Какие виды кип применяются при строительстве скважин

Обновлено: 04.07.2024

Контрольно-измерительные приборы в бурении

Управление технологическим процессом включает контроль, регулирование и управляющие воздействия. Контроль дает информацию о всех измеряемых параметрах процесса в данный момент времени, возможность проследить за их изменением и получить отклик на управляющее воздействие. Регулирование — это действия, направленные на приведение отдельных параметров процесса в заданные пределы или их изменение в соответствии с регламентом процесса. Управляющие воздействия обеспечивают эффективное функционирование управляемого объекта в изменяющихся условиях. Успешное управление возможно только при условии соответствующего информационного обеспечения.

Информационное обеспечение технологического процесса включает получение информации, ее передачу и анализ для выработки управляющих решений в изменяющихся условиях и обеспечение обратной связи для реализации решений. Одновременно формируется банк данных для статистического анализа и поиска оптимальных параметров процесса.

Рекомендуемые файлы

Антидемидович Математический анализ Рабочая тетрадь полностью готовая Начертательная геометрия Р.Д. Синельников, Я.Р. Синельников - Атлас анатомии человека. Том 1 Спланхнология Сборник задач по математике для ВТУЗОВ под редакцией А.В.Ефимова и Б.П.Демидовича (3-е издание) Аналитическая геометрия Решенные все 35 билетов 2021 (теории + задач) Китайский антидемидович Математический анализ

Информация должна отвечать следующим требованиям [4]:

1) достоверность, т.е. соответствовать осуществляемому процессу, а искажение информации должно находиться в допустимых пределах;

2) своевременность, т.е. должна обеспечивать реализацию принимаемых решений; отсюда вытекает понятие о реальном времени;

5) наиболее важные данные должны поступать непрерывно.

В бурении применяются две группы контрольно-измерительной аппаратуры: наземного контроля и телеметрического подземного контроля. Каждая группа имеет две составляющие: датчики и приборы (показывающие и регистрирующие). Важнейшим элементом телеметрических систем является канал связи. Из-за сложности создания надежного канала связи и тяжелых условий работы датчиков в скважине телеметрические системы гораздо дороже наземных и уступают им в надежности. Поэтому телеметрические системы применяются пока ограниченно.

При очень низком и низком уровнях информационного обеспечения функции получения и анализа информации, принятия управляющих решений и их реализации лежат на бурильщике. Но возможности человека весьма ограничены. Поэтому чем выше уровень информационного обеспечения, тем в большей степени эти функции перекладываются на автоматические системы управления. В идеале за бурильщиком следует оставить только функции контроля за работой автоматических систем управления.

Осложнение при бурении — это нарушение нормального процесса бурения, обусловленное неучтенным изменением геологических условий бурения скважины и отклонением параметров бурового раствора за допустимые пределы. Дифференциальный расход бурового раствора измеряется дифференциальным расходомером, который показывает и регистрирует разность между расходом жидкости на входе в скважину и на выходе из нее, что очень важно для своевременного обнаружения поглощения бурового раствора или притока в скважину пластового флюида.

ПОЛУЧЕНИЕ И ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ О ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИН С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ И СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ

Необходимость оперативного сбора и обработки информации о процессе бурения и управления этим процессом потребовала не только применения компьютерной техники, но и спутниковой связи. Такие разработки успешно ведутся всеми промышленно развитыми странами. Рассмотрим решение этой задачи на примере станции контроля процесса бурения «Леуза-1», разработанной ПНФ «Геофизика» и АНК «Башнефть» [1]. Программное обеспечение станции предназначено для сбора, хранения и оперативной обработки информации, поступающей с датчиков, установленных на буровой.

. Информация от датчиков на буровой поступает на пульт бурильщика и в компьютер оператора, который обслуживает станцию на буровой. Станция «Леуза-1» позволяет контролировать одновременно нагрузку на крюке, подачу долота, глубину скважины, давление бурового раствора и "его расход на входе и выходе из скважины, а также плотность и уровень бурового раствора в приемных емкостях. Расчетом на компьютере определяются механическая и рейсовая скорости проходки. Получаемую информацию оператор отправляет по спутниковой связи в центр обработки информации (ЦОИ). Спутниковая связь включает передающую антенну спутник и приемную антенну . В ЦОИ полученная информация обрабатывается и по электронной почте результаты передаются в вычислительные центры технологических отделов объединения (ПО) и управления буровых работ (УБР). Там информация анализируется, определяется соответствие измеренных параметров технологическим регламентам и принимаются решения по дальнейшему ведению процесса бурения и исправлению в случае обнаружения несоответствий, о чем по рации тут же информируют мастера буровой бригады. Полученная информация хранится на жестких дисках компьютеров и может быть распечатана на принтерах 5 в виде таблиц, текстового отчета или графиков зависимостей измеряемых параметров от глубины скважины или от времени. Постоянно ведется работа по совершенствованию станции с целью расширения ее возможностей и повышения надежности.

За рубежом станции контроля и управления процессом бурения серийно выпускаются фирмами «Индастрис», «Ба-роид» и «Мартин Деккер» (США), «Жеосервис» и «Матра» (Франция).

1. Что такое регулирование?

2.Какие требования предъявляются к информации?

3. Что такое осложенния при бурении?

1. Аскеров М.М., Сулейманов А.Б. Ремонт скважин: Справ, пособие. — : Недра, 1993.

2. Ангелопуло O.K., Подгорнов В.М., Аваков Б.Э. Буровые растворы для осложненных условий. — М.: Недра, 1988.

3. Броун СИ. Нефть, газ и эргономика. — М: Недра, 1988.

4. Броун СИ. Охрана труда в бурении. — М: Недра, 1981.

5. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению: В 3 т.: 2-е изд., перераб. и доп. - М: Недра, 1993-1995. - Т. 1-3.

6.Булатов А.И. Формирование и работа цементного камня в скважи­на, Недра, 1990.

7.Варламов П.С Испытатели пластов многоциклового действия. — М: Недра, 1982.

8.Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложне­ний в бурении. 2-е изд., перераб. и доп. — М: Недра, 1984.

9. Геолого-технологические исследования скважин / Л.М. Чекалин, А.С. Моисеенко, А.Ф. Шакиров и др. — М: Недра, 1993.

10.Геолого-технологические исследования в процессе бурения. РД 39-0147716-102-87. ВНИИпромгеофизика, 1987.

Контрольно-измерительные приборы для бурения скважин


Бурение геологоразведочных скважин в современных условиях невозможно без применения контрольно-измерительных и регистрирующих приборов, позволяющих подбирать и поддерживать оптимальное сочетание параметров режима бурения в соответствии с физико-механическими свойствами пород и типом породоразрушающего инструмента. Грамотное использование КИП позволяет форсировать технологические режимы бурения без увеличения вероятности аварийных ситуаций, определять контакты между горными породами, пересекаемыми скважиной, улучшать качество отбора керна.
В электропривод буровых станков включены вольтметр и амперметр. По показанию последнего можно судить о загрузке электродвигателя и приближенно о величине крутящего момента, развиваемого вращателем станка. Контроль за крутящим моментом позволяет предупреждать аварии, вызванные обрывом бурильной колонны.
Для измерения и автоматического ограничения крутящего момента при бурении используется прибор ОМ-40. Действие прибора основано на измерении активной мощности, потребляемой электродвигателем станка, Прибор ОМ-40 не только позволяет визуально контролировать крутящий момент на шпинделе бурового станка. Он снабжен также предупредительной световой сигнализацией при повышении крутящего момента, а также автоматическим ограничением момента путем отключения двигателя станка или путем подъема (гидросистемой) шпинделя со снарядом над забоем скважины.
При колонковом бурении широко применяется самопишущий ваттметр Н-395, состоящий из собственно ваттметра и пишущего устройства. Затраты мощности при выполнении различных операций непрерывно записываются на диаграммной ленте, протягиваемой со скоростью 60 мм/ч. Таким образом, на ленте фиксируется полный хронометраж бурового процесса, позволяющий контролировать работу бурильщика. Диаграмма используется для активного поиска и поддержания оптимальных параметров режима бурения.
Станки с гидравлической подачей снаряда оснащаются указателями осевой нагрузки, поволяющими производить взвешивание находящегося в скважине снаряда и контролировать осевую нагрузку на породоразрушающий инструмент.
Магнитоупругий компенсационный измеритель нагрузки МКН-2 предназначен для контроля веса бурового снаряда, нагрузки на породоразрушающий инструмент, а также нагрузки на крюк талевой системы при спуско-подъемных операциях и ликвидации аварий.
Измеритель МКН-2 выпускается в двух модификациях с пределами измерений (кН):



Для плавной подачи бурового снаряда с тормоза лебедки и автоматического управления осевой нагрузкой в соответствии с физико-механическими свойствами разбуриваемой породы и состояния породоразрушающего инструмента предназначен автоматический регулятор подачи APП. Регулятор обеспечивает визуальный контроль и регистрацию на суточной диаграмме нагрузки на породоразрушающий инструмент (до 30 кН), нагрузки на крюк при спуско-подъемных операциях (до 300 кН), а также визуальный контроль скорости бурения (от 0 до 5 м/ч).
Для контроля за давлением промывочной жидкости в процессе бурения применяются манометры, а также магнитоупругие измерители давления МИД-1 и МИД-1А, обеспечивающие устойчивые показания даже при значительной пульсации жидкости.
Количество подаваемой в скважину промывочной жидкости контролируется электромагнитными расходомерами ЭМР-2, ЭМР-5 и расходомером промывочной жидкости лопастным РПЛ-1.
Буровые установки УКБ-5, УКБ-7 и УКБ-8 оснащаются контрольно-измерительной аппаратурой соответственно «Курс-411», «Курс-613» и «Курс-713», принцип действия которой основан на преобразовании измеряемых параметров в электрическое напряжение, градуируемое в соответствующих единицах
Аппаратура «Курс-411» обеспечивает визуальный контроль и регистрацию на суточной диаграмме веса бурового снаряда, осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, а также нагрузки на крюке при СПО и ликвидации аварий. Аппаратура «Курс-411» позволяет также визуально контролировать давление промывочной жидкости, ее подачу и механическую скорость проходки.
Аппаратура «Курс-613» и «Курс-713» дает возможность дополнительно визуально контролировать частоту вращения шпинделя (ротора) и крутящий момент.
Универсальный регистратор параметров процесса бурения «Румб-1» предназначен для контроля и синхронной записи на одной диаграмме нагрузки на породоразрушающий инструмент, нагрузки на крюке, механической скорости проходки, крутящего момента, частоты вращения, расхода и давления промывочной жидкости. Регистратором «Румб-1» оснащаются установки УКБ-7, УКБ-8, оборудованные аппаратурой «Курс-613», «Курс 713», и буровые установки ЗИФ-1200МР, оборудованные преобразователями.

Контрольно-измерительные приборы для бурения с ГЖС

Для контроля процесса бурения с применением ГЖС необходимы:

  • манометры
  • расходомеры для газа и жидкости
  • термометры
  • вакуумметры.
Манометры

В непосредственной близости от пульта управления станком рекомендуется устанавливать показывающие и самопишущие дистанционные манометры с ценой деления 0,01—0,05 МПа.

Расходометры

Для целей геологоразведочного бурения необходима разработка расходомера постоянного перепада. Все остальные приборы могут быть применены только при проведении исследовательских работ, их нельзя рекомендовать как средство оперативного контроля за процессом бурения.

Ротаметры типа РЭ

Для контроля расхода ПАВ рекомендуется применять ротаметры типа РЭ по ГОСТ 13045—81. Ротаметры типа РЭ применяют при рабочем давлении воздуха до 6,4 МПа и температуре окружающего воздуха от — 30 до 50 °С.

Устройство УКР

При расходах воздуха (в пересчете на нормальные условия) до 2 м /мин можно применить устройство технологического контроля расхода компонентов газожидкостных систем УКР, разработанное иркутской фирмой «Норис».

Контроль бурения скважин

В настоящее время на рынке предлагаются различные системы контроля над величиной и динамикой основных технологических параметров при бурении, капитальном и промежуточном ремонтах скважин. Некоторые из них применяются для бурения сложных скважин, для получения данных о геофизических свойствах пластов. Такие системы относительно дороги и требуют при эксплуатации постоянного присутствия квалифицированного обслуживающего персонала. Чаще при бурении и ремонте скважин достаточно определенного количества параметров, которые необходимо контролировать для обеспечения технологичности и безопасности проводимых работ. Какие приборы, измеряющие эти параметры, предлагают отечественные разработчики?

В настоящее время на рынке предлагаются различные системы контроля над величиной и динамикой основных технологических параметров при бурении, капитальном и промежуточном ремонтах скважин. Некоторые из них применяются для бурения сложных скважин, для получения данных о геофизических свойствах пластов. Такие системы относительно дороги и требуют при эксплуатации постоянного присутствия квалифицированного обслуживающего персонала. Чаще при бурении и ремонте скважин достаточно определенного количества параметров, которые необходимо контролировать для обеспечения технологичности и безопасности проводимых работ. Какие приборы, измеряющие эти параметры, предлагают отечественные разработчики?

