Назначение
Комплексы измерительные средств наземного контроля и управления процессом бурения КУБ-2 (далее - Комплекс КУБ-2) предназначены для измерений и регистрации основных технологических параметров при бурении на буровых установках эксплуатационного и глубокого разведочного бурения стволов нефтяных и газовых скважин на суше.
Описание
Принцип действия Комплекса КУБ-2 основан на измерениях основных технологических параметров при бурении на буровых установках эксплуатационного и глубокого разведочного бурения стволов нефтяных и газовых скважин на суше с последующей обработкой результатов измерений и организацией их хранения и представления.
Основными параметрами Комплекса КУБ-2 являются измерение шести независимых параметров процесса бурения нефтяных и газовых скважин:
- усилие натяжения талевого каната;
- усилие натяжения каната ключа;
- положение талевого блока;
- давление бурового раствора;
- уровень бурового раствора;
- расход бурового раствора.
Каждый измеритель соответствующего параметра имеет первичный датчик измерения технологического параметра и преобразователь входного аналогового сигнала в цифровой код, пропорциональный измеряемому технологическому параметру.
Первичные датчики измерителя усилия натяжения талевого каната и измерителя усилия натяжения каната ключа выполнены в виде трехроликовой системы с неподвижными крайними роликами и подвижным средним роликом, передающим воздействие каната на серийные тензометрические датчики: 4184 ДСТ и 4044 ДСТ ТУ 4273-023-00225526.
Первичным датчиком измерителя положения талевого блока является бесконтактный датчик числа оборотов буровой лебедки с цифровым выходом, разработанный в томском филиале ООО «Технологическая компания Шлюмберже».
Первичным датчиком измерителя уровня бурового раствора является герметичный омический реостатный датчик, разработанный в томском филиале ООО «Технологическая компания Шлюмберже».
Первичным датчиком измерителя давления бурового раствора является датчик давления ДМ5007АЕх-01 ТУ311-0225590.012-95.
Первичным датчиком измерителя расхода бурового раствора является расходомер -счетчик ультразвуковой Днепр-7 ТУ 4213-079-00236494-2007. Составной частью измерителя усилия натяжения талевого каната является цифровой контроллер датчика КТД-В, преобразующий аналоговый токовый сигнал с первичного датчика 4184 ДСТ в цифровой код в стандарте RS485 или CAN-шины.
Составной частью измерителя усилия натяжения каната ключа является цифровой контроллер датчика КТД-К, преобразующий аналоговый токовый сигнал с первичного датчика 4044 ДСТ в цифровой код в стандарте RS485 или CAN-шины.
В измерителе положения талевого блока угол поворота вала буровой лебедки преобразуется в электрический цифровой сигнал, преобразуемый цифровым контроллером датчика ЦКД-3 в цифровой код в стандарте RS485 или CAN-шины.
В измерителе уровня бурового раствора перемещение поплавка преобразуется в изменение сопротивления потенциометра, которое измеряется цифровым контроллером датчика ЦКД-4 и преобразуется в цифровой код в стандарте RS485 или CAN-шины.
Составной частью измерителей давления бурового раствора и измерителя расхода бурового раствора является контроллер датчика токовой петли КДТП, преобразующий аналоговый токовый сигнал с первичного датчика в цифровой код в стандарте RS485 или CAN-шины.
Блок «Центр управления процессом» ЦУП
Табло индикации параметров ТИП
Линейка индикаторная ЛИ
Измеритель давления бурового раствора ИДБР-2
Измеритель натяжения каната ключа ИНКК-2
Измеритель усилия натяжения талевого каната ИНТК-2
Измеритель усилия натяжения цепи ротора ИНЦР-2
Измеритель уровня бурового раствора ДУ
Измеритель положения талевого блока ИПТБ-2
Измеритель расхода бурового раствора ИРБР-2
Пульт управления бурильщика ПУБ
Программное обеспечение
Уровень защиты программного обеспечения по МИ 3286-2010 - А.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| Geoscan | Geoscan.exe | v 2.8.13 2013 | 9B838E24 | CRC32 |
Технические характеристики
Таблица 2
| Верхний предел измерений положения талевого блока, м | 40 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений положения талевого блока, % | ± 1 |
| Диапазон измерений уровня бурового раствора, м | 0,3 - 2,5 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений уровня, % | ± 1,5 |
| Верхний предел измерений давления бурового раствора, МПа | 40 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений давления, % | ± 1 |
| Верхний предел измерений расхода бурового раствора, л/с | 100 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности канала регистрации расхода, % | ± 2 |
| Верхний предел измерений усилия натяжения талевого каната, кН | 250 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений усилий на крюке, % | ± 1 |
| Верхний предел измерений усилия натяжения каната ключа, кН | 60 (100) |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений усилия натяжения каната ключа, % | ± 1 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерителей и канала регистрации при изменении температуры окружающей среды на каждые 10 °С, % | ± 0,25 |
| Электропитание осуществляется от сети переменного тока: - напряжением, В - частотой, Гц | (22040) (50 ±1) |
| Потребляемая мощность, В •А, не более | 500 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - измерителя ИНТК-2 - измерителя натяжения каната ключа ИНКК-2 - измерителя ИПТБ-2 - измерителя ИДБР-2 - измерителя ДУ - измерителя ИРБР-2 | 605x95x270 280x151x97 88x305x175 100x1240x155 190x2050x190 400x500x220 |
| Масса в упаковке, кг, не более | 500 |
| Оборудование в отапливаемых помещениях эксплуатируется по гр. В1 ГОСТ Р 52931 при следующих климатических условиях: - температура окружающего воздуха, °С - верхний предел относительной влажности при 25 °С, % | (20^10) 75 |
| Оборудование на открытом воздухе эксплуатируется по гр. Д3 ГОСТ Р 52931 при следующих климатических условиях: - температура окружающего воздуха, °С - верхний предел относительной влажности при 35 °С и более низких температурах, без конденсации влаги, % | (20-65) 95 |
| Средний срок службы стенда, лет, не менее | 7 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 10000 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее | 24 |
| Время установления рабочего режима (время прогрева), мин. | 20 - 40 |
Знак утверждения типа
наносится на пластину основной маркировки на блоке ЦУП методом гравировки, а также на наклейки на каждый измеритель и на титульные листы эксплуатационных документов типографским способом.
Комплектность
Таблица 3
| Обозначение | Наименование | Кол-во |
| 1 | 2 | 3 |
| ГЕКВ 2.131.001 | Блок «Центр управления процессом» ЦУП | 2 |
| ДКЖШ 4.075.094 | Табло 8Л | * |
| ДКЖШ 4.075.049-01 | Табло 8ЛК | 1 |
| ДКЖШ 5.139. 048 | Табло индикации параметров ТИП | * |
| ШКМБ 2.426.001 | Линейка индикаторная ЛИ | * |
| ГЕКВ 2.833.001 | Индикатор изменения расхода бурового раствора ИИРБР-2 | * |
| ГЕКВ 5.183.001 | Датчик измерения б/р на выходе ДИР | 1 |
| ГЕКВ 2.832.001 | Измеритель давления бурового раствора ИДБР-2 | 1 |
| ДКЖШ 5.183.006 | Датчик давления ДД | 1 |
| ГЕКВ 5.103.008 | Контроллер датчика токовой петли КДТП | 1 |
| ГЕКВ 2.782.003 | Измеритель натяжения каната ключа ИНКК-2 | 1 |
| ДКЖШ 5.178.025 | Датчик натяжения каната ключа ДМК | 1 |
| ГЕКВ 5.103.010-01 | Контроллер тензодатчика «ключ» КТД-К | 1 |
| ГЕКВ 2.782.002 | Измеритель усилия натяжения талевого каната ИНТК-2 | 1 |
| ДКЖШ 5.178.020 | Датчик натяжения талевого каната ДНК-3М | 1 |
| ГЕКВ 5.103.010-02 | Контроллер тензодатчика «вес» КТД-В | 1 |
| ГЕКВ 2.782.004 | Измеритель усилия натяжения цепи ротора ИНЦР-2 | 1 |
| ДКЖШ 5.178.023 | Датчик момента на роторе ДМР-2 | 1 |
| ГЕКВ 5.103.010-03 | Контроллер тензодатчика «ротор» КТД-Р | 1 |
| ГЕКВ 2.787.001 | Измеритель положения талевого блока ИПТБ-2 | 1 |
| ГЕКВ 5.178.006 | Датчик оборотов микроконтроллерный ДОмк | 1 |
| ГЕКВ 2.833.002 | Измеритель расхода бурового раствора ИРБР-2 | 1 |
| ТУ 4213-079-00236494-2001 | Расходомер-счётчик ультразвуковой ДНЕПР-7 | 1 |
| ГЕКВ 2.834.001 | Измеритель уровня бурового раствора ДУ | 1 |
| ГЕКВ 2.599.001 | Рабочее место технолога РМТ | 1 |
| Компьютер IBM совместимый | * |
| Принтер Laser | * |
| Источник бесперебойного питания UPS | * |
| ГЕКВ 5.121.014 | Преобразователь RS-USB | * |
| Кабель соединительный USB 2.0 AB 1,8 м | * |
| ГЕКВ 6.644.032 | Кабель переходной | * |
| РЖАГ 5.140.001 | Пульт управления бурильщика ПУБ | 1 |
| ГЕКВ 6.644. 015-031 | Комплект кабелей | 1 |
| По ведомости ЗИП | Комплект ЗИП | 1 |
| По ведомости МЧ | Комплекты монтажных частей | 1 |
| ГЕКВ 2.701.001 ВЭ | Комплект эксплуатационной документации согласно ведомости ЭД | 1 |
| ГЕКВ 2.701.001МП | Методика поверки | |
- по требование Заказчика
Поверка
осуществляется в соответствии с документом ГЕКВ 2.701.001 МП «Комплексы измерительные средств наземного контроля и управления процессом бурения КУБ-2. Методика поверки», утвержденным ФГУП «СНИИМ» в декабре 2007 г.
Таблица 4 - Эталоны
| Наименование | Основные метрологические характеристики |
| Система силоизмерительная СС-50т | Диапазон измерений (0 ^ 500) кН, относительная погрешность измерений не более 0,25 % |
| Лента измерительная металлическая | Диапазон измерений до 5000 мм, КТ 3 |
| Счетчик оборотов | Информационная емкость > 99999 |
| Штангенрейсмас типа ШР | Диапазон измерений до 300 мм, пределы допускаемой погрешности измерений ± 0,05 мм |
| Манометр эталонный типа МО | Предел измерений 40 МПа, КТ 0,15 |
| Пикнометр | Вместимость не меньше 50 см3, погрешность не больше 5 см 3 |
| Весы лабораторные | Максимальная нагрузка не меньше 600 г, КТ 2 |
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в ГЕКВ 2.701.001 РЭ «Комплекс измерительный средств наземного контроля и управления процессом бурения КУБ-2. Руководство по эксплуатации»
Нормативные документы
1 ТУ 4318-045-79191960-2006 «Комплексы измерительные средств наземного контроля и управления процессом бурения КУБ-2 ГЭКВ 2.701.001»
2 ГОСТ Р 8.802-2012 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа»
3 ГОСТ 8.021-2005 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массы»
4 ГОСТ 8.024-2002 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности»
5 ГОСТ Р 8.663-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы»
6 ГОСТ 8.373-80 «ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений объемного расхода нефтепродуктов в диапазоне от 2,840-6 до 2,840-2 м3/с»
7 ГОСТ Р 8.752-2011 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений крутящего момента силы»
8 МИ 1710-87 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного импульсного давления в диапазоне от 1406 до 2^108 Па при длительности фронта импульса от 240-4 до 540-3 с. Методические указания»
9 ГОСТ Р 8.763-2011 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 140’9 до 50 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм»
10 ГОСТ 14169-93 «Системы наземного контроля процесса бурения нефтяных и газовых скважин. Общие технические требования и методы испытаний»
Рекомендации к применению
- при осуществлении производственного контроля над соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
