Назначение
Системы автоматизации буровых процессов STREAM (далее - система) предназначены для измерений нагрузки на крюке, уровня и давления бурового раствора.
Описание
Принцип действия системы заключается в использовании аналого-цифрового преобразования. Унифицированные аналоговые сигналы с выхода первичных измерительных преобразователей, входящих в состав системы, поступают на модули аналогового ввода типа PacSystem-sIC694ALG223, входящие в состав программируемого логического контроллера (устройства программируемого управляющего PACSystemsRX3i, регистрационной номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 30022-05). Система STREAM обеспечивают выполнение следующих функций:
- измерение уровня и давления бурового раствора, нагрузки на крюке; кроме того, контроль ряда параметров в режиме индикаторов - положения талевого блока, скорости спускоподъемных операций, числа ходов насоса в единицу времени, частоты вращения ротора (без нормирования метрологических характеристик);
- взаимодействие с другими системами и оборудованием объекта по проводным и волоконно-оптическим линиям связи;
- автоматическое, дистанционное и ручное управление технологическим оборудованием и исполнительными;
- отображение информации о ходе технологического процесса и состоянии оборудования;
- визуализацию результатов контроля параметров технологического процесса, формирование отчетных документов и хранение архивов данных;
- диагностику каналов связи оборудования с автоматическим включением резервного оборудования, сохранение настроек при отказе и отключении электропитания.
В состав системы входят первичные измерительные преобразователи с аналоговыми выходными сигналами силы постоянного тока, устройство программируемое управляющее PAC-SystemsRX3i (программируемый логический контроллер ПЛК) с набором модулей ввода аналоговых и дискретных сигналов, блок управления электроприводом с шаговым двигателем и монитор бурильщика. ПЛК построен на высокоскоростном микропроцессоре Intel® 300 МГц с 10 МБ пользовательской памяти и имеет 12 слотов для установки различных модулей. Блок управления электроприводом предназначен для управления работой шаговых двигателей и представляет собой контроллер, управляющий электрическим приводом. Монитор бурильщика предназначен для визуального контроля технологических параметров при бурении нефтяных и газовых скважин. На экран монитора выводятся мгновенные значения параметров в виде чисел и диаграмм данных с настраиваемым временным интервалом отображения.
В каналах системы используются следующие первичные измерительные преобразователи:
- канал измерения уровня бурового раствора: уровнемер микроволновый бесконтактный Vegapuls 66 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 61448-15);
- канал измерения давления бурового раствора: преобразователь давления X70 мод.370 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 61965-15);
- канал измерения нагрузки на крюке: датчик нагрузки ДН-130 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 32522-11).
Рисунок 6 - Общий вид преобразователя давления X70 мод.370
Программное обеспечение
В процессе эксплуатации не предусматривается какое-либо воздействие на программное обеспечение, за исключением калибровки датчиков на условия работы. Доступ к функциям внешнего программного обеспечения ограничен пользователями. Доступ к метрологический значимой части ПО контроллера в процессе эксплуатации невозможен, так как предусмотрена многоуровневая защита доступа. Защита осуществляется путём установки пломбы (разрушаемой шильд-наклейки) на верхней панели процессора ПЛК, как указано на рис.1
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование | EDR |
| Номер версии (идентификационный номер) | V1.8.182 |
| Цифровой идентификатор | - |
Метрологические характеристики системы нормированы с учетом программного обеспечения. Защита программного обеспечения осуществляется за счёт невозможности доступа к ПЛК без наличия специализированного ПО, ключа (или кода) доступа.
Уровень защиты - "средний" по Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| ИК | Состав ИК |
| Первичный измерительный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной приведенной погрешности, выходной сигнал) | Вторичная часть ИК (ВИК), |
| пределы допускаемой основной приведенной погрешности | диапазоны измерений | пределы допускаемой основной приведенной погрешности | пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности |
| ИК уровня |
| Тик о ±1 % (1 ИК) | от 0 до 35 м | Уровнемер микроволновый бесконтактный Vegapuls 66 Тпип о = ±0,02 % Выход от 4 до 20 мА | Модуль аналогового ввода PacSystemsIC694ALG223 от 4 до 20 мА Твик = ±0,25 % | ±0,5 % |
| ИК давления |
| Тик о = ±1,5 % (1 ИК) | от 6,9 до 140 МПа | Преобразователь давления X70 мод.370 Тпип о = ±0,1; 0,25 % Выход от 4 до 20 мА | Модуль аналогового ввода PacSystemsIC694ALG223 от 4 до 20 мА Т вик = ±0,25 % | ±0,5 % |
| ИК нагрузки |
| Тик о = ±3,5 % (1 ИК) | от 9 до 300 кН | Датчик нагрузки ДН-130 Тпип о = ±3 % Выход от 4 до 20 мА | Модуль аналогового ввода PacSystemsIC694ALG223 от 4 до 20 мА Т вик = ±0,25 % | ±0,5 % |
| Нормальные условия измерений: - диапазон температуры окружающей среды, °С от +10 до +25 - относительная влажность воздуха, % до 95 - атмосферное давление, кПа от 84 до 106 |
| Примечания: - нормирующим значением при определении приведенной погрешности каналов является верхний предел диапазона измеряемого технологического параметра; - дополнительная приведенная погрешность модулей обусловлена влиянием изменения температуры окружающего воздуха от границ нормальных условий до границ условий эксплуатации. |
| Наименование характеристики | Значение |
| Электропитание - напряжение питания от сети переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 220 50 |
| Потребляемая мощность, кВ А, не более | 10 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | от -45 до +40 до 95 от 84 до 106,7 |
| Средний срок службы, лет Средняя наработка на отказ, ч | 40 65 000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации системы типографским способом и на верхнюю панель процессора ПЛК в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность системы автоматизации буровых процессов STREAM
| Наименование | Обозначение | Количе ство |
| Система автоматизации буровых процессов STREAM | STREAM | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 4317.001.2018 РЭ | 1 |
| Паспорт | 4317.001.2018 ПС | 1 |
| Методика поверки | МП 2064-0140-2019 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 2064-0140-2019 "ГСИ. Системы автоматизации буровых процессов STREAM. Методика поверки", утвержденному ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" 20 марта 2019 г.
Основные средства поверки: калибратор универсальный Н4-17 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 46628-11).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде оттиска поверительного клейма.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 110-16 до 30 А
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
Техническая документация фирмы "STREAM SERVICES INTERNATIONAL INC",
Канада
75386-19: Методика поверки МП 2064-0140-2019Скачать4.2 Мб