Задачи контроля параметров скважины при бурении и ремонте, необходимого для обеспечения технологичности и безопасности проводимых работ, решают сравнительно недорогие контрольно-измерительные комплексы, устанавливаемые, как на стационарные буровые станки, так и на самоходные подъёмные установки. Электронно-измерительные комплексы такого типа не требуют постоянного присутствия квалифицированного персонала. К ним относится разработанный и производимый научно-производственным предприятием Петролайн-А контрольно-измерительный комплекс ДЭЛ-140 (далее ДЭЛ-140), предназначенный для измерения и визуального отображения основных технологических параметров при бурении и ремонте скважин. С 2000 года ДЭЛ-140 модернизировался и дорабатывался в соответствии с пожеланиями и рекомендациями заказчиков. В настоящее время различные версии ДЭЛ-140 эксплуатируются во всех нефтедобывающих регионах России, в Казахстане, Узбекистане и Белоруссии, показывая высокую надежность и удобство при эксплуатации.

У ДЭЛ-140 есть ряд преимуществ перед аналогичными контрольно-измерительными комплексами.

Одно из них - это датчик нагрузки на канате с новой конструктивной схемой - ДН130.

В основном в системах измерения веса на крюке грузоподъёмного механизма используются датчики, устанавливаемые посредством винтовых соединений на неподвижный конец каната талевой системы, прогибая его. Нагруженный канат распрямляется, воздействуя на датчик в трех жесткофиксированных точках - т. н. трехточечная схема. Пропорционально нагрузке на канате изменяется прогиб датчика, что приводит к изменению сигнала с тензопреобразователей. Но в силу того, что в измерении задействована система канат-датчик, при каждом изменении положения датчика на том же канате (переустановке) положение точек взаимодействия между канатом и датчиком изменяется по причине неравномерности диаметра каната в различных местах витых прядей. Это приводит к увеличению погрешности измерения относительно определенной при калибровке. Дополнительное увеличение погрешности вносит крепление датчика посредством скоб на винтовых соединениях. При переустановке датчика с винтовыми креплениями на канате невозможно повторить геометрию точек взаимодействия, при которой были занесены данные в память датчика при калибровке. Поэтому для датчиков с жесткой трехточечной схемой смещение датчика вдоль каната или поворот его относительно оси каната приводит к значительному увеличению погрешности, т. н. погрешность переустановки. Кроме этого, диаметр каната подъёмного механизма по причине износа также не совпадает с диаметром каната, на котором датчик калибровался,и это приводит к дополнительному увеличению погрешности измерения нагрузки.

Для уменьшения погрешности при измерении нагрузок на крюке грузоподъёмного механизма в контрольно-измерительном комплексе ДЭЛ-140 разработан датчик нагрузки ДН130, который имеет другую конструктивную схему. Оригинальная конструкция ДН130 позволяет значительно повысить точность измерения весовой нагрузки на крюке грузоподъёмного механизма по сравнению с другими датчиками.

В ДН130 воздействие на среднюю опорную часть датчика распределено по дугообразному ложементу. Это позволяет сохранить соотношение сил при установке датчика на рабочий канат подъемника, близкое к тому, что было при калибровке.

В ДН130 отсутствуют винтовые соединения в элементах крепления, что исключает неопределенность при его установке, при этом полностью повторяется геометрия положения мест взаимодействия датчика с канатом, имевшее место при калибровке.

ДН130 допускает несовпадение до 1-2 мм диаметра калибровочного и рабочего канатов на подъёмной установке без заметного увеличения погрешности измерений.

Особенностью ДН130 является то, что при увеличении нагрузки на канате погрешность измерения составляет не более 1%, а при уменьшении нагрузки наблюдается небольшой гистерезис, проявляющийся в запаздывании уменьшения показаний. Это происходит по причине задержки соскальзывания волокон каната с поверхности ложемента при уменьшении нагрузки на канате. Погрешность при уменьшении нагрузки может достигать 2-2,5%. ДН-130 внесен в Государственный реестр средств измерений под № 32522-06 и защищен патентом №77426 от 19.03.08 г.

Благодаря применению датчика ДН130 в ДЭЛ-140 стало возможным измерение нагрузки на крюке до 500 тНс с точностью, обеспечивающей безопасность и технологичность работ.

Также ДН130 калибруется без привязки к контроллеру, так как является отдельным измерительным прибором, включающим в себя всю измерительную цепочку и выдающим результат измерений в цифровой форме по стандартному протоколу. Цифровой канал связи датчика с контроллером выбран не случайно. При включении комплекса ДЭЛ-140, датчик инициализируется и сообщает контроллеру свой заводской номер, дату последней калибровки. И все полученные от датчика данные идентифицируются. При разрешении спорных, аварийных ситуаций эти данные в отчетах жестко привязаны к конкретному датчику. В случае, когда применяется аналоговый датчик (4-20 мА), утверждать, что именно этот датчик производил измерения. Соответственно достоверность графиков измерений можно оспорить.

