44. Основные параметры контроля процесса бурения скважин. Объем автоматизации буровой установки.

Для целей автоматизации выделены следующие технологические процессы бурения:

1. Механическое бурение.

2. Спускоподъемные операции.

3. Промывка скважин.

4. Закачивание скважин (цементирование стенок скважин).

объем средств автоматизации растет.

Основные требования, которые предъявляются к средствам и системам автоматизации, определяются специфическими условиями бурения:

1. Климатические.

2. Энергопитание (нестабильность).

3. Параметры измеряемых сред (промывочные жидкости агрессивны, образильные и имеют ферромагнитные включения до 30% по объему).

К числу основных наземных параметров, контролирующихся при бурении скважин, относятся:

• Вес бурового инструмента на крюке.

• Осевая нагрузка на забой скважины.

• Крутящий момент на роторе.

• Частота вращения ротора.

• Подача инструмента на забой.

• Добавление бурового раствора.

• Расход бурового раствора.

• Уровень бурового раствора в приемных емкостях.

и ряд других параметров.

При бурении турбинным способом необходимо контролировать забойные параметры, к числу которых относятся:

• Частота вращения вала бура.

• Нагрузка на долото.

• Угол и азимут искривления ствола скважины.

45.Структура информационно-измерительного комплекса на буровой установке. Ав­томатическое регулирование подачи долота на забой.

Структура комплексов и систем автоматизации бурения основана на принципе централизованного сбора, обработки и распределения информации по постам управления на буровой. Основой таких комплексов являются каналы измерения, сформированные по основным технологическим параметрам.

Рис. СА буровых установок

1-датчики, установленные на технол. оборудовании

2-пульт бурильщика для отображения параметров бурения, установленный на площадке бурильщика

3-показывающие приборы для контроля основных параметров бурения

4-блок преобразователей сигналов

7-контроллер для сбора и обработки информации

6-пульт управления, установленный на площадке бурильщика

5-линии свяи

8-АРМ бурового мастера

2.3. Автоматизация подачи долота на забое.

Автоматическое регулирование подачи инструмента обеспечивает регулирование нагрузки на долото, что приводит к соответствующей скорости проходки и углубления скважины.

Р ассмотрим характер изменения проходки как функцию изменения нагрузки на долото.

Работа, выполняемая долотом за один цикл подачи, пропорциональна произведению нагрузки G₀ и проходки S₀ и геометрически равна площади этого треугольника.

Туже работу долото может совершить при меньшей максимальной нагрузки, например G₁, если эту нагрузку поддерживать постоянной в течение всего временного цикла.

Автоматическая подача бурильного инструмента с постоянной нагрузкой на долото обеспечивает уменьшение износа всего оборудования, увеличение механической скорости бурения, относительное снижение крутящего момента в бурильных трубах и уменьшение износа долота.

Д ля управления нагрузкой на долото можно воздействовать на перемещение верхнего или нижнего конца бурильной колонны. В первом случае устройство подачи долота (УПД) располагается на поверхности и обычно называется наземным устройством подачи долота. Во втором случае УПД устанавливается в скважину вблизи забоя и называется глубинным устройством подачи долота.

Рассмотрим схему автоматического регулятора подачи долота для наземного устройства: