курсач. Гуреев. Краткая геологическая характеристика района внедрения 4 2 Основные понятия и определения автоматики 7 3 Основы технологических процессов бурения

• Название: Краткая геологическая характеристика района внедрения 4 2 Основные понятия и определения автоматики 7 3 Основы технологических процессов бурения
• Анкор: курсач
• Дата: 18.02.2022
• Размер: 187.17 Kb.
• Имя файла: Гуреев.docx
• Тип: Документы; #366348
• страница: 7 из 7

5 Специальный вопрос

Колтюбинг (от англ. «coiled tubing» – гибкая труба) — это установка с гибкой непрерывной насосно-компрессорной трубой (ГНКТ) для проведения работ по освоению и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин. Является перспективным и очень развивающимся направлением в нефтегазодобывающей промышленности.

Колтюбинг представляет собой в целом гибкие непрерывные трубы, предоставляющие доступ даже в боковые и горизонтальные стволы, которые гораздо преимущественнее традиционных сборных бурильных труб. Применять КГТ начали для осуществления наиболее простых операций при проведении ПРС - очистки колонны труб и забоев от песчаных пробок. При внедрении данной технологии использовали КГТ с наружным диаметром 19 мм. В настоящее время созданы буровые установки, работающие с колоннами диаметром 114,3 мм. При помощи КГТ с промежуточными значениями диаметров в этом диапазоне (19 - 114,3 мм) можно осуществлять практически весь набор операций подземного ремонта скважин и бурения.
Колтюбинг может быть использован для бурения новых скважин, для повторного вскрытия пласта, но наибольшую техническую и экономическую эффективность он имеет при бурении вторых наклонных или горизонтальных стволов из существующих скважин. Гибкие трубы позволяют проводить бурение на депрессии и увеличить дебит скважины в 3-8 и более раз.
В настоящее время главной проблемой применения колтюбинга в бурении скважин является разработка и внедрение современного эффективного оборудования и методов его эксплуатации. Большинство компаний, использующих колтюбинговые агрегаты, применяют не более 5 технологий. Вследствие чего недостаточно высокая эффективность бурения. Поэтому, необходимо расширить диапазон применения колтюбинговых установок до 15¬20 из известных ведущих технологий.
Для решения данной проблемы необходимо создание единого технического регламента по колтюбингу, который будет основываться как на зарубежном опыте и существующих в отрасли стандартах, так и на сложившейся технической и правовой базе РФ. Технический регламент определит правила и условия применения оборудования и технологий колтюбинга, требования к квалификации персонала, а также выступит стандартом для нефтяных и сервисных компаний, создавая единые условия качественного сервиса на всей территории РФ.
Перспективы дальнейшего применения КГТ обусловлены следующими факторами:
а) к настоящему времени создано оборудование, позволяющее работать с колоннами гибких труб практически всех необходимых диаметров и длин при высоких скоростях спуска и подъема;
б) обеспечена долговечность КГТ в условиях нейтральных и коррозионно-активных жидкостей.
Высокая эффективность работ, выполняемых с использованием КГТ, безусловно, повлияет на стратегию и тактику разработки месторождений в будущем. Прежде всего, это касается эксплуатации месторождений, расположенных в отдаленных и труднодоступных районах, а также тех, пластовая жидкость которых имеет аномальные свойства. Кроме того, при дальнейшем совершенствовании оборудования, обеспечивающего работу КГТ,
можно достичь высокой эффективности проведения всего комплекса работ, связанных с бурением, освоением, эксплуатацией и ремонтом горизонтальных скважин.
Основные ключевые направления развития данных технологий в России:
а) расширение класса типоразмеров установок;
б) повышение технического уровня оборудования, эксплуатационных характеристик агрегатов;
в) разработка систем автоматизированного контроля за функ-ционированием узлов агрегатов и технологическими процессами;
г) создание установок с длинномерными безмуфтовыми трубами большого диаметра для забуривания вторых стволов и проходки горизонтальных участков скважин;
д) обеспечение комплектности поставок;
е) возможность сервисного обслуживания;
ж) доступная стоимость.

Популярность применения колтюбинга объясняется высокой эффективностью и безопасностью проведения операций. Использование колтюбинга совместно с другими перспективными технологиями позволяет дополнительно извлекать до 40 % углеводородного сырья. Сегодня становится, очевидно, что развитие колтюбинговых технологий идет не только по пути создания установок с трубами больших диаметров (89 и 114 мм), позволяющих увеличить мощность бурения и объем подаваемого бурового раствора [3]. Большее внимание уделяется интенсификации и повышению результативности использования труб среднего диаметра.

Перспективным направлением также являются разработка и применение композитных непрерывных труб, которые хотя и дороже стальных, однако имеют срок службы в 3-4 раза больше. Композитная труба включает в себя металлическую оплетку, позволяющую передать электрические сигналы от забойного оборудования и систем телеметрии, т.е. отказаться от геофизического кабеля. Трубы из композитного материала в настоящий момент находятся на стадии испытаний. Особенность гибких труб: их можно безопасно применять на герметизированном устье скважины, т.е. без ее глушения. Это позволяет исключить большинство факторов негативного воздействия на пласт и скважину, плавно и поинтервально обрабатывать действующие скважины фактически любой конструкции и профиля, а также автоматизировать технологический процесс. Ствол скважины можно проводить по пластам малой толщины с полным сохранением их коллекторных свойств.

Колтюбинг имеет и природоохранный эффект за счет сокращения вредных выбросов и повреждения поверхности, уменьшения производственных площадей, сокращения времени работ на месторождении. Развитие колтюбинговых установок идет по пути широкого внедрения средств автоматизации. В центре управления современного колтюбингового комплекса находятся операторы колтюбинговой установки, циркуляционной системы, инженер по горизонтальному бурению. Их рабочие места объединены в одну компьютеризированную систему, что позволяет этой команде оперативно управлять процессом бурения. Такая система в принципе позволит управлять несколькими колтюбинговыми комплексами из одного центра, находящегося за тысячи километров. Поскольку в комплекс КГТ не входят мачты или вышки, являющиеся необходимой составляющей традиционного нефтепромыслового оборудования, его удобно применять на морских платформах и различных эстакадах с ограниченными размерами рабочих площадок. Естественно, что с помощью рассматриваемого комплекса еще в определенной части не достигнуты параметры и режимы работ, которые обеспечивает традиционное оборудование. Однако преимущества КГТ и новые технические решения, способствующие их совершенствованию, позволяют постоянно расширять область применения данного оборудования и повышать эффективность ведения работ.

Из отечественных компаний занимающимися разработкой и производством оборудования ,которое способствует повышению автоматизации в сфере колтюбинговых установок можно отметить СЗАО «Фидмаш». На сегодняшний день около 75% колтюбинговых установок, работающих в СНГ, произведено именно СЗАО «Фидмаш». Аналогичное оборудование выпускается только в Канаде и США. «Фидмаш» производит также комплексы и отдельные компоненты для гидравлического разрыва пласта, цементировочное оборудование, насосные установки, азотные установки криогенного типа, сопутствующее оборудование для повышения нефтеотдачи пластов и направленного бурения. Предприятие осуществляет полный цикл создания оборудования: разработку и постановку на производство, выпуск, сервисное обслуживание и подготовку обслуживающего персонала. Вся продукция СЗАО «Фидмаш» – результат научно-технических разработок собственного конструкторского бюро. За десять с лишним лет деятельности было разработано, произведено и внедрено в эксплуатацию более 150 единиц высокотехнологичного оборудования, в три раза выросла численность персонала и более чем в пять раз – объемы реализации, расширились и появились новые рынки сбыта выпускаемой продукции. В настоящее время продолжается освоение в производстве все новых для компании видов оборудования. Происходит расширение номенклатуры оборудования для ГРП. Продолжается совершенствование колтюбингового оборудования. Создаются электронные системы управления и автоматизации процессов.

В качестве примера такого оборудования можно привезти СКР43-20.

Комплекс измерительно-регистрирующий СКР43-20

Комплекс измерительно-регистрирующий предназначен для измерения, контроля, регистрации на электронном носителе, отображения и визуализации технологических параметров колтюбинговых, азотных, насосных установок при ремонте, интенсификации нефтяных и газовых скважин. 

Область применения комплекса – автоматизация контроля технологических процессов при эксплуатации установок колтюбинговых, азотных и насосных.



Рис 2. СКР43-20

Описание

Принцип работы комплексов заключается в приеме аналоговых сигналов от первичных преобразователей давления и нагрузки, импульсных сигналов от датчика глубины, частотных сигналов от расходомеров, установленных на колтюбинговой установке и сопутствующем оборудовании, поступающих в блок управления. Данные преобразовываются в цифровую форму, обрабатываются и далее передаются в панельный компьютер, который осуществляет вывод на дисплей и хранение информации, собираемой преобразователями.

Питание компонентов комплексов осуществляется от бортовой сети колтюбинговой установки через блок управления. Комплексы имеют встроенную защиту от перенапряжения и неправильного подключения питания.

Комплексы устанавливаются в кабине оператора колтюбинговой установки.

Маркировка наносится в виде маркировочной таблички.

Комплексы могут работать со стандартными преобразователями давления с токовым выходным сигналом от 4 до 20 мА, электрическими или гидравлическими преобразователями нагрузки с токовым выходным сигналом от 4 до 20 мА, преобразователями угловых перемещений с выходным импульсным сигналом от 386 до 3858300 имп., с расходомерами с частотным выходным сигналом от 1 до 10000 Гц.

6 Заключение

В ходе работы я изучил основные положения применения средств автоматизации и цифровизации технологических процессов, в частности при бурении нефтяных и газовых скважин с применением колтюбинговой установки. Также мною были рассмотренны и изучены уже существующие системы и решения применяемые для автоматизации процесса бурения с использованием колтюбинговых установок отечественных и зарубежных компаний, проанализированы перспективы применения таких систем на Рогожинском месторождении.Учитывая опыт применения,а также преимущества колтюбингового бурения с использованием средств автоматизации можно сделать вывод, что полностью автоматизировать процесс сооружения скважины невозможно из-за различных горно-геологических и технико-технологических факторов, информацию о которых буровая бригада получает уже в процессе бурения, когда фактический разрез и состояние скважины отличается от проектного,что мешает заранее вносить коррективы в автоматизированные системы. Но перспективы заключаются в возможности оптимизировать управление,измерение и контроль над режимом и параметрами бурения, создать единую сеть, непосредственно предоставляющую информацию бурильщику или иному оператору.

Также стоит отметить, что автоматизация работ становится отчетливым трендом во всех частях света, где добывают нефть и газ, поэтому многие ведущие буровые компании такие как ПАО «Газпром» или «Schlumberger» активно начинают применять подобные системы и устройства.

Список используемой литературы

1. 
   Б.В. Покрепин. Разработка нефтяных и газовых месторождений: учебное пособие. Феникс, 2015 .
   
2. 
   
   А.П. Черпанов, А.В.Немков АВТОМАТИЗАЦИЯ, ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИЯ И СВЯЗЬ В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, 2013г.
   

3. 
   3. А. В. Немков Геология, география и глобальная энергия. - 2010. 
   

Интернет – ресурсы:

1. -http://www.znaj.ru/html/39466.html - http://biofile.ru/geo/23465.html; -http://oilloot.ru/; -http://knowledge.allbest.html .

2. http://earthpapers.net/izuchenie-gidrogeologicheskih-usloviy-urengoyskogo-neftegazokondensatnogo-mestorozhdeniya-v-svyazi-s-tehnogennym-vozdeyst#ixzz6NjcuDZDb

3. https://fb.ru/article/263759/mestorojdenie-urengoyskoe-istoriya-osvoeniya-zapasyi-ekspluatatsiya-perspektivyi

4.https://knowledge.allbest.ru/geology/3c0b65625b3ac69a5c43b88521216c37_0.html

5. https://www.gazprom-neft.ru/press-center/sibneft-online/archive/2020-january-february/4255118/