Перечислите и кратко охарактеризуйте основные виды телеметрических систем

Обновлено: 04.07.2024

Телеметрические системы типа СТТ выпускаются диаметрами 172, 190 и 215 мм. Разрабатываются телеметрические системы меньших диаметров, что существенно расширит возможности применения указанных систем в горизонтальном и многозабойном бурении. Связь глубинной аппаратуры с наземной осуществляется по проводному каналу связи сбросового типа, выполненному в виде стандартного каротажого кабеля, снабженного контактными разъемами. Возможны два варианта спуска линии связи: через уплотнение вертлюга с использованием узла ввода кабеля в вертлюг и через специальное устройство для ввода кабеля ( УВК) в составе бурильной колонны. [1]

Телеметрические системы типа СТТ выпускаются диаметрами 172, 190 и 215 мм. Разрабатываются телеметрические системы меньших диаметров, что существенно расширит возможности применения указанных систем в горизонтальном и многозабойном бурении. Связь глубинной аппаратуры с наземной осуществляется по проводному каналу связи сбросового типа, выполненному в виде стандартного каротажного кабеля, который снабжен контактными разъемами. Возможны два варианта спуска линии связи: через уплотнение вертлюга с использованием узла ввода кабеля в вертлюг и через специальное устройство для ввбДа кабеля ( УВК) в составе бурильной колонны. [2]

Телеметрические системы типа СТТ выпускаются диаметрами 172, 190 и 215 мм. Разрабатываются телеметрические системы меньших диаметров, что существенно расширит возможности применения указанных систем в горизонтальном и многозабойном бурении. Связь глубинной аппаратуры с наземной осуществляется по проводному каналу связи сбросового типа, выполненному в виде стандартного каротажного кабеля, который снабжен контактными разъемами. Возможны два варианта спуска линии связи: через уплотнение вертлюга с использованием узла ввода кабеля в вертлюг и через специальное устройство для ввода кабеля ( УВК) в составе бурильной колонны. [3]

Наземное оборудование телеметрической системы Типа СТТ включает приемно-регистрирующее устройство, в котором сигналы дешифрируют и регистрируют с помощью записывающей аппаратуры. Предварительно в глубинном контейнере сигнал информации усиливается и через глубинный фильтр верхних частот и наземный присоединительный фильтр вводится в наземный пульт телеметрической системы. [4]

На базе телеметрической системы СТЭ в СКТБПЭ разработаны телеметрические системы типа СТТ , предназначенные для использования при турбинном бурении. Устройство и технические характеристики этих систем аналогичны СТЭ. Отличие заключается в том, что связь глубинной аппаратуры с наземной осуществляется проводным каналом связи сбросного типа или каналом связи типа КЛС. Система при соответствующей комплектации обеспечивает контроль ряда технологических параметров. Линия связи сбросного типа выполнена в виде стандартного каротажного кабеля, снабженного контактными разъемами. [5]

В отечественной практике бурения наклонно направленных скважин чаще всего применяют телеметрические системы типа СТ . Использование телеметрической системы СТЭ при электробурении позволяет непрерывно управлять траекторией скважины в пространстве. [6]

Бурение ГС в настоящее время производится собственными силами с применением отечественных буровых установок ЭУК-3000 и импортных телеметрических систем типа DWD 650 фирмы Sperry-Sun. У последней были закуплены комплекты телесистем, проведены обучение и стажировка специалистов Сургутнефтегаз. В Сургуте создан центр по бурению ГС при Сургутском УБР-1, построены лаборатории по техническому обслуживанию и ремонту телесистем, изготовлены станции управления ими. [7]

В условиях кустового метода бурения, когда почти все эксплуатационные скважины в объединении бурятся наклонно-направленным способом, особенно рационально бурение скважин электробурами, оснащенными телеметрической системой типа СТЭ . [8]

Существуют конструкции, где электрический съем сигнала с подвижной системы датчика азимута осуществляется с использованием бесконтактного синусно-косинусного вращающегося трансформатора, как это сделано в датчике отечественной телеметрической системы типа СТЭ . Опорами подвижной системы являются шарикоподшипники, имеющие значительно больший момент трения, чем опора шпилька - подпятник, что и обусловливает невысокую точность подобных датчиков. [9]