Кроме этого, в ДЭЛ-140 применен оригинальный датчик крутящего момента и количества оборотов на роторе буровой установки - ДКМ-140. Датчик ДКМ-140 предназначен для буровых установок с карданным приводом на редуктор ротора. Устанавливается ДКМ-140 между фланцем редуктора ротора и фланцем приводного карданного вала с помощью болтового соединения. Карданный вал при этом укорачивается на длину ДКМ-140. В датчике нет вращающихся частей. Он полностью автономен. Данные о величине крутящего момента и количестве оборотов передаются в контроллер по радиоканалу.

ДКМ-140 позволяет измерять передаваемый через карданный вал крутящий момент с погрешностью не более 1,5%. В контроллер ДЭЛ-140 вводится коэффициент передаточного числа редуктора. На отдельном выносном табло отображаются величины крутящего момента и оборотов ротора в минуту.

ДКМ-140 показал высокую надежность при эксплуатации, как на стационарных буровых станках, так и на мобильных установках КРС.

ДКМ-140, как и остальные приборы в составе контрольно-измерительного комплекса ДЭЛ-140, имеет взрывозащищенное исполнение и соответствующую маркировку.

Помимо ДКМ-140, комплекс ДЭЛ-140 может комплектоваться датчиком момента для установок с цепным приводом. Особенность данного датчика в том, что вместо опорного ролика в нем применена звездочка. Это значительно увеличивает ресурс работы, как самого датчика, так и приводной цепи ротора.

В комплектации ДЭЛ-140 предусмотрен также вариант надежной измерительной системы для контроля над величиной крутящего момента с датчиком под опорой вала цепного привода буровых установок.

Контрольно-измерительный комплекс ДЭЛ-140 последней версии позволяет измерять, отображать и регистрировать до 13-ти технологических параметров при бурении и ремонте скважин:

- нагрузку на крюке подъёмной установки;

- нагрузку на буровой инструмент;

- крутящий момент на роторе;

- обороты стола ротора;

- крутящий момент при свинчивании труб;

- давление ПЖ на входе (манифольде);

- скорость талевого блока;

- положение талевого блока над столом;

- уровень ПЖ в емкостях;

- индикацию выхода ПЖ;

- обороты вала бурового насоса (расход ПЖ на входе);

- концентрацию опасных газов в рабочей зоне.

По основным контролируемым параметрам вводятся предельные значения, при превышении которых подается звуковой сигнал и команда на блокировку тормоза лебёдки.

Все данные о величине и динамике контролируемых параметров регистрируются в съёмном модуле памяти контроллера, затем с заданной периодичностью или в режиме «on-line» передаются по каналу GPRS (GSM) на компьютер диспетчера, где обрабатываются специальной программой верхнего уровня . Эта программа создает базу данных по всем контролируемым параметрам, формирует отчеты и графики о проделанной работе на скважине и в бригаде.

Параллельно данные с ДЭЛ-140 по радиоканалу могут передаваться на ПК на рабочем месте мастера, где программа верхнего уровня, помимо перечисленных функций, позволяет осуществлять визуальный контроль над величиной контролируемых параметров на дисплее ПК в режиме on-line.

Для эксплуатации в районах, где нет GSM связи, в ДЭЛ-140 предусмотрен съёмный модуль памяти объёмом до 1ГБ, в котором данные накапливаются и затем переносятся через специальный интерфейс в ПК диспетчера.

В контроллере ДЭЛ-140 предусмотрена резервная память - «черный ящик». В неё, кроме основной памяти и передачи данных по радиоканалу, записываются и сохраняются данные по контролируемым параметрам за последние несколько дней. Данные из резервной памяти можно использовать при утере основного съёмного модуля памяти, разборе аварийных ситуаций и т.п.

Перечисленные факторы позволяют считать контрольно-измерительный комплекс ДЭЛ-140 высокотехнологичной, надежной и удобной в эксплуатации системой контроля над величиной и динамикой технологических параметров при проведении буровых и ремонтных работ, отвечающей всем современным требованиям.

Контрольно измерительные приборы КИПиА

КИПиА - общее название средств измерений физических величин веществ, приборов для автоматизации процессов и производств.

КИПиА - контрольно измерительные приборы и автоматика (КИП и А), общее название средств измерений (СИ) физических величин веществ, приборов КИП и А для автоматизации процессов и производств.

