Ответы. 1. Роль и значение информационного обеспечения в бурении
 Скачать 4.14 Mb.
|
|
11. Источники и виды информации на буровой. Проблемы анализа буровых данных 12. Основные блоки и свойства информационных систем. Этапы их развития. Примеры информационных систем в бурении 13. Классификация, устройство и перспективы развития буровых тренажеров Классификация компьютерных тренажеров по назначению: 1. Обучающие моторным навыкам 2. Обучающие распознаванию образов 3. Обучающие работе по алгоритму (работа с оборудованием, эксплуатация сложной техники). Жесткий сценарий обучения: верное решение всегда единственно и требуется его точное воспроизведение 4. Обучающие поведению в нештатных (аварийных) ситуациях 5. Обучающие решению задач с разветвленным деревом допустимых решений (проектирование, монтажа, сборка систем, поиск неисправностей и ремонт оборудования) Цели внедрения буровых тренажерных комплексов: 1. Повышение и проверка уровня компетентности работников (понимают, что делают и зачем) 2. Приобретение практических навыков проведения операций, в том числе в критических ситуациях 3. Снижение аварийности на производстве и, как следствие, снижение затрат Характеристики буровых тренажеров можно выделить по следующим видам: 1. Типы операций 2. Возможность создания и редактирования сценариев 3. Габариты 4. Мобильность 5. Возможность моделирования осложнений и аварий 6. Количество обучающихся 7. Объект моделирования (суша, море) 8. Сложность освоения 9. Среда обучения (виртуальная, дополненная, физическая) 10. Способ управления Сценарий обучения предназначен для задания характеристик, описывающих три составные части объекта имитации: 1. Буровую установку 2. Буровой инструмент 3. Скважину Определяется момент вызова и тип аварийной ситуации. Сценарий составляется инструктором в качестве учебного задания обучаемому, в котором изложены условия выполнения обучаемым задачи. Этапы создания сценариев: 1. Создание справочника компонент (буровое оборудование, инструмент, горные породы) 2. Формирование сценария из имеющихся компонент Основные типы сценариев: 1. Бурение 2. СПО 3. Выброс 4. Цементирование Основные критерии оценки выполнения сценария: 1. Достижение поставленной цели 2. Безаварийность 3. Время выполнения симуляции Режимы работы на тренажерах: 1. Обучение 2. Экзамен 3. Одиночное выполнение 4. Командная работа Классификация тренажеров по исполнению, габаритам, мобильности: 1. Компьютерный тренажер: 1) Простота 2) Удаленный доступ 3) Недостаточно удобен для выполнения сложных многоэтапных операций 4) Ограниченный набор параметров 2. Мобильный тренажер: 1) Представляют собой комбинацию физических консолей, сенсорного экрана и ноутбука 2) Все панели управления, не представленные на консолях, графически представлены на сенсорном экране 3) Выездные курсы повышения квалификации на территории заказчика 3. Полномасштабный тренажер: 1) Отработка моторики 2) Сложные операции 3) Большие габариты 4) Высокая стоимость 5) Сложность обслуживания 4. Виртуальный тренажер: 1) Удобный для демонстрации, обучения персонала без выезда 2) Часто повторяют конкретную локацию 3) Состав оборудования для такого тренажера: очки, джойстики, перчатки, сервер, костюм 4) Дизайн текстур, локаций и детализация объектов исходя из конструкции и комплектации реально существующих наземных БУ и морских платформ 5) VR Тренажер позволяется улучшить результаты обучения в 2 раза 6) Рост познавательной мотивации при использовании VR у 98% учащихся 7) в 1,96 раз улучшение образной памяти Направления развития тренажерных систем: 1. Геймификация обучения 2. Рандомизация условий 3. Применение систем искусственного интеллекта 4. Психофизиологический контроль состояния обучающегося Факторы, влияющие на работу: 1. Время суток 2. Погодные условия (температура, влажность, дождь, снег и т.