Ответы. 1. Роль и значение информационного обеспечения в бурении
 Скачать 4.14 Mb.
|
|
38. Перечень основных данных суточного рапорта, вахтового и итогового отчета бурового супервайзера (или мастера) Суточный рапорт по бурению представляет собой книгу Microsoft Excel в виде свода таблиц и диаграмм, посвященных определенным разделам (фрагментам) этапа бурения скважины. Интервал бурения, краткая характеристика операции,, глубина при промывке, при производстве ремонта необходимо указать что ремонтировалось, указывать причину подъема, описание аварий, брака, организационные простои, интервал времени от и до, 39. Классификация, основные технические характеристики и требования, предъявляемые к современным системам связи. Примеры применения в бурении В результате многолетних исследований и практического использования в реальных условиях бурения широкое применение нашли три канала связи: -электропроводный; Этот канал обладает преимуществом перед всеми известными каналами связи — это максимально возможная информативность, быстродействие, многоканальность, помехоустойчивость, надежность связи; отсутствие забойного источника электрической энергии и мощного передатчика; возможность двусторонней связи; не требует затрат гидравлической энергии; может быть использован при работе с продувкой воздухом и с использованием аэрированной промывочной жидкости. К недостаткам электропроводного канала связи относятся наличие кабеля в бурильной колонне и за ней, что создает трудности при бурении; затраты времени на его прокладку; необходимость защиты кабеля от механических повреждений; невозможность вращения колонн -гидравлический; Телесистемы с ГКС отличаются от других наличием в них устройства, создающего в потоке бурового раствора импульсы давления. Для генерирования импульсов давления в буровом растворе используются несколько различных по типу устройств. Сигнал, создаваемый ими, подразделяется на три вида: положительный импульс, отрицательный импульс или непрерывная волна. Положительные импульсы генерируются путем создания кратковременного частичного перекрытия нисходящего потока бурового раствора. Отрицательные — путем кратковременных перепусков части жидкости в затрубное пространство через боковой клапан. Гидравлические сигналы, близкие к гармоническим, создаются с помощью электродвигателя, который вращает клапан пульсатора. Гидравлические импульсы со скоростью около 1250 м/с поступают по столбу бурового раствора на поверхность, где закодированная различными способами информация декодируется и отображается в виде, приемлемом для восприятия оператором. Предпочтение в применении телесистем с ГКС базируется как на относительной простоте осуществления связи по сравнению с другими каналами связи, так и на том, что этот канал не нарушает (по сравнению с ЭКС) технологические операции при бурении и не зависит от геологического разреза (по сравнению с ЭМКС). Недостатки данного канала связи — низкая информативность из-за относительно низкой скорости передачи, низкая помехоустойчивость, последовательность в передаче информации, необходимость в источнике электрической энергии (батарея, турбогенератор), отбор гидравлической энергии для работы передатчика и турбогенератора, невозможность работы с продувкой воздухом и аэрированными жидкостями. -электромагнитный. Системы с ЭМКС используют электромагнитные волны (токи растекания) между изолированным участком колонны бурильных труб и породой. На поверхности земли сигнал принимается как разность потенциалов от растекания тока по горной породе между бурильной колонной и приемной антенной, устанавливаемой в грунт на определенном расстоянии от буровой установки К преимуществам ЭМКС относится несколько более высокая информативность по сравнению с гидравлическим каналом связи. К недостаткам — дальность связи, зависящая от проводимости и перемежаемости горных пород, слабая помехоустойчивость, сложность установки антенны в труднодоступных местах. Учитывая недостатки применяемых каналов связи, необходимо их совершенствовать, а также разрабатывать новые каналы, так как разнообразные горно-геологические условия, различные технико-технологические аспекты проводки скважин и экономические факторы предъявляют более высокие требования к информативности процесса бурения. Представляет интерес возможность использования комбинированного канала связи. Суть этого вида связи заключается в использовании нескольких каналов