Ответы. 1. Роль и значение информационного обеспечения в бурении
 Скачать 4.14 Mb.
|
|
45. Анализ графика строительства скважины и стоимости затрат при бурении скважин 46. Информационное обеспечение контроля расхода ресурсов и материалов в бурении Для обоснования стоимости строительства скважин составляют сметно-финансовые расчеты по видам работ и сводный сметный расчет стоимости строительства скважины.В результате составления сметы определяется сметная себестоимость и сметная стоимость (цена) скважины. Сметная себестоимость строительства скважины представляет сумму затрат, рассчитанных на основе технических проектов по сметным нормам и ценам. В качестве сметных цен используются оптовые, договорные и рыночные цены. Сметная стоимость включает сметную себестоимость и сметную прибыль, которую получает предприятие в результате сдачи заказчику скважины, законченной строительством. 47. Классификация видов работ на буровом объекте. Основные принципы учета производительного и непроизводительного времени при строительстве скважин Время цикла строительства скважин включает в себя следующие затраты календарного времени. Тц = Тподг+Тмонтаж+Тподг.к.бур+Тбур.и.крепл+Тиспытание+Тдемонтаж Тбур.и.крепл = Тпроиз+Тнепроиз Тпроиз = Тм+Тспо+Тпвр+Тк+Тр+То Тм - время работы долота на забое Тпвр - время на подготовительно-вспомогательные работы (смена долота, проверка ЗД) Тк - время на крепление скважин Тр - время на ремонтные работы То - время на ликвидация осложнений Тнепроиз=Та+Тбрак+Тпростой Строятся графики: 1) Круговая диаграмма производительного и непроизводительного времени без указаниявидов работ. 2) Круговая диаграмма производительного времени и непроизводительного времени, с указанием всех видов работ. 3) График глубина/день. Ежедневно супервайзером составляется раппорт где указываются вид работ, со скольки до скольки они производились и их общая продолжительность за сутки. Непроизводительное время включает в себя время, в результате которого был нарушен плановый процесс бурения скважины. Определение непроизводительного времени осуществляется супервайзером и фиксируется в сводке (составление акта обязательно). Непроизводительное время подразделяется на категории: Простои – все ситуации, при которых невозможно продолжать процесс бурения скважины, но его можно возобновить без проведения дополнительных (аварийных или ремонтно- восстановительных) работ. К простоям относятся: несвоевременная поставка запасных частей, материалов и оборудования, несвоевременное прибытие техники и персонала подрядчиков (позднее времени, указанного в заявке на выполнение работ), отсутствие и, вследствие этого, ожидание доставки необходимой документации, ожидание разрешения на продолжение работ по строительству скважины, выполнение работ, являющихся следствием нарушений технологических процессов (чистка желобов, длительные проработки при СПО и т.п.) Аварии – все ситуации, при которых невозможно продолжать процесс бурения скважины без проведения дополнительных (аварийных) работ. Включают в себя все время, затраченное на ликвидацию аварий (начиная с момента возникновения аварии и заканчивая моментом, где был продолжен нормальный ход технологического процесса). Ремонты – это время, затраченное на внеплановый ремонт оборудования, в результате которого был прерван плановый процесс бурения скважины. Сюда же следует отнести все дополнительные работы, которые возникли по технологическим причинам и их необходимо выполнять для поддержания нормального состояния ствола скважины. Время затраченное на ремонт оборудования более 4% от нормативного срока строительства скважины является простоем подрядчика. Ликвидация брака – это технологические нарушения в процессе выполнения работ, в результате которых произошло невыполнение проектных требований и потребовалось проведение дополнительных работ. Включают в себя время необходимое для исправления всех технологических нарушений (перебуривание ствола скважины, наращивание цементного камня за колонной, дополнительные опрессовки, разбуривание излишнего цементного стакана, проработки ствола кроме забойных и т.п 48. Методика выявления скрытого непроизводительного времени. Применение статистических методов в бурении Общее затраченное время на бурение и строительство скважины можно условно разделить на три части: • проходка (бурение); • выполнение вспомогательных операций; • непроизводительное время (НПВ). Сегодня российские компании лишь фиксируют НПВ по факту и по информации, указанной в суточных рапортах супервайзеров или буровых мастеров. К непроизводительному времени относятся: ремонт бурового оборудования, различные внеплановые вспомогательные работы и простои, связанные с ликвидацией аварий и осложнений. В балансе времени бурения скважин НПВ составляет, в среднем, 20%, однако в тех случаях, когда оно минимально, необходим также инструмент для анализа производительного времени и его оптимизации. 49. Понятие искусственного нейрона. Виды нейронных сетей. Функции активации Понятие искусственного нейрона – это представляет собой некоторый набор входов (синапсов) есть ответвления ( дендриты) соединяющая с ячейкой нейрона и выход (аксон) Искусственный нейрон это математическая функция где выходная переменная зависит от входных переменных, входные переменные передаются на вход сумматора и до этого они умножаются на свой весовой коэф и потом происходит суммирование и добавляется пороговое значение и выходной сигнал нейрона вычисляется функцией единичного скачка, логистической функции или гиперболической функции ( функции активации ) Искусственная нейронная сеть – это математическая модель, а также устройства параллельных вычислений, представляющие собой соединенных и взаимодействующих между собой простых процессов Виды нейронных сетей: Однослойная нейронная сеть, многослойная нейронная сеть ( несколько скрытых слоев, архитектура достаточно сложная), Типы нейронных сетей: сети прямого распространения( используются для прогнозирования,кластеризации, распознования), сети с обратными связями ( для управления системами ) 50. Область применения, преимущества и недостатки нейронных сетей. Применяются: • Анализ геологической информации • Идентификация неисправностей • Оптимизация процессов бурения • Разведка Преимущества • Устойчивость к входным шумам • Адаптация к изменениям • Отказоустойчивость • Сверхвысокое быстродействие • Способность к обучению Недостатки • Ответ всегда приблизительный • Принятие решений в несколько этапов • Не решает все задачи ( вычеслительные) Преимущества: Устойчивость к шумам входных данных, адаптация к изменениям, отказоустойчивость, сверхвысокое быстродействие (особенно для многоядерных процессоров), способность к обучению Недостатки: ответ всегда приблизительный, невозможно осмысление результат ( принятия решений в несколько этапов), не применяются для вычислительных задач Признаки для применения нейронных сетей 1)Не знаем алгоритм и не понимаем как решать задачу в бурении актуально при огромном накоплении данных 2) Данные не полные также избыточные или зашумленные : Область применения : Распознавание образов классификации, принятия решений управления, кластеризация, прогнозирование, аппроксимация, сжатия данных, ассоциативная память 51. Примеры применения нейросетевых технологий в бурении и нефтегазодобыче В нефтегазодобыче 1)Геологоразведка: анализ сейсмических данных, ассоциативные методики поиска полезных ископаемых, оценка ресурсов месторождений. 2)Идентификация неисправности оборудования 3)Разведка залежей углеводородов 4)Анализ составов примесей 5)Управление процессами В бурении: 1)Анализ данных, полученных при бурении; 2) Оптимизация параметров бурения; 3)Оптимизация режимов работы оборудования; 4)Оптимизация параметров бурового раствора, 5) Оптимизация траектории скважины, 6)Прогнозирование возможных траекторий скважины, 7) Прогнозирование механической скорости бурения, 8) Прогнозирование осложнений и аварий, 8) прогнозирование осложнений при помощи кластеризации При помощи советника IBM производится прогнозные модели осложнений 52. Требования к программным средствам информационного сопровождения процесса Бурения Информация должна отвечать следующим требованиям : 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; 3) полезность; 4) однозначность; 5) наиболее важные данные должны поступать непрерывно. Требования к информационному обеспечению строительства нефтегазовых скважин в данной ситуации заключаются в переводе информационных технологий в разряд информационно-обеспечивающих и информационно-воздействующих, при которых информационное сопровождение наряду с получением необходимого объема информации давало бы дополнительный экономический, технологический, или иной эффект [1]. К данным технологиям следует отнести следующие комплексные работы: контроль наземных технологических параметров и выбор наиболее оптимальных режимов бурения (например, выбор оптимальных нагрузок на долото, обеспечивающих высокую скорость проходки); забойные измерения и каротаж в процессе бурения (MWD и LWD-системы); измерения и сбор информации, сопровождаемые одновременным управлением технологическим процессом бурения (управление траекторией горизонтальной скважины с помощью управляемых забойных ориентаторов по данным забойных телеизмерительных систем). В информационном обеспечении процесса строительства скважин особенно важную роль играют геолого-технологические исследования (ГТИ). 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: геолого-геохимические и технологические исследования; обслуживание и работа с телеизмерительными системами (MWD и LWDсистемы); обслуживание автономных систем измерения и каротажа, спускаемых на трубах; контроль параметров бурового раствора; контроль качества крепления скважины; исследования пластового флюида при опробовании и испытании скважин; каротаж на кабеле; супервайзинговые услуги и т. д 53. Программные продукты для автоматизированного сбора, хранения и обработки информации в бурении: сравнительный анализ, основные функциональные возможности Рассмотрим решение этой задачи на примере станции контроля процесса бурения «Леуза- 1», разработанной ПНФ «Геофизика» и АНК «Башнефть» . 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 АСУ - это система, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления, в частности, финансами. Возможности этой системы нельзя преувеличивать, они не безграничны, поскольку часть задач по управлению финансами не поддается формализации, требует опыта работников финансовых органов, традиционных методов их работы. Система Контур-2 содержит базовый комплект датчиков параметров бурения, аппаратуру сбора данных, табло бурильщика, переговорное устройство, компьютеризированное рабочее место и комплект ЗИП. Аппаратура сбора данных и табло бурильщика системы Контур-2 размещаются на буровой и имеют пылевлагозащищенное исполнение по классу IP 65. Программный комплекс «Агрегатор» для предприятий нефтяной отрасли Система политехников будет собирать информацию о процессах бурения нефтяных скважин с месторождений и конвертировать в формат WITSML Вся информация о процессах бурения с датчиков поступает в центры моделирования в режиме реального времени и в определённом стандарте. Данные хранятся на сервере WITSML v1.4.1 и используются по мере построения геологической модели месторождения. Сегодня назрела необходимость создания единой автоматизированной информационной системы, охватывающей этапы разведки, построения моделей, проектирования, строительства и эксплуатации скважины. В нее должны входить средства автоматизированного проектирования строительства скважины, связанные каналами реального времени с подсистемами технолога-супервайзера, находящимися непосредственно на буровом объекте и со станциями ГТИиЗТС, оперативно собирающим и информацию. Для сбора и анализа значений параметров бурения используется информация, получаемая от оператора станции геолого-технологических измерений (ГТИ), которая круглосуточно и без перерывов записывает значения измеряемых параметров бурения в компьютерный банк данных и на бумажный носитель в графическом виде. Станция ГТИ состоит из: –комплекта технологических датчиков; –модуля сбора данных (МСД); –системы отображения данных (СОД); –программного и аппаратного обеспечения рабочих мест пользователей. В процессе проведения исследований процессов бурения скважины аппаратура станции ГТИ регистрирует и записывает следующие параметры: −Wкр – вес на крюке. −Рвх – давление на манифольде. −Nx – число ходов насосов. −Nрот – число оборотов ротора в минуту. −Mрот – момент на роторе. −Qвых – индикатор потока на выходе. −Нкр – положение тальблока. −Vемк – объёмы БР в рабочих емкостях. −Vдол – объём БР в доливочной емкости. −Гсум – суммарное содержание газа в растворе. −Твых- температура БР на выходе. −Т – время бурения. Регистрация и визуализация параметров производится с привязкой по глубине и по времени. На рынке представлены различные варианты исполнения станций ГТИ: –АМТ –Сириус – ИМС –Леуза –Геосфера –Волга. Существуют примеры создания интегрированных станций ГТИ для комплексной автоматизации технологических, навигационных и геофизических процессов строительства скважины. Далее будут описаны основные принципы работы АПК «Волга». Геолого-технологическая информация от наземных датчиков на буровой и забойной телеметрической системы поступает на контроллер сбора и первичной обработки данных, после чего передается на компьютер инженера по проводке искривленных скважин (геонавигатора) на буровой. Проектные данные на строительство скважины, предоставленные заказчиком, данные ГИС по скважинам также вносятся в базу данных компьютера геонавигатора. АПК «Волга» обеспечивает обмен информацией между компьютером, УСО, телесистемой, пультом бурильщика, редактирование информации, привязку данных измерений к глубине, визуализацию информации на экране монитора, обработку и вывод в цифровом и графическом виде на принтер, передачу информации по каналам связи для контроля и принятия управляющих решений с использованием САПР, проекта на бурение скважины и накопленной базы знаний по бурению. Вся полученная и внесенная информация обрабатывается специальными программными модулямии в реальном масштабе времени, с помощью средств связи поступает на сервер данных, где хранится и доступна неограниченному числу авторизованных пользователей. При этом каждый пользователь имеет свой уровень доступа к информации. АПК «Волга» позволяет не только наблюдать за процессом бурения в реальном масштабе времени, получать полную и объективную информацию со скважин, контролировать процесс бурения, но и оперативно принимать геонавигационные решения по оптимизации строительства скважин, находясь даже на значительном удалении от буровой. Уникальность технологии заключается в том, что АПК «Волга» является самообучающейся системой, накапливающей базу знаний по аварийным ситуациям и непредвиденным осложнениям на скважине и на основе экспертной оценки текущего состояния скважины выдающей готовые управленческие решения, что позволяет минимизировать нарушения технологии, повысить технико-экономические показатели строительства скважин, сократить расходы на привлечение высококвалифицированного управленческого персонала на буровой. Аналогичные задачи решает станция «Сириус» (Система Измерения, Регистрации Информациии Управления). Технология интегрированных исследований реализована на основе единого аппаратно-программного комплекса включающего станцию ГТИ с геологической кабиной, забойную телеметрическую систему и аппаратурно-методический автономный комплекс «АМАК» для геофизических исследований горизонтальных скважин. Забойная телесистема (ЗТС) предназначена для измерений в процессе бурения с целью контроля направления бурения и литологического расчленения разреза скважины. Телесисистема включает: –забойную часть; –наземную панель; –табло кривильщика. Наземная часть телесистемы может использоваться как станция контроля бурения и газового каротажа. В зависимости от комплектации датчиками контроля бурения и газового каротажа, наземная система позволяет решать такие задачи как предупреждение аварийных ситуаций, прогноз зон АВПД и АНПД, построение ствола скважины по режимно- технологической карте, расчёт гидравлического рапорта, расчёт геонавигационных параметров, передача данных по каналу связи любых расчётных и измеряемых параметров. Также возможно составление отчётов за рейс, по скважине, суточные сводки, отработку долот, учёт наработки забойных двигателей и др. |