Нашли ошибку?
Выделите ее мышкой
и нажмите
Ctrl + Enter
Поделиться:
Правильный момент свинчивания бурильной и обсадной трубы является одним из важнейших параметров для успешного и безаварийного строительства скважины. Большинство ситуаций, связанных с негерметичностью обсадных колонн и обрывом бурильных труб, возникают из-за несоблюдения оптимального момента свинчивания резьбовых соединений.
Каждая колонна бурильных труб поставляется с листом спецификаций, который содержит данные о её способности к растяжению, допустимому крутящему моменту и т. д., но сразу же возникает вопрос: а чем же замерять момент свинчивания?
У компании «Петролайн-А» есть ответ — система контроля крутящего момента и оборотов ДЭЛ-150 СККМиО. Сборка соединения с использованием системы контроля крутящего момента и оборотов ДЭЛ-150, и построения диаграммы свинчивания является методом, гарантирующим качественное свинчивание и обеспечивающим заявленные производителем технические характеристики соединения.
Система контроля момента свинчивания ДЭЛ-150 предназначена для контроля и регистрации крутящего момента свинчивания резьбовых соединений при строительстве нефтяных и газовых скважин.
В составе системы ДЭЛ-150 СККМиО находятся датчики, размещаемые на машинном ключе (рис. 1), регистрирующие параметры крутящего момента, выбранной передачи, количества и скорости оборотов свинчивания. Датчики не имеют кабельных связей и передают данные по радиоканалу в модуль управления ДЭЛ-150.
По полученным от датчиков данным модуль управления на дисплее строит диаграмму свинчивания (рис. 2) и при достижении максимально допустимого момента включает блокировку и звуковое оповещение. Специалист, ответственный за сборку колонны, принимает решение, принимать ли выполненное свинчивание или отклонить и выполнить заново.
Для удобства использования имеется возможность дублировать показания дисплея модуля управления на мобильные устройства и ПК на рабочем месте мастера-технолога.
Система позволяет выполнять все необходимые настройки, задание установок и величин (рис. 3), имеет гибкий интерфейс и доступ к просмотру архивных данных (рис. 4).
Для последующего анализа проведенных работ по сборке колонны, а также создания отчетов данные выгружаются в верхнее программное обеспечение (рис. 5).
ООО НПП «Петролайн-А» занимается разработкой и производством инновационных систем автоматизации и контрольно-измерительных приборов для нефтегазодобывающей промышленности. Продукция компании «Петролайн-А» эксплуатируется на территории РФ, Казахстана, Беларуси, Азербайджана, Узбекистана, Туркменистана, Украины, Вьетнама и др.
«Петролайн-А». На нас рассчитывают профессионалы.
Текст: Александр Митрясов, заместитель технического директора ООО НПП «Петролайн-А»
На правах рекламы
Назначение
Описание
Программное обеспечение
Технические характеристики
Знак утверждения типа
Комплектность
Поверка
Сведения о методах измерений
Нормативные документы
Назначение
Системы контроля параметров бурения ДЭЛ-150 (далее — СКПБ ДЭЛ-150) представляют собой комплексы программно-технические и предназначены для измерений сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока, получаемых от первичных измерительных преобразователей, обработки цифровых и дискретных сигналов от первичных измерительных преобразователей, а также регистрации и отображения результатов измерений.
Описание
Принцип действия СКПБ ДЭЛ-150 основан на аналого-цифровом преобразовании сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока от первичных измерительных преобразователей, не входящих в состав СКПБ ДЭЛ-150, обработке цифровых и дискретных сигналов от первичных измерительных преобразователей, не входящих в состав СКПБ ДЭЛ-150, регистрации, визуализации данных и дальнейшем их хранение и накопление.
СКПБ ДЭЛ-150 строятся по модульному принципу и могут состоять из следующих компонентов: модуля управления МУ-150/МУ-150(Е), преобразователя аналоговых сигналов ПС-150, модуля коммутации МК-140/МК-140 ГАЗ, модуля индикации МИ-140/МИ-140С.
Модуль управления МУ-150/МУ-150(Е) предназначен для получения данных в цифровом виде от преобразователя сигналов ПС-150, цифровых и дискретных первичных измерительных преобразователей, регистрации, визуализации, сигнализации и выдачи управляющих сигналов. МУ-150(Е) — модификация модуля управления с Ethernet-модулем.
Модуль коммутации МК-140 предназначен для увеличения количества подключаемых первичных измерительных преобразователей к системе.
Модуль коммутации МК-140 ГАЗ предназначен для увеличения количества подключаемых первичных измерительных преобразователей газоанализаторов/сигнализаторов в систему.
Преобразователь аналоговых сигналов ПС-150 предназначен для измерения и преобразования сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока в цифровой сигнал и передачи их в модуль управления МУ-150/МУ-150(Е).
