Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ДАТЧИКИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Васильев С. И., Лапушова Л. А.,

ВВЕДЕНИЕ

Процесс бурения нефтяных и газовых скважин характеризуется рядом особенностей – реализация огромных мощностей привода, обусловленных значительным сопротивлением резанию пород буровым инструментом и совокупность осложнений при бурении – нефтегазоводопроявления.

Возросшие мощности буровых установок, скорости проходки скважин, переход к наклонно-направленному типу скважин предопределил и необходимость использования более сложных датчиков и систем контроля процесса бурения.

Будет неверным считать, что основы автоматического управления имеют новейшую историю, основные принципы преобразования входных сигналов были заложены задолго до начала освоения недр.

Процесс строительства скважин характеризуется быстрым изменением ситуаций и действием многочисленных взаимосвязанных факторов, изменяющихся во времени и пространстве. Несмотря на цикличность и повторяемость производственных процессов при бурении скважин, каждый цикл характеризуется своими особенностями, обусловленными влиянием конкретных геолого-технических и организационных факторов. Кроме того, в процессе бурения зачастую возникают различные непредвиденные ситуации, нарушающие запланированный ход производства и требующие принятия оперативных решений. Эти ситуации обусловливаются, как правило, авариями, геологическими осложнениями при бурении (уходами циркуляции, обвалами и др.), неожиданным выходом из строя бурового оборудования и породоразрушающего инструмента и т. п.

По функциональному назначению устройства, предназначенные для контроля и управления процессом бурения скважин, можно подразделить: на средства наземного контроля параметров режима углубления скважин, средства автоматического регулирования подачи долота, средства оперативной оптимизации процессов углубления скважин, системы диспетчерского телеконтроля и управления буровыми процессами, средства сбора и передачи технологической информации для последующей обработки и использования.

Разработаны и применяются ряд устройств, позволяющих оптимизировать отдельные параметры режима бурения, а также комплексные системы управления процессом бурения (углубления) скважин на основе использования средств автоматики, телемеханики и ЭВМ.

В настоящее время находит все большее признание идея создания автономного забойного двигателя с одновременной регистрацией забойных параметров.

Текущий контроль параметров процесса бурения скважины осуществляется в основном с помощью следующих приборов: индикатора веса, манометра, моментомера, тахометра, а так же приборов для измерения механической скорости и проходки и др.