Простые услуги по управлению давлением

На основе технологии точного управления давлением при бурении осуществляется упрощение технологических схем и оборудования: отпадает необходимость в установке дорогостоящих обратных насосов, автоматических дроссельных коллекторов, инструментов измерения давления в скважине в процессе бурения и наземных автоматических систем управления. В основном применяются поворотные контрольные головки и простые специализированные дроссельные коллекторы для управления давлением; при этом флюиды, возвращающиеся по кольцевому пространству, отводятся за пределы ствола скважины, а за счёт взаимодействия между этими элементами и простым дроссельным коллектором, подключённым параллельно к дроссельному коллектору буровой команды, на устье скважины производится динамическая регулировка обратного давления, что позволяет поддерживать состояние «микроперепада» между забоем и устьем скважины во всех режимах — бурения, соединения колонн и спуско‑подъёмных операций.

Система точного управления давлением при бурении MPD

Система точного управления давлением при бурении MPD в основном состоит из пяти компонентов: системы мониторинга параметров бурения, системы принятия решений и анализа, электрической системы управления на базе ПЛК, автоматической системы регулирования дросселирования, а также соответствующего вспомогательного поворотного противовыбросового устройства.

Параметры системы точного управления давлением при бурении MPD

Расход: 0–60 л/с, точность 0,1%

Диапазон плотности: 1,0–2,7 г/см³

Разность давлений на сбросе: 0–17,5 МПа

Уровень давления: 35 МПа

Точность регулирования давления: ±0,1 МПа

Время открытия/закрытия заслоночного клапана: 12 с

Тонко регулируемый автоматический дроссельный трубопроводный узел

Тонко регулируемый автоматический дроссельный узел с контролем давления был модернизирован по сравнению с прежней конструкцией; оптимизированная компоновка позволила уменьшить габариты, облегчить ввод в эксплуатацию и монтаж, а также сократить занимаемую площадь.

Основное оборудование системы автоматического дросселирования с точным регулированием давления

• Автоматический узел дросселирования
• Система автоматического регулирования расхода
• Электроуправляемая система ПЛК
• Система анализа решений
• Система мониторинга
• Высокоточный расходомер массового расхода

Основные параметры ломающего устройства

• Длина: 3,3 м
• Ширина: 2,3 м
• Высота: 2,55 м
• Вес: 8 тонн
• Диаметр прохода: 103 мм
• Цилиндрический дроссельный клапан

Система автоматического регулирования расхода

Автоматическая система регулирования дебита состоит из нескольких комбинированных электроприводных дроссельно‑заслоночных клапанов и является ключевым оборудованием для бурения с контролем давления. Система принимает команды от верхнего электрического подсистемы ПЛК, преобразует их в управляющие воздействия на электроприводные дроссельные или заслоночные клапаны и обеспечивает замкнутое управление давлением в стволе скважины, а также логическое переключение режимов управления. Одновременно в состав автоматической дроссельной коллекторной системы входят датчики давления, датчики положения клапанов и высокоточный массовый расходомер, которые обеспечивают контроль и обратную связь по давлению и расходу.

• Точность регулирования расхода: ±0,1 МПа
• Давление дросселирования: 0–17,5 МПа
• Диапазон расхода: 0–60 л/с
• Диапазон плотности: 1,0–2,7 г/см³

Датчик давления: Установленный перед дроссельным клапаном, он осуществляет контроль обсадного давления устья скважины и представляет собой взрывозащищённый датчик давления; датчик положения клапана монтируется на приводе дроссельного клапана и измеряет состояние его открытия/закрытия.

Контроллер массового расхода: На выходном участке автоматической системы регулирования дебита установлен высокоточный массовый расходомер для контроля плотности и расхода бурового раствора на выходе; в настоящее время в системах автоматического управления типа MPD преимущественно применяются массовые расходомеры марки Emerson (США).

Наземное соединение: Подключение с использованием гибких или жёстких трубопроводов

Система мониторинга параметров бурения (наземная)

Основная функция системы мониторинга параметров бурения заключается в осуществлении их непрерывного сбора и оперативного контроля, включая давление в штанговом коллекторе, число ходов насоса для циркуляции бурового раствора, глубину скважины, нагрузку на крюковую талю и другие параметры. При этом собранные данные о параметрах бурения используются как общие данные всей системы и передаются другим подсистемам, обеспечивая взаимный обмен информацией между ними.

Система анализа решений — (мозг)

Система анализа решений состоит из локальной вычислительной сети и программного обеспечения для анализа решений, установленного в компьютерной системе; она является «мозгом» всей системы МПД, осуществляя в основном анализ состояния давления в стволе скважины, формируя целевые значения управления давлением и отправляя подсистеме ПЛК команды корректировки режима управления давлением.

• Показатели производительности: частота получения данных в реальном времени — 2 с.
• Время интервала между приёмом и выполнением команды: ≤120 с

Электроуправляемая система ПЛК

Система электрического управления ПЛК состоит из главного блока ПЛК и удалённых подразделений ПЛК, размещённых на автоматическом узле дросселирования. Верхний уровень принимает «сигналы параметров» от подсистемы сбора данных и «команды» от подсистемы анализа решений; сам он в основном осуществляет логический анализ программ и после завершения передаёт «команду исполнения» нижнему уровню — подсистеме автоматического узла дросселирования.