Снижение аварийности
Отслеживание оптимальных операционных коридоров
Дополнением к функционалу автоматизированной РТК является возможность пользовательской настройки оптимальных операционных коридоров по четырём основным категориям: соблюдение режимных параметров, параметров, обеспечивающих целостность ствола скважины, а также пределов для внутрискважинного и наземного оборудования.
Отслеживание коридоров бурения осуществляется в динамическом режиме благодаря постоянному перерасчету физической модели скважины.
Система автоматически уведомляет пользователя баннерами о нарушении установленных пределов. Это позволяет контролировать доведение нагрузки на долото для достижения максимальной механической скорости проходки, запланированной программой бурения; устанавливать ограничения на коэффициент сопротивления; отслеживать микрозатяжки и посадки с привязкой к глубине.
Категории отслеживаемых пределов
Включают режимные параметры, параметры, обеспечивающие целостность ствола скважины, а также пределы для внутрискважинного и наземного оборудования.
Статические пределы выставляются согласно пороговым значениям, определенным спецификациями компонентов КНБК или утвержденного плана бурения. Динамеческие пределы определяют пороговые значения в реальном времени на основе откалиброванной модели.
Мониторинг бурения с применением цифрового двойника
Цифровой двойник – это сердце платформы, представляющий собой физико-математическую модель, которая в режиме реального времени рассчитывает параметры механики и гидравлики скважины, реагируя на изменения входных данных каждую секунду.
Как работает цифровой двойник?
Сбор и анализ данных
Цифровой двойник непрерывно получает данные от датчиков буровой установки: вес на крюке, момент на роторе, давление в циркуляционной системе и другие параметры.
Эти данные сравниваются с расчетами модели, откалиброванной для текущих условий строительства скважины.
Выявление отклонений
Платформа автоматически определяет тип выполняемой операции (бурение, спуско-подъемные работы, проработка интервала и т.д.).
На основе анализа реальных и модельных данных выявляются отклонения от безопасного процесса бурения. Например: превышение динамических пределов веса — места затяжек или посадок бурильной колонны.
Отображение и уведомление
Места выявленных отклонений визуализируются на графика. Информация сопровождается баннерами с описанием проблемы и рекомендациями по ее устранению.
Уведомления автоматически отправляются всем заинтересованным сторонам (инженерам, бурильщикам, руководителям) через мессенджеры, почту и интегрированные системы управления.
Бурильщик видит предупреждения и рекомендации по дальнейшим действиям на интегрированном мониторе, что позволяет ему оперативно реагировать на текущую ситуацию.
Запись и анализ событий
Все выявленные нарушения и принятые меры фиксируются в базе данных системы. Эти данные используются для последующего анализа и строительства новой скважины на базе выученных уроков.
Превентивные меры
Благодаря точному и своевременному прогнозированию система позволяет предотвратить развитие аварийной ситуации (например, механического прихвата, обрыва колонны или превышения давления).
Работа цифрового двойника при фиксации прихвата бурильной колонны.
Инструменты предиктивного анализа аварий и осложнений
Функционал предиктивного анализа осложнений при строительстве скважин предназначен для раннего выявления рисков, связанных как с геологическими факторами (например, прихват, поглощение), так и с работой наземного и внутрискважинного оборудования (например, баклинг, слом колонны, критический износ оборудования).
Предиктивный анализ осуществляется путем мониторинга ключевых параметров бурения и их сравнения с расчетными значениями цифрового двойника в режиме реального времени. Система применяет физико-математическое моделирование и динамическую калибровку коэффициентов трения, что повышает точность расчетов. На панели управления отображаются графические индикаторы допустимых нагрузок, а о выявленных отклонениях система сигнализирует с помощью визуальных индикаторов.
Оперативные рекомендации, такие как снижение нагрузки или проработка проблемного интервала, позволяют инженерам предотвращать аварийные ситуации, оптимизировать работу оборудования и повышать общую безопасность и эффективность процесса строительства скважин.
Экран оценка рисков необходим для комплексного контроля за рисками возможных осложнений. В виде светофоров отображаются вероятности осложнений таких как прихват, поглощение, проявление, баклинг, очистка ствола, подклинки, слом и промыв бурильной колонны.
Таким образом инженер в режиме реального времени может отслеживать состояние скважины в разрезе инцидентов, что позволит значительно сократить время реагирования на внештатные ситуации.
Автоматические веера весов и моментов
Инструмент для предотвращения аварий, улучшения качества ствола скважины и оптимизации работы оборудования. В реальном времени отображают допустимые диапазоны параметров, таких как вес на крюке и момент на роторе, предупреждая об отклонениях и предлагая корректировки.
Функции и работа
Выявляют проблемы, такие как прихваты или износ долота, предотвращая износ и поломки. Система анализирует данные датчиков, сравнивает их с модельными диапазонами и выдает предупреждения или рекомендации для оптимизации бурения.
Калибровка коэффициентов трения при бурении в реальном времени
Калибровка коэффициентов трения в реальном времени – это процесс динамического обновления параметров, характеризующих взаимодействие бурильной колонны и стенок скважины. Этот процесс является важным элементом цифрового двойника и используется для повышения точности расчетов механики и гидравлики бурения.
Зачем нужна калибровка коэффициентов трения?
Повышение точности модели.
Коэффициенты трения определяют, насколько правильно цифровая модель отображает реальное состояние бурильной колонны и взаимодействие с окружающей средой. Постоянное обновление этих параметров помогает учитывать изменения условий в скважине.
Ранняя диагностика осложнений.
Аномальные изменения коэффициентов трения могут указывать на проблемы, такие как затяжки, посадки или начало прихвата.
Оптимизация операций.
Точные коэффициенты позволяют настроить режимы бурения, снизить износ оборудования и повысить механическую скорость проходки.