В настоящее время отечественной промышленностью выпускается несколько разновидностей конструкций навигационного оборудования телеметрических систем с кабельным каналом связи, предназначенных для бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин с использованием гидравлических забойных двигателей различного типа. К ним относятся: телеметрическая система типа ЭТО-4 конструкции ООО ВНИИБТ-Буровой инструмент; телеметрическая система Пилот - БП26 - 01 конструкции Уфимского ГНПП Пилот; телеметрические системы под названием Геонавигационный комплекс НПФ Самарские горизонты конструкции Самарского ЗАО НПФ Самарские горизонты, малогабаритная телесистема типа МНТСК-1 СП Исот и другие. Ниже приводятся краткое описание, устройство и технические характеристики указанных телеметрических систем, а также данные по телесистемам, необходимым для бурения боковых стволов наклонно направленных и горизонтальных скважин. [10]

Иной подход реализации новейших технико-методических разработок связан с закреплением комплексных отрядов ( бригад) за буровыми бригадами. В последнее время КТП оснащаются и забойными телеметрическими системами типа ЗИС-4 ( ЗИТ-1) для получения в процессе бурения информации о параметрах траектории ствола наклонной скважины и оборотах турбобура. [11]

В приемном пункте ток индицируется на шкале или записывается на диаграмме, обычно оцифрованной в единицах измеряемой величины. На рис. V-116 и V-117 показаны основные разновидности телеметрических систем токового типа . [13]

По назначению телеметрические системы подразделяются на оперативные, регистрирующие и комбинированные.

Оперативные входят в состав системы телеуправления в качестве информационного звена. Измерительная информация, получаемая с помощью телеметрической системы, используется с целью формирования команд управления.

Регистрирующие системы служат для документальной регистрации большого числа разнообразных телеметрических параметров, характеризующих работу агрегатов и систем объекта, параметров окружающего пространства, медико-биологических параметров и др. По сравнению с оперативными системами, регистрирующие имеют большое число каналов и характеризуются значительным временем обработки информации.

Комбинированные телеметрические системы выполняют функции как оперативных, так и регистрирующих систем. Большинство современных ТС относятся к комбинированным системам.

В зависимости от области применения ТС можно разделить на ряд типов: для контроля производственных процессов, для различных научных исследований, для испытаний авиационной, ракетно-космической техники и т.п.

По принципу измерения телеметрируемых параметров системы можно разделить на системы телесигнализации и системы телеизмерений.

По способу разделения каналов ТС подразделяют на системы с проводным каналом, радиоканалом и оптическим каналом связи.

Системы проводной телеметрии широко применяются в промышленности и военном деле.

По принципу использования канала связи системы телеметрии подразделяются на системы с собственным каналом и с совмещённым каналом.

По способу передачи телеметрической информации ТС делятся на аналоговые и цифровые.

По пропускной способности ТС делятся на системы малой, средней и высокой информативности.

К телеметрическим системам малой информативности относятся системы, где граничная частота телеметрируемых параметров F_m= 5…15 Гц, а суммарная полезная полоса частот всех каналовF_сум= 300…500 Гц.

Системы средней информативности, используемые для передачи широкополосной информации, характеризуются значениями F_m= 100…2000 Гц иF_сум= 5000 Гц.

В системах высокой информативности F_m= 100…2000 Гц иF_сум= 4000…20000 Гц.

В зависимости от способа обслуживания ТС можно разделить на неадаптивные и адаптивные(самонастраивающиеся или приспосабливающиеся).

Последние отличаются значительной сложностью, но более высокой гибкостью. Они позволяют менять программу телеизмерений, точность передачи и частоты дискретизации телеметрируемых параметров, регулировать скорости передачи данных, приспосабливаться к изменениям помеховой обстановки в канале связи и т.д. Исключение избыточности данных, которые не передаются по каналу связи и не представляют ценности для потребителя информации, даёт экономический эффект.

