2021-07-31
146
Телеметрический тренажер собран с использованием элементов телеметрической системы «ZOND», которая является телеметрической системой с каналом связи по геофизическому кабелю. Конструкция, технология изготовления и программное обеспечение телесистемы «ZOND» были разработаны в 2003 году Оренбургским филиалом «Центр горизонтального бурения» ООО «Газпромбурение». В 2004 году эта телесистема прошла сертификацию Госстандарта России. В настоящее время она производится, применяется и совершенствуется. Последние модификации измеряют не только инклинометрические показатели (зенитный угол, азимут и визирный угол), но и производят гамма-каротаж в процессе бурения, усовершенствовано и программное обеспечение для работы с телесистемами этого семейства.
3.1. Технические данные телеметрического тренажера
Тренажер обеспечивает:
Ø измерение зенитного угла «ствола скважины»;
Ø измерение магнитного азимута «ствола скважины»;
Ø определение угла установки отклонителя относительно магнитного севера (способ MTF) либо относительно апсидальной плоскости ствола скважины (способ GTF);
Ø измерение температуры «в скважине»;
Ø контроль достоверности замера угловых параметров.
Диапазон и основные погрешности измерений:
Ø зенитный угол: 0…90° (±0,3°);
Ø магнитный азимут: 0…360° (±2,5°);
Ø визирный угол: –180°…+180° (±1°);
Ø температура: 0…85 °С (±1 °С).
Программное обеспечение тренажера:
Ø операционная система MS DOS;
Ø оболочка Norton Commander;
Ø программа burmine.exe.
Электрическое питание:
Ø однофазная сеть переменного тока 220 В × 50 Гц.
3.2. Состав и принцип работы тренажера
Общий вид тренажера и его составные части показаны на рисунке 23.
1. Скважинный зонд телеметрической системы;
2. Электрический эквивалент геофизического кабеля;
3. Электронное устройство сопряжения;
4. Компьютер (ноутбук);
5. Поворотный стенд;
6. Стеклянная труба («немагнитная труба бурильной колонны»);
7. Угловая шкала зенитного угла;
8. Угловая шкала азимута;
9. Угловая шкала визирного угла;
10. Сетевой фильтр;
11. Провода электрического питания.
Рисунок 23 – Общий вид и состав тренажера
Стеклянная труба 6 имитирует немагнитную трубу и немагнитный ориентирующий переводник компоновки низа бурильной колонны, устанавливаемые над забойным двигателем/кривым переводником.
Скважинный прибор (зонд) 1 с помощью поворотного стенда 5 может вращаться вокруг трех осей:
Ø поворотом вокруг горизонтальной оси (вместе с «бурильной колонной») моделируется зенитный угол ствола скважины;
Ø поворотом вокруг вертикальной стойки (вместе с «бурильной колонной») моделируется азимут ствола скважины;
Ø поворотом вокруг продольной оси зонда («поворот бурильной колонны») моделируется угол установки отклонителя.
Эти угловые величины (зенитный угол, азимут и визирный угол) могут быть установлены по угловым шкалам 7, 8 и 9 соответственно. Скважинный зонд измеряет эти углы и через эквивалент геофизического кабеля 2 передает на электронное устройство сопряжения 3, которое, в свою очередь, обрабатывает информацию от зонда и передает ее через порт LPT на компьютер 4 для регистрации и индикации. Электрическое питание компьютера и устройства сопряжения осуществляется через сетевой фильтр 10.
3.3. Назначение тренажера
С помощью угловых шкал поворотного стенда скважинному зонду можно придать пространственное положение, соответствующее любому направлению ствола и положению отклоняющей КНБК в реальной скважине.
На компьютере установлена реальная программа для работы с телеметрической системой (burmine.exe), позволяющая в режиме реального времени регистрировать пространственное положение зонда и настраивать работу телесистемы.
Назначением тренажера является максимально возможное в условиях учебной аудитории моделирование работы телеметрических систем.
4. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
3.1. Запрещаются любые действия с тренажером и включение его в сеть в отсутствие преподавателя или учебного мастера.
3.2. Телеметрический тренажер имеет своей частью длинномерную и тяжелую стеклянную трубу. При работе с ним следует проявлять осторожность и внимательность во избежание ударов и падения. Особую осторожность следует проявлять при поворотах и наклоне стенда, чтобы избежать касания стеклянной трубы и верхнего конца зонда со стенами, столами, с людьми и другими предметами.
3.3. Запрещается наклонять поворотный стенд на угол более 80–90°.
3.4. Следует обращать внимание на то, чтобы не запутать электрический кабель вокруг стенда или верхнего конца зонда, а также на то, чтобы не наступить на кабель и не споткнуться об него.
3.5. Запрещается производить электрические подсоединения элементов тренажера между собой при включенном электрическом питании.
5. ПОРЯДОК ВКЛЮЧЕНИЯ И ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТРЕНАЖЕРА
4.1. Проверить правильность подключения узлов тренажера к электрической сети и друг к другу согласно рисунку 23 (эквивалент кабельной линии подключен к устройству сопряжения, а оно, в свою очередь, к порту LPT компьютера или ноутбука).
4.2. Убедиться, что кнопка «Сеть» на лицевой панели устройства сопряжения отжата, а ручка «Ток» повернута против часовой стрелки в крайнее левое положение, затем включить сетевой фильтр.
4.3. Включить устройство сопряжения нажатием кнопки «Сеть» (при этом на лицевой панели устройства сопряжения должен загореться зеленый светодиод и красный цифровой индикатор тока), после чего плавным вращением ручки «Ток» установить значение 300÷320 [mA] на индикаторе тока. Внимание! Категорически запрещается устанавливать значение тока более 500 mA!
4.4. Включить компьютер (в случае использования ноутбука следует с установочного диска загрузить OS DOS) и запустить программу burmine.exe (C:\ZOND\BUROV\burmine.exe), после чего на мониторе должно появиться главное окно программы.
4.5. Выключение тренажера производится в обратном порядке.
6. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ЗАБОЙНОЕ ОРИЕНТИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ (НА ПРИМЕРЕ СИСТЕМЫ ZOND)
1. Цель работы:
Практическое изучение настроек и работы телеметрической системы.
2. Порядок выполнения работы:
Преподаватель наглядно объясняет подгруппе студентов (10–12 человек) настройки и режимы телеметрического тренажера и приемы работы с ним. После этого подгруппам по 2–3 человека преподаватель дает индивидуальные исходные данные. Задается зенитный угол, азимут ствола или направление набора кривизны, интенсивность набора зенитного угла, глубина срезки, проектный зенитный угол и номер скважины.
3. На основании полученных данных в соответствии с объяснениями преподавателя и настоящим учебно-методическим пособием студенты должны правильно выбрать режимы работы и настройки тренажера, ввести их в компьютер и правильно выставить пространственное положение телеметрического зонда.
4. Работа считается зачтенной в случае успешного выполнения п. 3.
ЛИТЕРАТУРА
1. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учебник для вузов/ А.Н. Попов, А.И. Спивак, Т.О. Акбулатов и др.; Под общ. ред. А.И. Спивака и Л.А. Алексеева. – 3-е изд., испр. и доп. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007. – 508 с.
2. Справочник бурового мастера/Под общ. ред. В.П. Овчинникова, С.И. Грачева, А.А. Фролова. Учебно-практическое пособие в 2-х томах. – М.: «Инфра-Инженерия», 2006. – 608 с.
3. Методические указания к выполнению лабораторных работ по профилизации «Управление процессом искривления скважин»/Сост. Т.О. Акбулатов, Л.М. Левинсон. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. – 32 с.
4. Информационное обеспечение процесса бурения: Учеб. пособие/ Т.О. Акбулатов, Х.И. Акчурин, Л.М. Левинсон, В.Х. Самигуллин. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003, – 52 с.
5. Телеметрические системы для бурения направленных скважин: Учеб. пособие/Т.О. Акбулатов, Л.М. Левинсон, В.Х. Самигуллин. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. – 60 с.
6. http://www.halliburton.com/
7. http://www.slb.ru/
8. Sperry Sun. Drilling Services. Сводный каталог, 1993.
9. http://gerse.ru/service/MWD/
10. http://www.aps-tech.com/
11. http://www.sagor.ru
ОГЛАВЛЕНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………… | |
| 1. ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ……………………………… | |
| 1.1. Гидравлический канал связи ………………………………. | |
| 1.2. Электромагнитный канал связи …………………………… | |
| 1.3. Проводной канал связи ……………………………………… | |
| 2. ЗНАКОМСТВО С НАСТРОЙКАМИ И РЕЖИМАМИ РАБОТЫ ТЕЛЕСИСТЕМЫ ZOND И ПРОГРАММЫ BURMINE.EXE …………………………………………………….. | |
| 3. ОПИСАНИЕ ТРЕНАЖЕРА …………………………………… | |
| 3.1. Технические данные телеметрического тренажера ……… | |
| 3.2. Состав и принцип работы тренажера ……………………… | |
| 3.3. Назначение тренажера ……………………………………….. | |
| 4. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ……………………………………… | |
| 5. ПОРЯДОК ВКЛЮЧЕНИЯ И ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТРЕНАЖЕРА ………………………………………………………. | |
| 6. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ЗАБОЙНОЕ ОРИЕНТИРОВАНИЕ ОТКЛОНИТЕЛЯ С ПОМОЩЬЮ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ (НА ПРИМЕРЕ СИСТЕМЫ ZOND) …………………………………. | |
| ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………………... |