связи одновременно — как вариант, это могут быть гидравлический, электромагнитный, механический и частично электропроводный, например, как ретранслятор. Для реализации этого вида связи в телеметрической системе устанавливаются гидравлический пульсатор и электромагнитный передатчик. Информация принимается на поверхности обычным способом для этих каналов связи. По механическому каналу связи принимается информация по вибрации долота. Электропроводной канал может быть использован для частичного погружения в колонну бурильных труб или за трубами для приема и ретрансляции ослабленных информационных сигналов от телеметрической системы при больших глубинах. Применение комбинированного канала связи позволит частично решить многолетние споры о перспективности дальнейшего использования того или иного канала связи забой — устье. К важнейшим характеристикам систем связи, оценивающих качество их функционирования, можно отнести: 1. Точность передачи сообщений в системах связи. Точность передачи сообщений зависит от степени искажений приятого сообщения. Эти искажения зависят от свойств и технического состояния системы, а также от интенсивности и характера помех. 2. Помехоустойчивость систем связи. Под помехоустойчивостью понимается способность системы противостоять вредному влиянию помех на передачу сообщений. Так как под действием принятое сообщение отличается от переданного, то количественно помехоустойчивость при заданной помехе можно характеризовать степенью соответствия принятого сообщения переданному. 3. Верность принятия сообщений в системах связи. Количественно верность принятия сообщений выбирают по-разному, в зависимости от характера сообщения и требования получателя. 4. Скорость передачи сообщений. В системах передачи дискретных сообщений скорость измеряется числом переданных символов в единицу времени. Следует отметить универсальность данной характеристики, которую можно применять (благодаря теореме отсчётов) для аналоговых (непрерывных) сигналов. 40. Современные протоколы передачи данных в бурении и геофизике. WITS и WITSML протоколы. WITS является многоуровневым протоколом, который предлагает простоту на низких уровнях и возрастающую гибкость формирования более высоких уровней репрезентации данных Уровни WITS: Уровень 0. Также известен как IRTS(Intra Rig Transfer Specification), базовый уровень обмена текстовой информацией между сервисными компаниями. Уровень 1. На уровне 1 и выше, поток данных превращается в двоичный формат LIS, значения конвертируются согласно типам данных LIS. В дальнейшем данные инкапсулируются в WITS пакет, который помещается между физическими и логическими заголовками и концовками записей, что превращает его в пакет LIS. Уровень 2 надстраивается на уровень 1 добавлением двусторонней коммуникации через записи определённые под комментарий. Это даёт возможность обмена мгновенными текстовыми сообщениями между пользователями. Уровень 2b добавляет опцию буферизации переданных данных, что гарантирует доставку данных в случае их неполучения по какой-либо причине. Уровень 4. WITS четвертого уровня работает по совершенно другому формату чем предыдущие уровни начиная с того, что он основан на формировании передачи данных стандарта API RP66. Концепция предопределенных записей и двустороннего обмена остаются, но как механизм форматирования используется RP66 WITS обладает некоторыми ограничениями: 1. Недостаточная поддержка новых решений в инженерии скважин: – устаревшие форматы записей (особенно относящихся к каротажу во время бурения); – ограниченное число разделов под бурильные колонны; – отсутствие гибкости в использовании различных единиц измерения; – почти полное отсутствие поддержки статической (справочной) информации о скважине; – ограниченная возможность двунаправленного диалога для передачи управленческих решений на скважину.[2] Wellsite Information Transfer Standard Markup Language (WITSML) – это стандарт для передачи данных со скважины в формате XML документа между бизнес партнерами. XML схемы используются, чтобы определить содержание XML документа. Стандарт WITSML состоит из 2 спецификаций, которые разрабатывались независимо: Data Schema и Application Program Interface (API). Этот документ предоставляет обзор Схемы данных(Data Schema). Схема данных WITSML включает набор (комплекс) независимых, но существенных схем данных объекта. Схема данных объекта определяется как набор данных, которые могут быть переданы в рамках одного документа и представлены в виде связанного(образующего единое целое) подмножества (например: скважина, ствол скважины, оснастка и т.