Сбор информации важная необходимость в сферах, где присутствие человека опасно или не может быть организованно. Современные технологии позволяют осуществлять контроль и сбор информации в удаленном режиме, без присутствия человека. Тема статьи, система телеметрии, ее разновидности, сферы использования, возможности применения для автомобильной промышленности.

Общее определение

Телеметрической системой (ТС) является совокупная работа датчиков, считывающих информацию из приемника, на который поступают полученные данные. Приемник обрабатывает информацию и выдает заключительный результат, или принимает решения о необходимых действиях, например, включении или выключении анализируемого объекта.

У подобных систем есть 3 основных назначения:

Самой распространенной является комбинированная система телеметрии. Ее используют на производствах, в медицине и научной деятельности. Дополнительными типами ТС являются:

Системы телеметрии используют различные каналы связи между датчиком и приемником.

Проводное соединение.
Радиоканал.
Оптический канал.

Также ТС бывают цифровыми и аналоговыми, используют совмещенные или собственные каналы для передачи данных.

Системы телеметрии также делятся на типы по своему обслуживанию.

Неадаптивные ТС работают по заданному алгоритму без изменений параметров.
Адаптивные ТС способны к самонастройке, реакции на частоту колебаний данных.

Работа телеметрии невозможна без использования чувствительных датчиков. Они бывают:

Аналоговыми.
Цифровыми.
Бинарными.

Датчики также делятся по сфере использования. Могут быть:

Датчики давления.
Температуры.
Скорости.
Движения.
Погружения.
Пневматические.
Электрические.
Датчики измерения вращения, углового смещения.

Каждый прибор измеряет установленную величину, преобразуя данные в электрические, импульсные или радиосигналы.

Разобравшись в системе телеметрии и что это такое, нужно рассмотреть, как применяются ТС в автомобильной промышленности.

Использование в автомобильной промышленности

Система телеметрии используется в автомобильной промышленности уже давно. Она применяется уже на стадии разработки, проектирования и сборки.

Запасные части

Производство запасных частей для машин проходит под полным контролем телеметрии. Точность размеров очень важна для каждой детали. Человек больше не стоит лично за токарным станком, контроль размеров и места необходимых отверстий контролирует ТС.

Также контроль производства необходим при создании электронных систем автомобиля. Машина оснащена множеством чувствительных элементов, от контроля качества которых зависит дальнейшая эксплуатация.

Тесты

После производства автомобиля, его необходимо протестировать. Под контроль телеметрии подпадает: тестирование работоспособности двигателя; ходовой системы; электрической цепи; реакция автомобиля при движении на различном покрытии и в разных климатических зонах.

Особенная часть тестдрайва автомобиля заключается в проверке безопасности. Тут человека полностью заменяют телеметрические датчики.

Ремонт

Крупные современные автосервисы используют телеметрию для контроля состояния автомобиля до и после ремонта. Особенно ТС необходима для ремонта трущихся деталей двигателя. При ремонте подобных деталей разница в несколько микрон играет огромное значение для дальнейшей эффективной эксплуатации двигателя.

ТС используется для ремонта ходовой части. Точное расположение колес относительно друг друга влияет на характеристики управляемости.

Телеметрия в автомобиле

В автомобилях используется 2 типа телеметрии: стационарная и внешняя. Далее будет дана подробная информация о каждом типе.

Стационарная

Бортовая или стационарная система используется в машине для контроля различных параметров. На автомобиле старшего поколения, с карбюраторным двигателем, система телеметрии была аналоговой. Она подразумевала наличие механических или электрических датчиков, и приемников, в виде контрольных ламп и механических счетчиков. В систему аналоговой телеметрии входили:

Датчик уровня топлива.
Датчик температуры.
Напряжения заряда аккумулятора.
Тахометр, спидометр.

Большинство из этих устройств имеет механический или кабельный привод для передачи данных.