Модуль индикации МИ-140/МИ-140С предназначен для дублирования величин контролируемых параметров, отображаемых на дисплее модуля управления.
Данные о величине измеренных аналоговых сигналов после преобразования в цифровой сигнал поступают в модуль управления МУ-150/МУ-150(Е) по RS-485 Modbus RTU/ASCII.
К цифровым входам МУ-150/МУ-150(Е) и МК-140/МК-140ГАЗ подключаются средства измерений с цифровым выходным сигналом RS-485.
Количество подключаемых датчиков к модулю управления МУ-150/МУ-150(Е) или к модулю коммутации МК-140/МК-140(ГАЗ) определяется количеством параметров, которые необходимо контролировать.
СКПБ ДЭЛ-150 подключаются к персональному компьютеру мастера.
Блок-схема СКПБ ДЭЛ-150 представлена на рисунке 1.
Модуль управления МУ-150/МУ-150(Е) представлен на рисунке 2.
Модуль коммутации МК-140 представлен на рисунке 3.
Модуль коммутации МК-140 ГАЗ представлен на рисунке 4.
Преобразователь сигналов ПС-150 представлен на рисунке 5.
Модуль индикации МИ-140 представлен на рисунке 6.
Модуль индикации МИ-140С представлен на рисунке 7.
Система контроля параметров бурения ДЗЛ-150
Рабочее место мпствра ‘
|
Модуль упрабления |
|||
|
МЧ-150 |
|||
|
^ ^ ^ ^ ^ |
4 <с |
ffS-4S5 |
|
|
RS-485 |
Првобр азабатель сигнплоб
ПС-150
Модуль индикации
ми-ио
Модуль коммутации
мк-ио
|_|_| 1_|_1 i^p i^p i^j ‘.р~т ?—
Преобр азабатель ги?нд/зоб
ПС-150
*
Рисунок 1 — Блок схема СКПБ ДЭЛ-150
&
а
Пломбирование СКПБ ДЭЛ-150 не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) СКПБ ДЭЛ-150 функционально разделено на ПО преобразователя сигналов ПС-150 «PS150» и ПО модуля управления МУ-150 «DEL150».
ПО «PS150» предназначено для конфигурирования диапазонов входных сигналов, настройки основных параметров работы и визуализации измеренных значений преобразователем сигналов. ПО «PS150» устанавливается в энергонезависимую память преобразователя сигналов на заводе-изготовителе. В процессе эксплуатации изменение ПО возможно только с помощью специализированного программатора (не входит в комплект поставки). Конструкция СИ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО «DEL150». Уровень защиты ПО «PS150» «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
ПО «DEL150» предназначено для конфигурирования настройки основных параметров работы и визуализации измеренных значений модулем управления МУ-150/МУ-150(Е). ПО «DEL150» устанавливается в энергонезависимую память модуля управления на заводе-изготовителе. В процессе эксплуатации изменение ПО возможно только с помощью специализированного программатора (не входит в комплект поставки). Конструкция СИ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО «DEL150». Уровень защиты ПО «PS150» «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 — Идентификационные данные ПО модулей в составе СКПБ ДЭЛ-150
|
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
|
|
Идентификационное наименование ПО |
PS150 |
DEL150 |
|
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
Не ниже 01.02 |
Не ниже 10.01 |
|
Цифровой идентификатор ПО |
Не используется |
Технические характеристики
Метрологические характеристики СКПБ ДЭЛ-150 приведены в таблице 2. Основные технические характеристики СКПБ ДЭЛ-150 приведены в таблице 3.
