АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 9
1.1 Описание технологического процесса бурения нефтяных скважин . ...9
1.2 Методы и средства измерения состава и концентрации газа 14
1.3 Обзор аппаратного обеспечения цифровых устройств 18
1.4 Современные цифровые газоанализаторы 24
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВОГО ГАЗОАНАЛИЗАТОРА 31
2.1 Выбор аппаратного обеспечения цифрового газоанализатора 31
2.2 Схема электрическая принципиальная цифрового газоанализатора 35
3 МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЦИФРОВОГО
ГАЗОАНАЛИЗАТОРА 36
3.1 Расчет погрешности измерительного канала 36
3.2 Разработка методики поверки цифрового газоанализатора 37
3.3 Разработка методики измерений 41
4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 43
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 57
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. КОМПАКТ-ДИСК 62
Актуальность данной работы состоит в том, что газоанализаторы применяются абсолютно в любой промышленности, в том числе и нефтегазодобывающей. Нефть, газ и производные нефти в лице бензина, дизельного и реактивного топлива, как известно, требуют строгого контроля в рамках безопасности промышленного объекта и специалистов. Прежде всего проблема заключается во взрывоопасности и токсичности веществ. Применение газоаналитических систем широко распространено на всех этапах технологического процесса, включая добычу нефти и газа, бурение, переработку, транспортировку и последующее использование. Главное, что угрожает пользователю в рамках бурения нефтяных скважин - вскрытие газовых карманов и фонтанирование нефти. Газоанализаторы здесь применяются для измерения содержание газов в буровом растворе. Каждый газоанализатор предназначен для измерения концентрации только определённых компонентов на фоне конкретной газовой смеси в нормальных условиях. Наряду с использованием отдельных газоанализаторов создаются системы газового контроля, объединяющие десятки таких приборов, что приводит к повышенной безопасности при бурении нефтяных скважин от чрезвычайных ситуаций.
Целью выпускной квалифицированной работы является повышение безопасности технологического процесса бурения нефтяных скважин путем модернизации цифрового газоанализатор в его составе.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Провести аналитический обзор;
2. Создать принципиальную схему цифрового газоанализатора;
3. Создать метрологическое обеспечение цифрового газоанализатора;
4. Описать алгоритм обмена измерительной информацией с контроллером;
5. Охарактеризовать экономическую целесообразность работы;
6. Охарактеризовать безопасность жизнедеятельности.
Объектом работы является цифровой газоанализатор для технологического процесса бурения нефтяных скважин.
Предметом работы является измерение содержание газов в буровом растворе и передача измерительной информации на большое расстояние с использованием беспроводного интерфейса.
Практическая значимость заключается в том, что данная измерительная система может использоваться, как и в нефтегазовой отрасли, так и во многих других отраслях, включая хозяйственную деятельность.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, библиографического списка, приложений, альбома иллюстраций.
В ходе выпускной квалификационной работы были решены поставленные в начале работы задачи. Цель работы - повышение безопасности технологического процесса бурения нефтяных скважин путем модернизации цифрового газоанализатор в его составе - достигнута.
При подготовке выпускной квалификационной работы был проведен аналитический обзор в области цифровых приборов и технологического процесса бурения нефтяных скважин. На базе микроконтроллера AD7714 разработана принципиальная схема цифрового измерительного устройства. Выполнено метрологическое обеспечение цифрового газоанализатора. Произведена экономическая обоснованность и описаны требования техники безопасности на объекте при проведении геофизических работ.
