МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ КОМПЛЕКС КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ СКВАЖИН
Микропроцессорный комплекс контроля процесса бурения скважин (МПКБ-1) осуществляет:
преобразование входных электрических сигналов в значения контролируемых технологических параметров: нагрузки на крюк, подачи бурового инструмента, давления нагнетания бурового раствора на выходе из скважины, частоты вращения ротора, момента вращения стола ротора;
обнаружение, оперативное отображение и сигнализацию отклонений значений технологических параметров от установленных пределов;
вычисление глубины скважины, механической скорости, общего времени бурения, нагрузки на долото;
цифровую индикацию контролируемых и вычисляемых технологических параметров;
подготовку данных к процедуре обмена информацией.
В состав комплекса МПКБ-1 входят: первичные преобразователи, стойка показывающих приборов, устройство обработки информации, регистраторы. Комплекс МПКБ-1 разработан в СПКБ «Нефтегазпромавтоматика».
Первичные преобразователи устанавливаются на технологическом оборудовании буровой установки, и сигналы от них по кабелям поступают на стойку показывающих приборов, регистраторы и устройство обработки информации. Стойка располагается на буровой установке, а регистраторы и устройство обработки информации — в будке мастера. Показывающие приборы служат для оперативного отображения информации о некоторых параметрах бурения непосредственно на буровой установке. Устройство обработки информации состоит из шкафа управления, в состав которого входят блоки питания, блоки отображения, функциональные блоки, устройство передачи данных.
Все функциональные элементы располагаются в двух блоках-каркасах, установленных на поворотной раме шкафа. Блоки отображения объединены в каркас-компоновочные. Все функциональные блоки и модули получают питание с помощью блоков питания. Функциональные блоки принимают, преобразовывают, обрабатывают и выдают сигналы, поступающие от преобразователей, в соответствии с задачами централизованного контроля, цифровой индикации и сигнализации. Обмен информацией между блоками осуществляется программно и управляется элементом ГК. С. Обмен происходит по интерфейсу ИК-1.
На внутренней раме шкафа собрана монтажная плоскость, где установлены колодки для подключения внешних устройств (преобразователей, регистраторов, магистрали передачи данных). Блоки отображения информации объединены панелью ввода и отображения, на которой индицируются текущие значения измеряемых величин и вводятся необходимые данные. На кнопках «Ввод данных» осуществляется набор значений необходимой информации, на кнопках «Задание» — требуемый параметр, который необходимо измерить. Ввод новой информации осуществляется нажатием кнопки «Ввод данных». На индикаторе «Время» высвечивается текущее время суток, а в режиме «Бурение»— общее время бурения скважины на данный момент.
Панель контроля и отладки, входящая в состав комплекса, предназначена для отладки (в случае необходимости) функцио-
Характеристика входных сигналов
|
нальных блоков и устройств и подключается к каркасу через субблок.
Комплекс работает в соответствии с управляющей программой МПКБ-1. Информация о технологических параметрах, преобразованная в электрические сигналы, поступает на стойку показывающих приборов, устройство обработки информации и регистраторы. Элементы ввода преобразовывают аналоговую информацию в цифровой код.
В соответствии с управляющей программой происходит преобразование электрических сигналов, поступающих от преобразователей, сравнение их с установленными значениями, вывод на соответствующие индикаторы обработанной информации. При обнаружении отклонений от установленных пределов соответствующий параметр выводится на модуль сигнализации, расположенный на панели отображения.
Характеристики входных сигналов и диапазоны измерения контролируемых параметров приведены в табл. 8.
Техническая характеристика МПКБ-1
8 1,3 |
Количество основных контролируемых технологических
параметров………………………………………………………………..
Максимальная потребляемая мощность, кВ-А, не более Максимальное значение допускаемого изменения показаний в каждом измерительном канале от верхнего предела измерения, %, не более: при отклонении температуры окружающего воздуха от 20 °С в рабочем диапазоне на каждые 10 °С для канала с основной приведенной погрешностью, %:
1. TOC o "1-5" h z 5 ±0,75
2. 5 ±1,25
1,0 ±0,6
при изменении напряжения питания сети от —15 до +10% для канала, %:
1. 5 ±0,5
2. 5 ±0,8
1.0……………………………………………………………………… ±0,3
Изделия являются многофункциональными, многоканальными, восстанавливаемыми. Закон распределения времени безотказной работы — экспоненциальный. Норма средней наработки на отказ устройства с учетом технического обслуживания — 10 000 ч. Среднее время восстановления по каждой функции не должно быть более 2 ч.