Классификация контрольно измерительных приборов КИПиА

Классифицировать контрольно-измерительные приборы (КИП и Автоматика) можно по измеряемым физико-химическим параметр среды или качественно количественным показателям измеряемой среды - это температура, давление, влажность, расход и т.п. из этих параметров формируются названия классов измерительных приборов:

Датчики температуры, термометры
Манометры, датчики давления
Датчики расхода, Расходомеры
Уровнемеры
Газоанализаторы
СИ Ионизирующего излучения
СИ Геометрических величин
СИ Массы,силы, твердости
СИ физико-химического состава и свойств
СИ Акустических величин
СИ электрических и магнитных величин

Термометр - это прибор для определения температуры веществ. По принципу действия термометры можно классифицировать на:

Жидкостные
Расширения
Термопреобразователи сопротивления
Термоэлектрические преобразователи
Пирометры
Тепловизоры
Термометры цифровые

Датчик давления - это прибор, физические параметры которого изменяются в зависимости от давления измеряемой среды. По техническим характеристикам датчики давления можно классифицировать на:

Датчики перепада давления
Датчики избыточного давления
Датчики давления
Манометры электроконтактные
Датчики абсолютного давления
Манометры
Тягонапоромеры
Реле давления

Расходомер - это прибор, для определения массового или объемного расхода жидкостей, газов или пара. По принципу действия расходомеры можно классифицировать на:

Вихревые
Переменного перепада давления
Переменного уровня
Обтекания
Тахометрические
Кориолисовые
Тепловые
Электромагнитные
Ультразвуковые
Корреляционные

Уровнемер - это прибор, предназначенный для определения уровня в открытых или закрытых резервуарах, бункерах, хранилищах и других емкостях. По принципу действия уровнемеры можно классифицировать на:

Микроволновые
Ультразвуковые
Гидростатического давления
Сигнализаторы уровня
Поплавковые

Наряду с ними также в автоматизации процессов и производств используются и другие приборы и датчики КИПиАтакие как:

Газоанализаторы
СИ Ионизирующего излучения
СИ Геометрических величин
СИ Массы,силы, твердости
СИ физико-химического состава и свойств
СИ Акустических величин
СИ электрических и магнитных величин

Скважина. Этапы строительства, виды, назначение

давать возможность герметизировать устье в случае нештатных ситуаций.

Этапы строительства скважин:

  1. Бурения начального ствола большого диаметра глубиной до 30 м.
  2. Спуск в отверстие металлической трубы (называемой направлением).
  3. Уставление окружающего ее пространства обсадными трубами и цементирование с целью предотвращения размывания верхнего почвенного слоя в процессе дальнейшего бурения.
  4. Бурение ствола меньшего диаметра до глубины 500 - 800 м, в который опускается колонна из труб, называемая кондуктором, который предотвращает засолонение поверхностных пресных вод и не позволяет проникать в них вредным веществам, которые сконцентрированы в нижних пластах.
  5. Заливка цементным раствором на всю глубину пространства между стенками трубы и горной породой.
  6. Бурение скважины на заданную проектом глубину после обустройства направления и кондуктора.
  7. Спуск в кондуктор эксплуатационную колонну - колонну труб еще меньшего диаметра. Если глубина залегания пласта - большая, то возможно использование промежуточных трубных колонн.

Скважины могут быть по направленности:

вертикальные, угол отклонения ствола которой от вертикали - не более 5 о ;

наклонно-направленные, угол отклонения ствола которой от вертикали - более 5 о .

Горизонтальные скважины, угол отклонения от вертикали ствола которой равен 90 о , относятся к наклонно-направленным.

С практической точки зрения, горизонтальная скважина - это скважина, которая имеет протяженный ствол, пробуренный максимально близко к направлению целевого продуктивного пласта с соблюдением оптимального азимута.

Категории скважин, которые бурят с целью извлечения нефти, газа или воды из недр, а так же с целью поиска, разведки, выявления нефтегазоносных структур и т.д:

  • структурно - поисковые - с целью уточнения тектоники, стратиграфии, литологии, оценки продуктивности горизонтов;без дополнительного строительства скважин;
  • разведочные:

- для выявления продуктивных объектов;

- для оконтуривания уже разрабатываемых нефтяных и газоносных пластов;

  • добывающие - (эксплуатационные) - для добычи нефти и газа из недр;
  • нагнетательные - предназначены для закачки (нагнетания) в пласты воды (сжатого газа, воздуха) с целью поддержания пластового давления или обработки призабойной зоны пласта (ПЗП). Эти меры позволяют увеличить период фонтанного способа добычи нефти или повысить эффективность добычи;
  • опережающие - для добычи нефти и газа с одновременным уточнением строения продуктивного пласта;
  • оценочные - для определения начальной нефтеводонасыщенности и остаточной нефтенасыщенности пласта (и других исследований);
  • контрольные и наблюдательные - для наблюдения характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности пласта;
  • опорные скважины - для изучения геологического строения крупных регионов, чтобы установить закономерности залегания горных пород и выявить возможности образования в этих породах месторождений нефти и газа.