В современных автомобилях, с инжекторным впрыском топлива, телеметрия используется более широко. Все датчики и приемники — электронного или цифрового типа. Возможные варианты датчиков:

Положения коленчатого вала.
Положения распределительного вала.
Скорости.
Давления.
Температуры.
Холостого хода.
Датчик Холла в различных модификациях.
Контроль парковки.
Обзорные камеры.
Сигнализация.
Автоматический прогрев.
Автоматический запуск.
Автоматическое включение фар.

Все эти устройства контролируют определенные параметры, реагируют на изменения, в большую или меньшую сторону, от установленных норм, сигнализируют о неисправностях. Работа систем полностью зависит от бортового компьютера. Именно он является приемником сигналов от датчиков.

Телеметрию автомобилей можно отнести к комбинированному типу. ТС регистрирует получаемые данные, принимает решение о подключении дополнительных систем или их отключении, способна перезагружаться и обновлять свои настройки.

Например, при подключении функции автозапуска, термодатчик регистрирует температуру окружающей среды. При достижении заранее установленного порога, датчик передает на бортовой компьютер информацию о достижении установленного параметра. Компьютер обрабатывает данные и запускает двигатель для прогрева. После того, как температура силового агрегата достигла порога нагрева, компьютер отключает двигатель. Так может продолжаться до момента полного израсходования топлива.

Телеметрическая система упрощает управления внедорожниками. Множество датчиков рассчитывают нагрузку на колесные оси и момент вращения раздаточной коробки передач. Теперь водителю ненужно переключать переднюю и заднюю ось. Достаточно просто следить за дорогой. ТС сама рассчитывает скорость движения и количество оборотов для каждой оси внедорожника.

Внешняя

Впервые внешняя система телеметрии стала использоваться на космических аппаратах. С ее помощью на Землю поступали данные о техническом состоянии аппарата, маршруте, состоянии здоровья экипажа. Для передачи данных использовался радио сигнал. Современные системы стали использовать в качестве передатчиков спутники связи.

С развитием спутниковой связи GPS и ГЛОНАСС, ТС стали оснащаться туристические автобусы и большегрузные автомобили дальнего следования. Транспортные компании стали получать данные о техническом состоянии, маршруте, времени следования и остановки. ТС помогает компаниям вычислить количество топлива, необходимое для определенного отрезка пути, время следования, возможности для сокращения маршрута.

В настоящий момент системой телеметрии пользуются компании каршеринговых автомобилей. Теперь телеметрия получила более широкие возможности:

Возможность контроля через переносные устройства, использующиеся в качестве приемников (мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки).
Автомобиль оснащается дополнительными датчиками, которые помогают позиционировать объект на месте стоянки и в движении, контролировать его скорость, манеру вождения, нарушение правил управления.
Также система распознавания, может реагировать на лиц, внесенных в черный список компании, преступников.

Основные системы остались прежними. Их дополнили возможностью дублировать данные. Вся информация, поступающая на бортовой компьютер, передается и в компанию владельца автомобиля. Таким образом, есть возможность получать информацию о техническом состоянии каждого узла и агрегата, о расходе топлива.

В настоящий момент большое развитие получают разработки беспилотных автомобилей. Их основной системой является двух путевая телеметрия. Подобные системы широко использовались на гоночных машинах. Ее суть в том, что вся информация с бортового компьютера дублируется на приемник команды гонщика. Техники получают возможность управления параметрами автомобиля для более эффективного прохождения маршрута. В беспилотных автомобилях нет внешнего контроля. Вся информация передается на ЭБУ, в который заложены настройки для конкретной дорожной ситуации. Вместо глаз водителя, управление полностью отдано внешним камерам. Иными словами, интеллект компьютера реагирует на картинку с камер, которая дополняется данными с различных датчиков.

Заключение

Телеметрия в современных автомобилях позволяет увеличить контроль, дублируя или реагируя на действия водителя. Самой полезной и известной функцией является автоматическая диагностика. Бортовой компьютер самостоятельно выявляет неисправности и оповещает об этом владельца. Развитие подобных технологий значительно упрощает эксплуатацию автомобилей.