д.) из общей логической схемы, связанной с единственным доменом (скважина). WITSML – это прежде всего реализация WITS на современной языковой, транспортной и программной основе: через XML, Интернет и Web-сервисы. WITSML призван улучшить принятие решений, благодаря непрерывному потоку данных реального времени. Одно из его главных преимуществ – способность к легкому расширению и дополнению для поддержки будущих технологий инженерии скважин. В то же время его принятие и внедрение способствует повышению уровня интероперабельности за счет продвижения отраслевых стандартов и увеличения доли XML-технологий Заключение WITSML, PRODML, RESQML позволяют более высокую детализацию описания объектов – приблизительно на порядок. А поскольку стандарты спроектированы так, что не существует заранее установленных ограничений, касающихся способа именования параметров, существует возможность расширить номенклатуру данных выходя за рамки стандарта, соблюдая полное соответствие стандарту. Теоретически расширять стандарт можно на неограниченное число параметров. Наличие на месторождении сервера, поддерживающего данный стандарт, стало возможным объединить все данные месторождения со всех датчиков и буровой установки в одном месте, что в свою очередь позволяет: 1) проводить полный и всесторонний анализ, так как доступно максимальное количество и номенклатура данных; 2) производить мониторинг важных и критических параметров в едином центре управления; 3) с минимальными издержками заменять действующие и добавлять новое оборудование от различных производителей, при условии, что оно поддерживает стандарт; 4) использовать любое программное обеспечение обработки данных (при условии, что оно поддерживает стандарт), так как существует возможность получить любые данные с месторождения; 5) осуществлять удаленный мониторинг и анализ по всем доступным на месторождении данным. Это позволяет достичь более тесной интеграции детектирующего оборудования и моделирующего ПО на месторождении и повышается скорость и качество принятия решений. Работы выполнены в рамках соглашения № 14.579.21.0023 по ФЦП. 41. Ситуационные центры поддержки принятия решений в буровых компаниях: классификация, назначение, устройство Одним из наиболее эффективных решений задач являются получившие широкое распространение в мире так называемые "Ситуационные Центры" (СЦ) или "Центры Поддержки Принятия Решений" (ЦППР), основанные на технологиях моделирования ситуации, поведения объектов и визуализации их деятельности и представляющие собой верхний уровень корпоративной системы управления компанией. Среди систем поддержки принятия решений в настоящее время все большую известность приобретают ситуационные центры (комнаты), назначением которых является: -интеграция возможностей современных средств сбора, аналитической обработки информации; -прогнозирование и построение возможных моделей развития; -визуальное представление информации в виде, который максимально удобен и полезен для первых лиц предприятия; -поддержка групповой деятельности экспертов. Ситуационные центры (СЦ) позволяют быстро «погрузить» участников ППР в рассматриваемую проблему, «научить их говорить» на одном языке, помочь разобраться в проблеме, сформулировать запросы к внешним источникам информации и подготовить хорошее (не обязательно наилучшее) решение. С технико-технологическойточки зрения СЦ – это специальное рабочее место для одного или группы специалистов, оборудованное для оперативного построения и «проигрывания» сценариев, быстрой оценки проблемной ситуации на основе специальных методов обработки больших объемов информации и знаний. В общем случае компьютеризация не является обязательным атрибутом СЦ. Помещения для «мозгового штурма» со столом, классной доской и мелом – это тоже ситуационные комнаты. Главное в СЦ – правильно подобрать информацию и организовать интеллектуальную активность специалистов. Эффективность компьютеризации СЦ во многом зависит от развитости используемых методов сбора информации, структурирования данных, построения сценариев и применяемых технологий. Большой объем достоверной информации о различных аспектах ситуации – признак устойчивости ее динамики, основание эффективности принимаемых корпоративных решений. На ней можно построить надежную классическую модель развития ситуации. Структура ситуационного центра. В общем случае СЦ – сложный проект, создание которого всякий раз требует от разработчиков тщательного изучения предприятия и стиля работы его высших менеджеров. Как прикладное решение СЦ имеет определенную инвариантную структуру – это многоуровневая система, в основе которой хранилище данных предприятия. Агрегированные данные в хранилище получаются из данных оперативной системы управления предприятием. При отсутствии такой системы развернуть СЦ невозможно. На рисунке приведена типовая структура СЦ, в которой произведено обобщение и анализ информации о деятельности предприятия. 42. Структура, назначение и требования, предъявляемые к современным дата- центрам. Примеры применения в бурении Дата-центр (от англ. data center), или центр (хранения и) обработки данных (ЦОД/ЦХОД) — это специализированное здание для размещения (хостинга) серверного и сетевого оборудования и подключения абонентов к каналам сети Интернет. Дата-центр исполняет функции обработки, хранения и распространения информации, как правило, в интересах корпоративных клиентов — он ориентирован на решение бизнес- задач путём предоставления информационных услуг. Консолидация вычислительных ресурсов и средств хранения данных в ЦОД позволяет сократить совокупную стоимость владения IT-инфраструктурой за счёт возможности эффективного использования технических средств, например, перераспределения нагрузок, а также за счёт сокращения расходов на администрирование. Структура Типичный дата-центр состоит из: • информационной инфраструктуры, включающей в себя серверное оборудование и обеспечивающей основные функции дата-центра — обработку и хранение информации; • телекоммуникационной инфраструктуры, обеспечивающей взаимосвязь элементов дата-центра, а также передачу данных между дата-центром и пользователями; • инженерной инфраструктуры, обеспечивающей нормальное функционирование основных систем дата-центра. Инженерная инфраструктура включает в себя: кондиционирование для поддержания температуры и уровня влажности в заданных параметрах; бесперебойное электроснабжение для автономной работы дата-центра в случаях отключения центральных источников электроэнергии; охранно-пожарную сигнализацию и система газового пожаротушения; системы удаленного IP-контроля, управления питанием и контроля доступа. Главные требования к дата-центрам – это надежность оборудования, достаточная скорость передачи данных, безопасность информации и наращиваемость инфраструктуры. Все эти показатели достигаются путем применения самых современных решений в организации структурированных кабельных систем и локальных вычислительных сетей. 43. Автоматизированное рабочее место центров сопровождения бурения • Персональные компьютеры, объединенные в сеть. • Систему 3D-визуализации на базе большого проекционного экрана. • Узел связи с высокосортным доступом в сеть Интернет. • Систему видеоконференц-связи. • Систему авторизованного доступа. Основная цель ситуационных центров – повышение организационной эффективности производства и контроля технологических объектов за счет кооперации усилий специалистов недропользователя и сервисных предприятий. Кроме того, накапливается значительный производственный опыт, решается задача оптимизации строительства скважин, что приводит к снижению рисков. Работа СЦБ осуществляется командой экспертов в едином информационном пространстве, которое защищено от внешнего несанкционированного доступа. Ими обобщается опыт компании по применению научно-технических разработок и организационных подходов в области бурения и ремонта скважин Одним из основных источников информации для принятия решений в СЦБ является информация, полученная со станции ГТИ в реальном времени. Диспетчер, находящийся в СЦБ, осуществляет мониторинг технологических показателей бурения скважины, которые в удобном графическом виде транслируются на телеэкраны. В случае возникновения нештатных ситуаций диспетчер немедленно связывается с персоналом на буровом объекте и подключает к решению производственной задачи персонал инженерного центра: проектировщиков, специалистов службы главного механика, службы КИПиА, экономистов, экологов, специалистов по промышленной безопасности и др. для минимизации потерь времени в процессе бурения скважины. 44. Требования, предъявляемые к персоналу, работающему в ситуационных центрах |