Скважины по количеству стволов могут быть:

многоствольные, которые имеют более 2 стволов и точка разветвления расположена выше уровня продуктивного горизонта;

многозабойные, которые имеют более 2 стволов и точка разветвления расположена в пределах продуктивного горизонта;

кустовые скважины, устья которых находятся близко друг к другу и несколько стволов расходятся под разными углами и на разную глубину.

Контрольно-измерительные приборы в бурении

Управление технологическим процессом включает контроль, регулирование и управляющие воздействия. Контроль дает информацию о всех измеряемых параметрах процесса в данный момент времени, возможность проследить за их изменением и получить отклик на управляющее воздействие. Регулирование — это действия, направленные на приведение отдельных параметров процесса в заданные пределы или их изменение в соответствии с регламентом процесса. Управляющие воздействия обеспечивают эффективное функционирование управляемого объекта в изменяющихся условиях. Успешное управление возможно только при условии соответствующего информационного обеспечения.

Информационное обеспечение технологического процесса включает получение информации, ее передачу и анализ для выработки управляющих решений в изменяющихся условиях и обеспечение обратной связи для реализации решений. Одновременно формируется банк данных для статистического анализа и поиска оптимальных параметров процесса.

Рекомендуемые файлы

Антидемидович Математический анализ Рабочая тетрадь полностью готовая Начертательная геометрия Р.Д. Синельников, Я.Р. Синельников - Атлас анатомии человека. Том 1 Спланхнология Сборник задач по математике для ВТУЗОВ под редакцией А.В.Ефимова и Б.П.Демидовича (3-е издание) Аналитическая геометрия Решенные все 35 билетов 2021 (теории + задач) Китайский антидемидович Математический анализ

Информация должна отвечать следующим требованиям [4]:

1) достоверность, т.е. соответствовать осуществляемому процессу, а искажение информации должно находиться в допустимых пределах;

2) своевременность, т.е. должна обеспечивать реализацию принимаемых решений; отсюда вытекает понятие о реальном времени;

5) наиболее важные данные должны поступать непрерывно.

В бурении применяются две группы контрольно-измерительной аппаратуры: наземного контроля и телеметрического подземного контроля. Каждая группа имеет две составляющие: датчики и приборы (показывающие и регистрирующие). Важнейшим элементом телеметрических систем является канал связи. Из-за сложности создания надежного канала связи и тяжелых условий работы датчиков в скважине телеметрические системы гораздо дороже наземных и уступают им в надежности. Поэтому телеметрические системы применяются пока ограниченно.

При очень низком и низком уровнях информационного обеспечения функции получения и анализа информации, принятия управляющих решений и их реализации лежат на бурильщике. Но возможности человека весьма ограничены. Поэтому чем выше уровень информационного обеспечения, тем в большей степени эти функции перекладываются на автоматические системы управления. В идеале за бурильщиком следует оставить только функции контроля за работой автоматических систем управления.

Осложнение при бурении — это нарушение нормального процесса бурения, обусловленное неучтенным изменением геологических условий бурения скважины и отклонением параметров бурового раствора за допустимые пределы. Дифференциальный расход бурового раствора измеряется дифференциальным расходомером, который показывает и регистрирует разность между расходом жидкости на входе в скважину и на выходе из нее, что очень важно для своевременного обнаружения поглощения бурового раствора или притока в скважину пластового флюида.

ПОЛУЧЕНИЕ И ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ О ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИН С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ И СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ

Необходимость оперативного сбора и обработки информации о процессе бурения и управления этим процессом потребовала не только применения компьютерной техники, но и спутниковой связи. Такие разработки успешно ведутся всеми промышленно развитыми странами. Рассмотрим решение этой задачи на примере станции контроля процесса бурения «Леуза-1», разработанной ПНФ «Геофизика» и АНК «Башнефть» [1]. Программное обеспечение станции предназначено для сбора, хранения и оперативной обработки информации, поступающей с датчиков, установленных на буровой.

. Информация от датчиков на буровой поступает на пульт бурильщика и в компьютер оператора, который обслуживает станцию на буровой. Станция «Леуза-1» позволяет контролировать одновременно нагрузку на крюке, подачу долота, глубину скважины, давление бурового раствора и "его расход на входе и выходе из скважины, а также плотность и уровень бурового раствора в приемных емкостях. Расчетом на компьютере определяются механическая и рейсовая скорости проходки. Получаемую информацию оператор отправляет по спутниковой связи в центр обработки информации (ЦОИ). Спутниковая связь включает передающую антенну спутник и приемную антенну . В ЦОИ полученная информация обрабатывается и по электронной почте результаты передаются в вычислительные центры технологических отделов объединения (ПО) и управления буровых работ (УБР). Там информация анализируется, определяется соответствие измеренных параметров технологическим регламентам и принимаются решения по дальнейшему ведению процесса бурения и исправлению в случае обнаружения несоответствий, о чем по рации тут же информируют мастера буровой бригады. Полученная информация хранится на жестких дисках компьютеров и может быть распечатана на принтерах 5 в виде таблиц, текстового отчета или графиков зависимостей измеряемых параметров от глубины скважины или от времени. Постоянно ведется работа по совершенствованию станции с целью расширения ее возможностей и повышения надежности.

За рубежом станции контроля и управления процессом бурения серийно выпускаются фирмами «Индастрис», «Ба-роид» и «Мартин Деккер» (США), «Жеосервис» и «Матра» (Франция).

1. Что такое регулирование?

2.Какие требования предъявляются к информации?

3. Что такое осложенния при бурении?

1. Аскеров М.М., Сулейманов А.Б. Ремонт скважин: Справ, пособие. — : Недра, 1993.

2. Ангелопуло O.K., Подгорнов В.М., Аваков Б.Э. Буровые растворы для осложненных условий. — М.: Недра, 1988.

3. Броун СИ. Нефть, газ и эргономика. — М: Недра, 1988.

4. Броун СИ. Охрана труда в бурении. — М: Недра, 1981.

5. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению: В 3 т.: 2-е изд., перераб. и доп. - М: Недра, 1993-1995. - Т. 1-3.

6.Булатов А.И. Формирование и работа цементного камня в скважи­на, Недра, 1990.

7.Варламов П.С Испытатели пластов многоциклового действия. — М: Недра, 1982.

8.Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложне­ний в бурении. 2-е изд., перераб. и доп. — М: Недра, 1984.

9. Геолого-технологические исследования скважин / Л.М. Чекалин, А.С. Моисеенко, А.Ф. Шакиров и др. — М: Недра, 1993.

10.Геолого-технологические исследования в процессе бурения. РД 39-0147716-102-87. ВНИИпромгеофизика, 1987.

Виды контрольно-измерительных приборов для нефтегазодобывающей промышленности

Нефтегазодобывающая промышленность (буровая) требует ответственного подхода и применения высокоточного оборудования.


Прибор позволяет полностью взять под контроль весь процесс бурения скважины, а также его частичного (точечного), или капитального ремонта. Параметры агрегата совместимы с условиями умеренного холодного климата, а также с буровыми всех типов.

Комплекс ДЭЛ-150(В)

Система видеонаблюдения, имеет назначение по эксплуатации на объектах бурения. Позволяет записывать данные о наблюдении на съемный носитель, а также синхронизироваться с совместимыми модулями через протокол Ethernet, GSM, WIFI. Использование оборудования возможно на буровой, и в промышленной зоне.

Установка контроля содержания газа в воздухе

Для предотвращения катастроф на нефтегазодобывающем производстве, а также иных газовых предприятиях предусмотрено наличие исправного контроллера загазованности. Прибор находится в активном режиме постоянно, анализирует содержание воздуха и сигнализирует в случае опасности.

ДЭЛ-150 (СКР) параметры раствора или жидкости

Установка с заданной периодичностью сравнивает данные с датчиков плотности и давления, температуры на буровых. Данные передаются на центральный компьютер посредством беспроводной связи.



Пульсар

Данный агрегат позволяет вести учет расхода топлива, а также анализировать информацию с контроллеров объема, расхода, уровня топлива и энергетических ресурсов. Совместима с расходомерами и всеми типами датчиков.

Модификация имеет два направления: мониторинг топлива и транспорта.

Автоматический учетчик путевых листов

Представляет собой терминал с электронным дисплеем и встроенным компьютерным модулем, производит полное обслуживание путевых листов, а также мониторинг задач логистики.

Система управления УШГН

Работает в направлении оптимизации, диагностики и защиты оборудования скважин.

Читайте также: