Россия, 125190 г. Москва, Ленинградский проспект, д.80, корпус Г, офис 10156, mail info@burstroy.ru, тел (499) 759-01-40
Программные комплексы «Супервайзер-М», «Разработка проекта скважины»
Описание
Москва
2014
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1. РАСЧЕТ ПРОФИЛЯ СКВАЖИНЫ 8
2. ГРАФИК СОВМЕЩЕННЫХ ДАВЛЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ 13
3. РАСЧЕТ ОБСАДНЫХ КОЛОНН 15
4. РАСЧЕТ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИНЫ 19
5. ВЫБОР И РАСЧЕТ КНБК 24
6. РАСЧЕТ КОЛОННЫ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ 29
7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРОМЫВКИ СКВАЖИНЫ 31
8. РАСЧЕТ КОЛОНН НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ 36
9. РЕШЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ 37
10. ИНЖЕНЕРНЫЕ ЗАДАЧИ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА СКВАЖИНЫ 39
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АРМ автоматизированное рабочее место
ДНС динамическое напряжение сдвига
КБТ колонна бурильных труб
КНБК компоновки низа бурильной колонны
НКТ насосно-компрессорные трубы
ПК программный комплекс
УБТ утяжеленная бурильная труба
ЦА цементировочный агрегат
ВВЕДЕНИЕ
Программные комплексы "Разработка проекта скважины" и "Супервайзер-М" представляют собой интегрированный пакет программных модулей на единой базе данных, позволяющий решать проектные, инженерные задачи и задачи оперативного контроля процесса строительства скважин, оперативно анализировать процессы, протекающие в ходе строительства скважины, накапливать данные о построенных скважинах.
ПК "Проект скважины" позволяет разрабатывать «Проект на строительство скважины на нефть и газ». По назначению скважина может быть нефтяной, газовой, геологоразведочной; по виду профиля – вертикальной, наклонно-направленной, горизонтальной; способ бурения – роторный, с использованием забойных двигателей (турбобур, объемный, электробур), совмещенный. Программный комплекс обеспечивает снижение продолжительности и стоимости разработки проектов на строительство скважин, многовариантное проектирование, оперативную разработку индивидуальных проектов. По сложившейся в настоящее время практике строительство скважин ведется на основании Групповых проектов, которые не являются документами прямого действия и зачастую подменяются геолого-техническими нарядами и оперативно-управленческими решениями. Комплекс проектных расчетов позволяет на базе Группового проекта провести проектные расчеты для индивидуальной скважины с учетом ее геологических и конструктивных особенностей.
В качестве методической базы программного комплекса используются утвержденные отечественные руководящие документы, в том числе:
«Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (РД 08-200-98), 1998г.
«Инструкция по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин» (взамен РД 39-7/1-0001-89).
«Инструкция по расчету обсадных колонн для горизонтальных скважин», 1999г.
«Инструкцию по испытанию обсадных колонн на герметичность», 1999г. ., (взамен РД 39-093-91).
«Инструкция по расчету бурильных колонн для нефтяных и газовых скважин», 1997г., (взамен РД 39-0147014-0002-89).
«Инструкция по расчету колонн насосно-компрессорных труб», 1999г. (взамен РД 39-0147014-0002-80).
При необходимости расчетные методики могут быть откорректированы в соответствии с региональными или корпоративными требованиями и дополненниями Заказика. По результатам расчетов производится автоматизированное формирование совокупности выходных документов, являющихся основой «Проекта на строительство скважин..» на базе шаблонов РД 39-0148052-537-87 или более поздних разработок, принятых у Заказчика.
Основными чертами программного комплекса, выгодно отличающими его от прочих инструментов для создания «Проектов на строительство скважины…», являются:
возможность функционирования на единой базе данных с сервисными предприятиями и, следовательно, возможность оперативного обмена информацией о проектных и реальных параметрах скважины и обработки статистической информации о работе оборудования;
возможность перепроектирования скважины, начиная с любого этапа, генерации и архивирования множества вариантов «Проекта...» на одну скважину;
создание оптимальных, с точки зрения стоимости скважины, «Проектов ... » при заданном уровне качества скважины;
возможность использования программного комплекса как НИПИ и службами Заказчика (при разработке и пересчете "Проекта..."), так и в сервисной компании при планировании материально-технического обеспечения и учете", при координации работы подрядчиков в рамках "Проекта организации работ по строительству скважины";
возможность разработки проектных решений с коридором допусков, обеспечивающих заданный уровень качества скважины;
выбор наиболее рациональных решений на основании многовариантных расчетов, возможность генерации и архивирование множества вариантов «Проекта ... » на скважину;
возможность формирования на уровне пользовательского интерфейса совокупности выходных документов, составляющих пакет "Проекта..." или произвольную выборку из него, в том числе Геолого-технический наряд .
на этапе формирования проектных решений в качестве исходных данных используется не весь справочник, а его часть, назначенная пользователем в предположении, что данное оборудование будет реально доступно в процессе создания скважины.
Программный комплекс «Супервайзер-М» (Свидетельство Роспатент № 2003612375 от 21.10.2003г.) предназначен для контроля исполнения проектных параметров строительства и ремонта скважин службами супервайзинга Заказчика, технологическими службами организаций, осуществляющих подрядные работы на всех этапах строителства скважины. Он позволяет: производить предварительную экспертизу «Проекта на строительство скважины…»; импортировать данные, накапливаемые измерительными системами буровых площадок или автоматизированными системами управления заказчика и подрядчика; оперативно анализировать процессы, протекающие в ходе строительства скважины; накапливать данные о построенных скважинах; проводить оперативные расчеты непосредственно на буровой площадке. На основе оперативных расчетов проводится анализ отдельных процессов строительства скважин, определяются границы применения режимно-технологических параметров, проверяется возможность замещения оборудования. В автоматизированном режиме импортируются реальные данные о строительстве скважины (инклинометрические данные) и проводится проверка отклонения создаваемой скважины от проектной и сближение ее с другими скважинами.
Рис. 1. Схема обмена данными АРМ полевого супервайзера и центральной базой данных офиса службы супервайзеров
Конфигурация ПК "Супервайзер-М" настраивается на требования Заказчика. Распределение программных модулей ПК "Супервайзер" между отдельными автоматизированными рабочими местами проводится в соответствии с задачами, решаемыми на соответствующих уровнях управления. Например, в офисе службы супервайзеров (рис. 1) устанавливается центральная база данных и рабочие места супервайзеров, укомплектованные программными модулями как для проектных, так и для оперативных расчетов. На рабочие места полевых супервайзеров, работающих на буровых площадках, устанавливаются локальные базы данных, программные модули для оперативных расчетов и отдельные расчетные задачи. Обмен данными между иерархическими уровнями может производиться любым доступным в организации способом, например с использованием протоколов и приложений Internet. При этом центральная база данных будет в основном экспортировать данные о новых проектах на строительство скважины, обновления справочников, а из баз данных поддерживаемых полевыми супервайзерами, будут поступать данные об отработке долот и инклинометрическая информация.
ПК "Супервайзер-М" можно использовать в целях обучения персонала проведению контроля за конструктивными и технологическими параметрами строительства сважин.
В зависимости от круга задач, решаемых на автоматизированном рабочем месте инженером-проектировщиком, технологом, супервайзером программные комплексы "Разработка проекта скважины" и "Супервайзер-М" могут комплектоваться различной номенклатурой программных модулей. В наиболее общей комплектации программные комплексы могут объединять на общей базе данных модули, решающие следующие задачи.
1. Проектные задачи, включая:
Выбор и определение параметров профиля скважины.
|
График совмещенных давлений и выбор конструкции обсадных колонн.
|
Расчет эпюр давлений на обсадную колонну.
|
Расчет обсадной колонны.
|
Расчет цементирования обсадных труб.
|
Определение интервалов одинаковой буримости и расчет параметров режима бурения.
|
Расчет КНБК.
|
Выбор компоновки и расчет колонны бурильных труб.
|
Разработка гидравлической программы промывки скважины.
|
Выбор компоновки и расчет НКТ.
2. Оперативные задачи, включая:
Расчет и инклинометрический контроль профиля скважины.
|
Проверка обсадной колонны на прочность.
|
Расчет показателей и динамики цементирования обсадных труб.
|
Проверка и выбор элементов КНБК.
|
Проверка колонн бурильных труб на прочность.
|
Гидравлические расчеты при промывке скважин.
|
|
Программные модули проектной и оперативной частей имеют одинаковые объекты расчетов, но смысл этих расчетов разный. В проектной части производится синтез номенклатуры оборудования или режимно-технологических параметров, а в оперативной - анализ тех или иных конструктивных и технологических решений. Например, программный модуль "Разработка гидравлической программы промывки скважины" (проектная часть) формирует программу гидравлической промывки скважины для всех интервалов бурения и представляет отчетные документы в соответствии с " Макетом проекта на строительство скважины". Программный модуль "Гидравлические расчеты при промывке скважин" (оперативные расчеты) позволяет оценить влияние реологических характеристик буровых растворов на расход, необходимый для подъема шлама, оценить потери давления и режимы течения для отдельных участков магистрали, проанализировать режимы работы долота для различных наборов насадок, определить реологические характеристики раствора по показаниям вискозиметра Фанн и т.д. Программный модуль "Выбор компоновки и расчет колонны бурильных труб" (проектная часть) решает задачу рационального подбора секций бурильных труб для всей скважины, а модуль "Проверка колонн бурильных труб на прочность" позволяет получить эпюры напряжений от разнородных нагрузок для произвольного участка бурильной трубы, оценить усилия на крюке при ее подъеме и при спуске потайных обсадных колонн на бурильных трубах.
В Программном комплексе детально представлена нормативно-справочная информация об отечественном и зарубежном оборудовании для строительства скважин, номенклатура которого может оперативно пополняться.
Взаимодействие программных комплексов "Разработка проекта скважины" и "Супервайзер-М", функционирующих на единой базе данных, придает комплексной системе информационного обеспечения процесса строительства скважины ряд уникальных преимуществ, которые невозможно реализовать никаким иным путем:
Возможность практического управления совокупностью проектов создания скважин. При этом контроль и управление со стороны заказчика может производиться на всех этапах создания скважины, начиная с выдачи «Задания на проектирование», все организации, ведущие строительство скважин, как в разрезе технологии, так и в разрезе материальных и финансовых ресурсов.
Возможность гибко сочетать стадии контроля и проектирования, оперативного сравнения данных строительства с проектными, формировать решения на пересчет проектных данных. Перепроектирование может вестись, как для планируемой скважины, так и для строящейся, начиная с любого этапа создания с использованием реальных данных проводки и уточненной информации о геологической обстановке и составе оборудования. Например, в случае значительных отклонений ствола скважины от проектного алгоритм подготовки технологической части решений будет выглядеть следующим образом: автоматизированный импорт инклинометрических данных, перепроектирование скважины с учетом проложенного участка профиля, анализ соответствия конструктивных решений новым условиям.
Возможность оперативно в электронном виде накапливать, обобщать и анализировать информацию о практической реализации проектов строительства скважин для учета в следующих разработках. К такой информации относятся, например, данные об отработке долот и работе КНБК, в конкретных геологических условиях, эффективность применения тех или иных буровых растворов.
Возможность получения разнообразной отчетности о проекте на скважины и ее строительстве в соответствии с согласованным макетом, включая отдельные Программы (бурения, цеминтрования…) и ГТН.
Доступность новых технологий с учетом возможности подготовки конструктивных и технологических решений непосредственно на этапе внедрения.
Возможность унификации технические средства (долота, забойные двигатели, УБТ и бурильные трубы) для технологического процесса углубления ствола с целью осуществления оптовой закупки и организации ремонтных работ.
Возможность создания масштабируемых решений. Например, для обеспечения деятельности заказчика может создаваться конфигурация из ПК «Разработка проекта…» и ПК «Супервайзер». При этом для оперативного контроля над процессом бурения может использоваться локальная база данных, накапливающая данные на буровой площадке.
|
