Автоматизированные системы управления режимом бурения скважин забойными двигателями

Эффективность современных технологий строительства скважин во многом зависит от возможности поддержания заданных режимов бурения.

Одним из дополнительных резервов повышения эффективности буровых работ является более широкое применение автоматизированных средств на базе механизмов подачи долота, входящих в состав спускоподьемного агрегата буровой установки, и придание им новых качеств с учетом изменяющихся требований технологии бурения и развития микропроцессорной техники.

Ответственным моментом при создании АСУ РБ и реализации эффективных алгоритмов управления является обоснованный выбор необходимого количества и требуемого типа датчиков технологических параметров. В качестве датчиков предполагается использовать как серийные (для измерения скрости и тока электродвигателей, частоты ходов насоса), тик и нестандартные цифровые (для измерения давления и скорости подачи колонны) датчики, разработанные в РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина специально для автоматизированных систем с учетом условий их эксплуатации. В частности, для разрешения проблемы измерения угловой скорости медленно и неравномерно вращающегося в процессе долбления барабана лебедки разработан и испытан комплекс для бесконтактного определения скорости на базе магнитного датчика.

Опытный образец АСУ РБ винтовым забойным двигателем установками с регулируемым электроприводом постоянного тока БУ2500/160ЭП был успешно испытан в Оренбургском Центре горизонтального бурения при проводке горизонтальной скважины с использование телеметрической системы с гидравлическим каналом связи и рекомендован к серийному производству. В ходе испытаний была подтверждена принципиальная возможность управления режимом работы забойным двигателем по току приводного электродвигателя БНА. По сравнению с ручным способом подачи инструмента применение АСУ РБ позволяет стабилизировать нагрузку на долото, механическую скорость бурения, давление в гидравлической линии и тока электродвигателя БНА, что в результате приводит к уменьшению отклонения движения долота от заданной траектории, увеличению долговечности забойного двигателя и долота, снижению ударных нагрузок на телесистему и стабилизации напряжения забойного турбогенератора, что улучшает качество передаваемых сигналов.

АСУ для колтюбинга и электоробурения находится в стадии разработки, их промысловые испытания планируется провести по согласованию с разработчиками буровых установок.