д.) 3. Посторонние факторы (освещение, шум, вибрации…) 4. Коллективная или индивидуальная работа 5. Здоровье (давление, микротравма…) 6. Психоэмоциональное состояние (стресс, усталость, недостаток сна…) 14. Применение технологий AR и VR в буровой промышленности Виртуальный тренажер: 1) Удобный для демонстрации, обучения персонала без выезда 2) Часто повторяют конкретную локацию 3) Состав оборудования для такого тренажера: очки, джойстики, перчатки, сервер, костюм 4) Дизайн текстур, локаций и детализация объектов исходя из конструкции и комплектации реально существующих наземных БУ и морских платформ 5) VR Тренажер позволяется улучшить результаты обучения в 2 раза 6) Рост познавательной мотивации при использовании VR у 98% учащихся 7) в 1,96 раз улучшение образной памяти Дополненная реальность AR: 1. Область применения: 1) Контроль состояние оборудования 2) Навигация в пространстве 3) Получение справочной информации 2. Инструменты (с камерой): 1) Очки 2) Планшеты 3) Мобильные телефоны Распознавание 1) По маркерам 2) По форме объекта AR: Контроль и работа с оборудованием: 1) Инструкции по работе с оборудованием 2) Распознавание проводов, задвижек и т.д. 3) Правильное выполнение соединений, операций и т.д. AR: хранение ресурсов: 1) Наличие и остаток, и МТР 2) Навигация по складу AR: навигация: 1) Перемещение по буровой площадке 2) Передвижение техники AR: совещания и выставки: 1) Выставки 2) Презентации 3) Совещания Биометрия 1. Электрическая активность кожи 2. Дыхание 3. Пульс 4. Айтрекинг 5. Мимика 6. Электромиография – анализ движения мышц 7. Электроэнцефалография Возможности нейромаркетинга: 1. Психологические интервью для разработки Бренда 2. Анализ эффективности рекламы 3. Исследования интернет-сайта VR бурение ( Газпром) это 1) Удаленность подразделений компании, 2) VR оборудование позволяет проводить удаленные рабочие встречи с возможностью условно находиться в одной комнате и видеть в режиме реального времени 3D- прототипы коллег 15. Цели и задачи ГТИ при бурении скважин. Основные этапы развития ГТИ и перспективные направления развития 1. Обеспечение безопасности проведения работ при строительстве скважины (такие факторы как ранее обнаружение ГНВП и аварий); 2. Обеспечение соблюдения правил недропользования (предотвращение нарушения физико-химических свойств); 3. Геологические задачи (оперативное выделение пластов-коллекторов); 4. Технологические процессы (контроль и диагностика); 5. Технико-экономические задачи; 6. Научно-исследовательские задачи. Преимущество применения станции ГТИ: 1. Измерение и визуализация параметров бурения 2. Оптимизация режимов бурения, работы оборудования и инструментов; 3. Предупреждение и ранняя диагностика осложнений и аварий; 4. Идентификация геологических свойств пласта. Основной задачей службы ГТИ являются изучение геологического строения разреза скважин, выявление и оценка продуктивных пластов и повышение качества строительства скважин на основе получаемой в процессе бурения геолого-геохимической, геофизической и технологической информации. Оперативная информация, получаемая службой ГТИ, имеет большое значение при бурении разведочных скважин в малоизученных регионах со сложными горно-геологическими условиями, а также при проводке наклонно направленных и горизонтальных скважин. Однако в связи с новыми требованиями к информационному обеспечению процесса бурения задачи, решаемые службой ГТИ, могут быть значительно расширены. Высококвалифицированный операторский состав партии ГТИ, работающий на буровой, на протяжении всего цикла строительства скважины при наличии соответствующих аппаратурно-методических средств и программного обеспечения в состоянии решить практически полный комплекс задач информационного сопровождения процесса бурения: 1. Геолого-геохимические и технологические исследования; 2. Обслуживание и работа с телеизмерительными системами (MWD и LWD-системы); 3. Обслуживание автономных систем измерения и каротажа, спускаемых на трубах; 4. Контроль параметров бурового раствора; 5. Контроль качества крепления скважины; 6. Исследования пластового флюида при опробовании и испытании скважин; 7. Каротаж на кабеле; 8. Супервайзинговые услуги и т. д. Главная задача при проведении геолого-технологических исследований – обеспечить оперативный контроль состояния нефтяной скважины. Такие исследовательские работы проводятся на протяжении всего времени строительства и подготовки к эксплуатации. В ходе бурения нужна максимально достоверная информация о геологическом разрезе, чтобы корректировки проводились своевременно. Также правильный подход к организации исследований способствует достижению ожидаемых технических и экономических показателей, помогает соблюдать требования по охране окружающей среды. Одно из основных направлений развития ГТИ - снижение стоимости бурения скважин за счет повышения безопасности буровых работ, удешевления процесса бурения. 16. Наземные технологические параметры, контролируемые в процессе бурения, их значение для бурения скважин Технологические параметры: 1. Глубина по стволу (L); 2. Положение талевого блока (Нтб); 3. Механическая скорость (V мех); 4. Детальный механический каротаж (T дмк); 5. Вес на клюке (Wк); 6. Давление на крюке (Pк); 7. Расход на входе и выходе (Qвх,Qвых); 8. Объем в доливных ёмкостях; 9. Крутящий момент на роторе; 10. Частота вращения; 11. Температура раствора; 12. Плотность на входе и выходе (ρвх, ρвых). А также обязательное исследование: 1. давления бурового раствора в затрубном пространстве; 2. Число ходов насоса; 17. Нормативные документы в области ГТИ: виды, структура и основное содержание Разделов Основные нормативные документы для выполнения работ по ГТИ Правила геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах, утверждѐнные совместным приказом Минтопэнергетики и Минприродных ресурсов РФ от 28 декабря 1999 г, № 445/323. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности, ПБ 08-624-03, утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 05.06.03 №56. РД08-625-03 «Инструкция по безопасности производства работ при восстановлении бездействующих нефтегазовых скважин методом строительства дополнительного наклоннонаправленного или горизонтального ствола скважины». РД153-39.0-069-01 «Техническая инструкция по проведению геолого-технологических исследований нефтяных и газовых скважин». РД39-0147716-102-87 «Геолого-технологические исследования в процессе бурения». РД39-4-784-82 «Основные условия производства промыслово-геофизических и прострелочновзрывных работ в нефтяных скважинах». РД39-4- 220-79 «Технические требования на подготовку скважин к проведению геологотехнологического контроля и осуществления геохимических, геофизических и гидродинамических исследований в бурящихся скважин». 18. Структурная схема циркуляционной системы буровой установки. Места установки датчиков контроля технологических параметров атчик плотности бурового раствора (ДП). Основан на тензопреобразователе, измеряющем натяжение троса, к которому прикреплена специальная гиря, погруженная в буровой раствор. При изменении плотности бурового раствора изменяется архимедова сила, воздействующая на гирю. Тем самым изменяется натяжение троса и как следствие – выходной сигнал датчика Датчик плотности устанавливается на крыше резервуара. Датчик уровня бурового раствора (ДУ). Основан на акустическом принципе действия. Сигнал излучается от акустического преобразователя до границы раздела двух сред (атмосфера – буровой раствор), после чего отражается и возвращается вновь на чувствительный элемент. Дальнейшая аппаратура определяет временной интервал между посылкой и приемом сигнала, который прямо пропорционален расстоянию от датчика до верхнего уровня бурового раствора. Тем самым можно рассчитать уровень бурового раствора в резервуаре. Монтируется датчик на крыше блока приготовления раствора. Датчик расхода на входе (ДРвх). Служит для определения расхода промывочной жидкости в линии манифольда. Принцип действия основан на измерении времени прохождения ультразвукового сигнала от передатчика к приемнику, установленных на линии манифольда. При постоянном расстоянии между передатчиком и приемником сигнала это время пропорционально расходу бурового раствора. Датчик расхода на выходе (ДРвых). Предназначен для индикации расхода смеси бурового раствора и выбуренной породы на выходе из скважины. Принцип действия датчика основан на измерении уровня смеси в желобе или трубе, пересчете его в мгновенное значение расхода и дальнейшей интеграцией показаний по времени, в результате чего получается значение расхода 19. Структурная схема талевой системы и стола ротора буровой установки. Места установки датчиков контроля технологических параметров Датчик оборотов лебедки (ДОЛ). Служит для определения нескольких параметров процесса бурения: забой, высота над забоем, механическая скорость проходки, детально- механический каротаж (ДМК), положение талевого блока. Датчик основан на реостатном преобразователе угла поворота барабана лебедки. Дальнейшая аппаратура подсчитывает метраж по специальным реперным отметкам, устанавливаемым в процессе предшествующего метрологического обеспечения. Датчик устанавливается в разрез пневматической линии с помощью резьбового соединения и крепится с помощью четырех болтов к фронтальной части барабана лебедки. Датчик давления (ДД). Служит для определения давления в нагнетательной линии манифольда. Принцип действия датчика основан на измерении прогиба мембраны тензопреобразователя под действием избыточного давления бурового раствора в манифольде. Датчик давления устанавливается в место врезки обычного манометра нагнетательной линии с помощью специального тройника Датчик веса (ДВ). Служит для определения веса на крюке и нагрузки на долото. Датчик по своему устройству схож с датчиком давления. Различие заключается в том, что в его конструкции используется трансформатор давления, преобразующий натяжение троса в давление на тензопреобразователь. Монтируется датчик на неподвижный («мертвый») конец талевого блока. Датчик оборотов ротора (ДОР). Служит для определения частоты вращения ротора. Внутри датчика находятся две катушки индуктивности, одна 35 из них излучает электромагнитное поле, а вторая – воспринимает наведенную электродвижущую силу Датчик монтируется при помощи кронштейна и струбцины, что позволяет регулировать его положение относительно движущегося металлического объекта Датчик момента (ДМ). Служит для определения крутящего момента на роторе или на универсальном механическом ключе (УМК) Датчик момента (ДМ). Служит для определения крутящего момента на роторе или на универсальном механическом ключе (УМК) 20. Структурная схема технологического модуля станции ГТИ, основные элементы и их функциональное назначение Информационные связи в ГИС реализуются в процессе сбора (получения), регистрации первичной информации, подготовки входных массивов, передачи данных, накопления, хранения и обработки информации, выдачи ее пользователям, выпуска выходных документов, используемых для выработки управляющих решений. 21. Требования, предъявляемые к аппаратурным средствам сопровождения строительства скважин Пылевлага защита, барьер искрозащиты , термокожухи от низких и высоких температур специальная система обогрева, 22. Устройство, принцип действия, технические характеристики резистивных датчиков. Их применение для контроля технологических параметров бурения Омические (резистивные) датчики — приборы, принцип действия которых основан на изменении их активного сопротивления при изменении длины I, площади сечения S или удельного сопротивления р. Наиболее часто такие датчики применяются для измерения перемещений, для измерения уровня жидкости и пр. На первом этапе измеряемая величина преобразуется в перемещение движка переменного резистора. Общий вид и рабочие характеристики резистивного датчика показаны на рисунке. Параметры и схема резистивного датчика При этом R1+R2=R0. Если обозначить Х - угловое или линейное перемещение движка, тогда: R=f(X). Резистивные преобразователи применяются в системах, где прилагаемое усилие ≥0,01 Н. Величина перемещения ≥2 мм. Частота питания ≤5 Гц. 23. Устройство, принцип действия, технические характеристики емкостных датчиков. Их применение для контроля технологических параметров бурения Емкocтной дaтчик ( положение клиньев, в емокостях изб бур раств) , измерительный преобразователь неэлектрических величин (уровня жидкости, механические усилия, давления, влажности и др.) в значения электрической ёмкости. Конструктивно емкостный датчик представляет собой конденсатор электрический плоскопараллельный или цилиндрический. Емкocтный бecконтакный датчик функционирует следующим образом: Генератор обеспечивает электрическое поле взаимодействия с объектом. Демодулятор преобразует изменение амплитуды высокочастотных колебаний генератора в изменение постоянного напряжения. Триггер обеспечивает необходимую крутизну фронта сигнала переключения и значение гистерезиса. Усилитель увеличивает выходной сигнал до необходимого значения. Светодиодный индикатор показывает состояние выключателя, обеспечивает работоспособности, оперативность настройки. Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от проникновения твердых частиц и воды. Корпус обеспечивает монтаж выключателя, защищает от механических воздействий. Выполняется из латуни или полиамида, комплектуется метизными изделиями. |