Таблица 2 — Метрологические характеристики СКПБ ДЭЛ-150
|
Наименование |
Значение |
|
Диапазоны измерений силы постоянного тока, мА |
от 0 до 20 от 4 до 20 |
|
Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В |
от 0 до 10 |
|
Пределы допускаемой приведенной (к верхнему пределу) погрешности измерений силы и напряжения постоянного тока, % |
±0,25 |
Таблица 3 — Основные технические характеристики СКПБ ДЭЛ-150
|
Наименование |
Значение |
|
Условия эксплуатации: — температура окружающей среды, °С — относительная влажность, %, не более — атмосферное давление, кПа |
от -45 до +65 80 от 97,3 до 104,6 |
|
Количество измерительных каналов ПС-150 |
2 |
|
Количество разъемов для подключаемых устройств — МУ-150/МУ-150(Е) — МК-140 — МК-140 ГАЗ |
13 12 10 |
|
Параметры питания: — напряжение постоянного тока, В |
от 12 до 30 |
|
Цифровой интерфейс связи между модулями |
RS-485 |
|
Скорость обмена по интерфейсу RS-485, бит/с |
57600 |
|
Протокол связи, используемый для передачи информации между модулями |
ModBus RTU/ASCII |
|
Максимальная длина линии связи RS-485 ПС-150 с МУ-150 при передаче цифрового сигнала, м, не более |
100 |
|
Степень защиты корпуса по ГОСТ 14254-2015: — модуль управления МУ-150 — модуль коммутации МК-140 — преобразователь сигналов ПС-150 — модуль индикации МИ-140/МИ-140С |
IP54 IP54 IP65 IP65 |
|
Средний срок службы, лет, не менее |
10 |
|
Наименование |
Значение |
|
Маркировка взрывозащиты — модуль управления МУ-150 — модуль коммутации МК-140 — преобразователь сигналов ПС-150 — модуль коммутации МИ-140/МИ-140С |
[Ех ib Gb] IIA [Ех ib Gb] IIA 1Ех ib IIA T3 Gb 1Ех ib IIA T3 Gb |
Таблица 4 — Массогабаритные параметры СКПБ ДЭЛ-150
|
МУ-150 |
МК- 140/МК-140 ГАЗ |
ПС-150 |
МИ-140/МИ-140С |
|
|
Габаритные размеры, мм, не более: — высота |
140 |
140 |
65 |
65 |
|
— ширина |
280 |
280 |
95 |
445 |
|
— длина |
370 |
370 |
155 |
555 |
|
Масса, кг, не более |
10 |
10 |
1,5 |
9 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом и на маркировочную табличку модуля управления МУ-150/МУ-150(Е) фотохимической печатью (штемпелеванием).
Комплектность
Таблица 5 — Комплектность средств измерений
|
№ п/п |
Наименование |
Обозначение |
Количество |
|
1 |
Модуль управления |
МУ-150 / МУ-150(Е) |
|
|
2 |
Модуль коммутации |
МК-140 / МК-140 ГАЗ |
В |
|
3 |
Преобразователь сигналов |
ПС-150 |
соответствии |
|
4 |
Модуль индикации |
МИ-140/МИ-140С |
с заказом |
|
5 |
Кабель связи |
— |
|
|
6 |
Паспорт |
ПЛА150.000.100.100ПС |
1 экз. |
|
7 |
Руководство по эксплуатации (РЭ) |
ПЛА150.000.100.100РЭ |
1 экз. |
|
8 |
Тара упаковочная |
— |
1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МИ 2539-99 «ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки».
Основные средства поверки:
— калибратор многофункциональный портативный Метран 510-ПКМ, (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 26044-07).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»
ТУ 2899-015-56347017-2018 «Система контроля параметров бурения ДЭЛ-150 (СКПБ ДЭЛ-150). Технические условия»
Система СКПБ ДЭЛ-150 используется для того, чтобы контролировать операции технологического характера в процессе выполнения различных вариаций буровых работ. Она сама ведёт контроль за тем, какие при этом параметры необходимо задать.
Данная система контроля параметров бурения незаменима, если необходимо выполнения полных или частичных ремонтных работ в скважинах под землёй. Кроме того, ДЭЛ-150 эксплуатируется и при геологоразведочном бурении, которое обычно выполняется с целью нахождения зарождений нефти и газа.
Область использования
На описанном выше область использования данной контрольной системы не заканчивается. Без неё не обойтись в нефтяной и газовой промышленности, если необходимо искать данные виды сырья путём бурения земли, где царит преимущественно холодный климат. Вмонтировать её можно на бу4ровые установки любого типа.
Также данная система используется в тех областях помещений, где повышена вероятность взрыва. Также она часто присоединяется к наружным установкам.
ДЭЛ-150 эксплуатируют для оборудования электрического типа, которое располагается во взрывоопасной области, но при этом у него есть невосприимчивые к искрам внешние цепи.
С помощью этих цепей такое оборудование обычно объединяется с другими электроустройствами, которые соответственно располагаются в той зоне, что не считается взрывоопасной. Станция СКПБ ДЭЛ-150 соответственно была выполнена под требования ТР ТС 012/2011.
Модуль управления для ДЭЛ-150
У ДЭЛ-150 есть только 1 вариант модуля управления главной системой. Называется он МУ-150. Благодаря данному модулю устройством возможно выполнение такого функционала: сбережение, показ передача информации, передача сигналов пользователю в том случае, если контролируемые параметры несколько выше нормы.
В этом случае исполнительные механизмы также могут заблокироваться благодаря тому, что модуль управления отправит им соответствующий сигнал.
Благодаря МУ-150 между отдельными участками всего измерительного комплекта устанавливается единая связь. Поскольку в основу системы лёг принцип подключения модулей друг к другу, это позволяет настраивать функционал системы под себя, убирая ненужное и дополняя его необходимыми элементами, благодаря возможности активации дополнительных датчиков.
Для того, чтобы все модуля могли связываться друг с другом и образовывали единую систему, используются модули коммуникации МК-140.