Системы «СГТ-микро» применяются для оперативного управления технологическим процессом бурения скважин на нефть и газ, обеспечения безопасности буровых работ.

Системы обеспечивают:

• -    автоматический сбор, обработку и представление текущей информации на средствах отображения и регистрации (дисплее компьютера и информационной панели бурильщика - ИПБ);

• -    документирование результатов бурения в цифровом, аналоговом и графическом виде, включая рапорт за смену;

• -    контроль выхода технологических параметров за установленные пользователем пределы со световой, звуковой сигнализацией этих событий;

• -    аварийную сигнализацию при выходе параметров «Нагрузка на крюк», «Давление бурового раствора на входе», «Положение талевого блока» за предельные значения с выдачей сигналов блокировки на соответствующее буровое оборудование;

• -    речевое предупреждение об изменении ситуации при бурении;

• -    контроль концентрации взрывоопасных газовых смесей, сопровождающих процесс бурения;

• -    использование в схемно-конструктивных решениях искробезопасных электрических цепей, а также специальных корпусов с низкой газопроницаемостью и датчиков с взрывонепроницаемыми оболочками.

Основными составными частями системы технологического контроля параметров бурения «СГТ-микро» являются:

• -       комплект датчиков;

• -      блоки контроллеров сбора данных (БКСД) для приема аналоговых и импульсных сигналов датчиков, преобразования их в цифровой код и обмена данными с системным контроллером (ЭВМ);

• -      информационная панель бурильщика (ИПБ) для отображения информации, предоставляемой бурильщику в режиме реального времени;

• -      пульт управления системой;

• -      ЭВМ типа IBM PC для конфигурирования системы путём задания начальных уставок, для отображения информации, предоставляемой буровому мастеру и технологу, архивирования в базы данных всех параметров и событий в процессе бурения, а также для передачи информации, включая видеоизображение участков буровой, по имеющимся линиям связи в управление буровых работ и сеть Интернет.

Рабочее место мастера (технологе!

Буровая установка

VJ-Pi

^C^p«teeP [)□

III

IQ—

БКСД2

БКСД1

R&-465 * 24Б

Системный ■снлрдпдер

"Тйпй“ мДн мг

Дрт*« веса

"ДИЧИ

СЬ «ГЭИ

До#* u:w nt.

зЛВДрОЬФ. □■-аг>тв=л выивд

73™Т

ютяя

Да-чм

п.-«;-н:!.т/

6го«рэд«"

ЛнЛППГМ1ий НЫСЭД

Датчи

1ЦМП ^|:1.»л

Дй'Гчн< ¥30 ЯШ ЕР

П,?ьТ

I

II

Q

0 Ettwrm [}—^J

Рисунок 1. Структурная схема системы технологического контроля параметров бурения «СГТ-микро» (базовый вариант)

Датчики устанавливаются на наземном оборудовании буровой и подключаются индивидуальными кабелями непосредственно к блокам контроллеров сбора данных (БКСД).

Выходной аналоговый сигнал датчика преобразуется к цифровому виду в БКСД. Аналоговые датчики по типу выходного сигнала разделяются на две группы: датчики с выходом токового сигнала в диапазоне от 4 до 20 мА и датчики с выходным сигналом напряжения в диапазоне от 0 до 4 В. Один БКСД может обрабатывать выходные сигналы от 6 датчиков .

Датчик нагрузки на крюк (датчик веса) устанавливается на закрепленном конце троса талевой системы буровой установки, и по силе натяжения троса измеряет нагрузку на крюк. Непосредственно на чувствительный элемент действует поперечная составляющая силы натяжения троса, образованная за счет его изгиба на средней опоре датчика. Диапазон измерения датчика регулируется изменением угла изгиба троса за счет изменения длины нажимного болта.

Датчик давления бурового раствора на входе (датчик давления) - тензометрический датчик давления с внутренней средоразделительной мембраной - подключается к нагнетательной линии через ввариваемую присоединительную муфту (переходник).

Датчик момента на машинном ключе работает на растяжение и измеряет момент на ключе по натяжению приводного троса.

Датчик-индикатор расхода бурового раствора на выходе (датчик потока) преобразует угол отклонения лопатки датчика потоком бурового раствора в желобе в пропорциональное напряжение постоянного тока. Диапазон углов отклонения от 0° до 60°, выходное напряжение при этом изменяется от 0,25 до 3,5 В.

Датчик плотности - уровня БР состоит из пневмосистемы и датчиков дифференциального давления (ДДД), подключенных к барботажным трубкам разной длины, погруженным в БР. Пневмосистема обеспечивает непрерывный и постоянный расход воздуха в барботажных трубках. Под действием сжатого воздуха, подаваемого в барботажные трубки, происходит полное вытеснение БР из трубок. В результате в них устанавливаются избыточные давления, равные гидростатическим давлениям на концах вертикально опущенных в БР трубок.

Измерение плотности БР датчиком основано на измерении разности гидростатических давлений в двух точках БР на фиксированной вертикальной базе, равной 200 или 400 мм.

Разность давлений в трубках, пропорциональная плотности БР, измеряется ДДД. Сигнал с выхода ДДД передаётся для дальнейшей обработки в БКСД. По разности давлений в трубках определяется плотность БР .

Питание датчика сжатым воздухом осуществляется от компрессора буровой.

Датчик уровня ультразвуковой измеряет уровень БР в ёмкости по времени распространения импульса упругой деформации в стальной проволоке. Временной интервал измеряется от момента формирования импульса возбуждающего тока до момента приёма на верхнем конце стержня электрического импульса, возбуждённого импульсом упругой деформации, возникающем в стальном стержне на уровне расположения магнитов в поплавке, плавающем на поверхности БР.

Датчик загазованности (датчик горючих газов) предназначен для определения суммарного содержания горючих газов в воздухе контролируемой зоны с целью оценки взрывоопасности газо-воздушной смеси (ГВС).

Принцип действия датчика - термохимический, измерение осуществляется в процентах НКПР. Датчик устанавливается в пространстве контролируемой зоны и преобразует уровень загазованности в электрический сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА.

Основными компонентами, определяющими метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) систем, являются датчики и БКСД.

В комплект поставки входит

• - система «СГТ-микро» в заказной конфигурации;

• - комплект эксплуатационной документации, в том числе методика поверки ДШП1.570.014 МП.

Метрологические характеристики ИК систем «СГТ-микро», приведенные в таблице 2, определяются метрологическими характеристиками датчиков и БКСД.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики

Примечания:

*     - диапазоны измерений в соответствии с заказом системы ;

**   - на ПК на рабочем месте бурового мастера;

*** - сигнал формируется в БКСД;

**** - используется для расчета параметра «Расход бурового раствора».

Напряжение питания 220 ⁺_-1¹₅⁰_%^% В переменного тока частотой 50±1 Гц. Рабочие условия применения (нормальная температура 20 °С), температура окружающего воздуха, °С

для компонентов системы для персонального компьютера относительная влажность, % вибрации с ускорением

Вид защиты блоков, размещаемых вне помещения бурового мастера - IP 55. Температура хранения и транспортирования, °С

Габаритные размеры блоков питания и БКСД, мм, не более ИПБ, мм, не более