Группу инклинометрических приборов и систем, не требующих для получения информации остановки бурения, у нас принято называть телеметрическими системами. В зарубежной литературе подобные системы носят название MWD (measurement while drilling — измерения в процессе бурения). По мнению большинства отечественных и зарубежных специалистов данное направление — одно из самых актуальных и перспективных, в которых должна развиваться технология бурения.

Наклонно-направленное бурение давно стало основным видом бурения как на суше, так и на море при бурении скважин с платформ различных типов. Одновременно с развитием наклонно-направленного бурения существует тенденция повышения требований к точности попадания забоя скважин в заданную точку и к соблюдению проектного профиля скважины. В связи с этим возникает необходимость обеспечения эффективного контроля пространственного положения ствола скважины. При бурении наклонно-направленных скважин применяется комплекс маркшейдерских работ, включающий специальное оборудование, инструмент, приборы, особые технологические приемы, и связанный как с заданием направления ствола скважины, так и с постоянным контролем за положением оси ствола скважины в пространстве. Последнее является задачей инклинометрии.

Создание телеметрических систем контроля за положением отклоните-ля, забойными параметрами ствола скважины в процессе бурения (включая устройства управления режимами бурения) придало значительный импульс научно-техническому прогрессу в области бурения скважин на нефть и газ. В настоящее время телеметрические системы контроля в сочетании с методико-математичес-ким и программным обеспечением дали технологам небывалые возможности, в корне изменив методы их работы.

Азбука телеметрических систем

В общем случае телеметрические системы осуществляют измерение первичной скважинной информации, ее передачу по каналу связи забой — устье, прием наземным устройством, обработку и представление оператору результатов обработки. Существующие телесистемы включают следующие основные части:

забойную аппаратуру;
наземную аппаратуру;
канал связи;
технологическую оснастку (для электропроводной линии связи);
антенну и принадлежности к ней (для электромагнитной линии связи);
немагнитную УБТ (для телесистем с первичными преобразователями азимута с использованием магнитометров);
забойный источник электрической энергии (для телесистем с беспроводной линией связи).

Забойная часть телесистемы включает первичные преобразователи измеряемых параметров, таких как:

первичные преобразователи (ПП) направления бурения;
ПП геофизических параметров приствольной зоны скважины;
ПП технологических параметров бурения.

К первичным преобразователям направления бурения относятся:

ПП зенитного угла в точке измерения (а);
ПП азимута скважины (j);
ПП направления отклонителя (у). К первичным преобразователям
геофизических параметров (данных каротажа) можно отнести геофизические зонды, измеряющие:
КС — кажущееся сопротивление горных пород;
ПС — самопроизвольную поляризацию;
гамма-каротаж (гамма естественного излучения горных пород);
электромагнитный каротаж.
К первичным преобразователям технологических параметров бурения можно отнести датчики, измеряющие параметры процесса бурения:
осевую нагрузку на долото (G);
момент (М) реактивный или активный;
частоту вращения (n) долота;
давление внутри и снаружи бурильной колонны;
другие, по желанию заказчика, а также в зависисмости от аппаратурных возможностей телесистемы.

Данные от первичных преобразователей через коммутатор поступают на аналого-цифровой преобразователь (АЦП), затем через кодирующее устройство (КУ), усилитель-передатчик поступают в канал связи. На поверхности закодированная различными способами информация расшифровывается в обратном порядке и поступает на системы отображения и обработки для принятия решений по технологическому режиму.

Каналы связи

На протяжении многих лет основным препятствием для практического использования измерений в процессе бурения был канал связи. Он является основным и решающим фактором, так как именно от него зависит конструкция телесистем, компоновка, информативность, надежность, удобство работы, а также условия прохождения сигналов.

Диапазон существующих в настоящее время каналов весьма широк, и представлен гидравлическим, электромагнитным, акустическим, электропроводным и многими другими типами каналов связи (РИС. 1).

В результате многолетних исследований и практического использования в реальных условиях бурения широкое применение нашли три канала связи:

электропроводный;
гидравлический;
электромагнитный.

У каждого из этих каналов связи имеются свои преимущества и недостатки. Разнообразие условий бурения, а также экономическая целесообразность определяют каждому каналу связи свою область применения. Остановимся подробнее на преимуществах и недостатках каждого из рассматриваемых каналов связи.

Электропроводной канал связи (ЭКС)

ЭКС в России в силу многих причин нашел значительное, но недостаточное применение. Этот канал обладает преимуществом перед всеми известными каналами связи — это максимально возможная информативность, быстродействие, многоканальность, помехоустойчивость, надежность связи; отсутствие забойного источника электрической энергии и мощного передатчика; возможность двусторонней связи; не требует затрат гидравлической энергии; может быть использован при работе с продувкой воздухом и с использованием аэрированной промывочной жидкости. К недостаткам электропроводного канала связи относятся наличие кабеля в бурильной колонне и за ней, что создает трудности при бурении; затраты времени на его прокладку; необходимость защиты кабеля от механических повреждений; невозможность вращения колонны (неактуально при применении токосъемника, устанавливаемого под вертлюгом); невозможность закрытия превентора при нахождении кабеля за колонной бурильных труб; необходимость доставки (продавки) забойного модуля или контактной муфты до места стыковки (посадки) при зенитных углах более 60° с помощью прода-вочного устройства (имеются варианты проложения кабеля внутри труб через вертлюг).

Гидравлический канал связи (ГКС)

Телесистемы с ГКС отличаются от других наличием в них устройства, создающего в потоке бурового раствора импульсы давления. Для генерирования импульсов давления в буровом растворе используются несколько различных по типу устройств. Сигнал, создаваемый ими, подразделяется на три вида: положительный импульс, отрицательный импульс или непрерывная волна (РИС. 2).

Положительные импульсы генерируются путем создания кратковременного частичного перекрытия нисходящего потока бурового раствора. Отрицательные — путем кратковременных перепусков части жидкости в затрубное пространство через боковой клапан. Гидравлические сигналы, близкие к гармоническим, создаются с помощью электродвигателя, который вращает клапан пульсатора. Гидравлические импульсы со скоростью около 1250 м/с поступают по столбу бурового раствора на поверхность, где закодированная различными способами информация декодируется и отображается в виде, приемлемом для восприятия оператором.

Предпочтение в применении телесистем с ГКС базируется как на относительной простоте осуществления связи по сравнению с другими каналами связи, так и на том, что этот канал не нарушает (по сравнению с ЭКС) технологические операции при бурении и не зависит от геологического разреза (по сравнению с ЭМКС). Недостатки данного канала связи — низкая информативность из-за относительно низкой скорости передачи, низкая помехоустойчивость, последовательность в передаче информации, необходимость в источнике электрической энергии (батарея, турбогенератор), отбор гидравлической энергии для работы передатчика и турбогенератора, невозможность работы с продувкой воздухом и аэрированными жидкостями.

Электромагнитный канал связи (ЭМКС)

Системы с ЭМКС используют электромагнитные волны (токи растекания) между изолированным участком колонны бурильных труб и породой. На поверхности земли сигнал принимается как разность потенциалов от растекания тока по горной породе между бурильной колонной и приемной антенной, устанавливаемой в грунт на определенном расстоянии от буровой установки (РИС. 3).

К преимуществам ЭМКС относится несколько более высокая информативность по сравнению с гидравлическим каналом связи. К недостаткам — дальность связи, зависящая от проводимости и перемежаемости горных пород, слабая помехоустойчивость, сложность установки антенны в труднодоступных местах.
В ТАБЛ. 1 приводятся сравнительные характеристики телеметрических систем российских и зарубежных производителей с каналами связи различных типов.

Учитывая недостатки применяемых каналов связи, необходимо их совершенствовать, а также разрабатывать новые каналы, так как разнообразные горно-геологические условия, различные технико-технологические аспекты проводки скважин и экономические факторы предъявляют более высокие требования к информативности процесса бурения.

Представляет интерес возможность использования комбинированного канала связи. Суть этого вида связи заключается в использовании нескольких каналов связи одновременно — как вариант, это могут быть гидравлический, электромагнитный, механический и частично электропроводный, например, как ретранслятор. Для реализации этого вида связи в телеметрической системе устанавливаются гидравлический пульсатор и электромагнитный передатчик. Информация принимается на поверхности обычным способом для этих каналов связи. По механическому каналу связи принимается информация по вибрации долота. Электропроводной канал может быть использован для частичного погружения в колонну бурильных труб или за трубами для приема и ретрансляции ослабленных информационных сигналов от телеметрической системы при больших глубинах. Применение комбинированного канала связи позволит частично решить многолетние споры о перспективности дальнейшего использования того или иного канала связи забой — устье.

По пути усложнения

Одним из важных достижений в области совершенствования телеметрических систем являются модульные системы. Рассчитанные на максимальную эффективность и гибкость, эти системы более дешевы и экономичны по сравнению с любыми другими. Все оборудование такой системы имеет модульную конструкцию с полной совместимостью модулей, что дает возможность приобретать его в любом наборе, в виде отдельных секций или полным комплектом. Использование подобных систем помимо контроля навигационных и технологических параметров позволяет частично проводить комплекс геофизических исследований без остановки процесса бурения (технология logging while drilling (LWD) — геофизические исследования в процессе бурения). В частности, с помощью систем подобного типа можно осуществлять контроль за следующими параметрами:

естественное гамма-излучение разбуриваемых горных пород;
кажущееся сопротивление горных пород КС;
сопротивление поляризации ПС;
электромагнитный каротаж;
гамма-гамма каротаж;
нейтронно-нейронный каротаж;
акустический каротаж;
кавернометрия;
виброметрия.

Однако при современном уровне развития техники и технологий бурения информация о характеристиках пласта, получаемая в процессе бурения, является недостаточной. Необходимо иметь данные о кровле и подошве пласта, информацию о разрезе впереди долота, а также информацию о приближении к соседним скважинам, что особенно важно при разбу-ривании морских месторождений, где количество скважин, построенных относительно близко друг от друга, достигает нескольких десятков.

Усложнение процесса бурения стимулирует дальнейшее развитие разработок телеметрических систем. Основными направлениями совершенствования являются: увеличение количества измеряемых и передаваемых на поверхность параметров бурения, скорости передачи информации; создание в забойных устройствах автоматов, самостоятельно управляющих процессом проводки скважин (управляемый отклонитель, прибор корректирования нагрузки на долото и др. механизмы); использование двухсторонней связи забой — устье. Существенное повышение точности и качества проводки высокотехнологичных скважин невозможно без совершенствования наземного бурового комплекса, способного автономно или при минимальном вмешательстве оператора осуществлять бурение в продуктивном пласте с учетом особенностей его фактического строения. Создание интеллектуально-автоматизированной буровой установки, которая будет контролировать и корректировать работу бурильщика, а в некоторых случаях — осуществлять бурение скважины или выполнение определенных операций в автоматическом режиме, является одним из приоритетных направлений зарубежных и отечественных производителей бурового оборудования.

Принципиальная блок-схема комплекса автоматического управления бурением скважины представлена на РИС. 4.

Система включает два комплекса параметров: забойные (телеметрическая система) и наземные (система контроля наземных параметров бурения). Возможности забойной части системы по сбору и первичному преобразованию данных подробно описаны выше. Система наземного контроля может быть представлена станцией геолого-технического контроля.

Основными задачами системы автоматизированного управления проводкой скважины являются:

измерение траекторных и режимных параметров бурения на забое скважины;
передача информации к наземной аппаратуре;
измерение и регистрация наземных параметров режима бурения и работы бурового оборудования;
обработка данных измерения;
формирование информации о траекторных и технологических параметрах бурения;
выдача рекомендаций по дальнейшей проводке ствола скважин;
предупреждение об осложнениях и аварийных ситуациях;
обеспечение заданных бурильщиком режимных и траекторных параметров в автоматическом режиме;
формирование банка данных.

Система автоматизированного управления проводкой наклонных и горизонтальных скважин позволит повысить качество строительства скважин, точность выполнения проектов, исключить субъективные ошибки персонала буровой установки даже при среднем уровне его квалификации, что даст существенную экономию при строительстве скважин.

Читайте также: