ИННОВАЦИОННЫЙ ПРОЕКТ ПО РАЗРАБОТКЕ УНИФИЦИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА ПО МОНИТОРИНГУ БУРЕНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН
|
Введение 4
Принятые сокращения 7
Глава 1. Основные задачи служб мониторинга бурения нефтегазовых скважин 8
1.1 Контрольно-измерительные приборы для бурения 8
1.1.1 КИЛЬ и измеряемые параметры 8
1.1.2 Задачи КИПБ 11
1.2 Геолого-технологические исследования 11
1.2.1 Цели проведения ГТИ 12
1.2.2 Задачи ГТИ 12
1.2.3 Датчики и другие компоненты 14
1.3 Геонавигация 15
1.3.1 Задачи и инструменты геонавигации 15
1.3.2 Телеметрические системы 16
1.3.3 Типы канала связи телеметрической системы 16
1.3.4 Параметры, измеряемые службой геонавигации 18
1.4 Основные параметры измерения, необходимые для мониторинга 19
Глава 2. Обзор существующих систем мониторинга бурения 21
2.1 Комплексы ГТИ 21
2.1.1 Станция геолого-технологических исследований "Кедр-101" 21
2.1.2 Станция контроля параметров бурения АМТ 121 26
2.1.3 Комплекс средств контроля управления процессом бурения КУБ-2.28
2.1.4 Станция ГТИ холдинга «Геоконтроль» 29
2.1.5 Станция ГТИ «Геотест-5» 30
2.1.6 Станция «Леуза-2» 32
2.1.7 Аппаратно-программный комплекс «Геотек» 33
2.1.8 Станция ГТИ «Геосфера» 34
2.1.9 Станция ГТИ «Сириус» («Разрез-2») 36
2.1.10 Особенности существующих комплексов ГТИ 38
2.2 Телеметрические системы для геонавигационного сопровождения бурения 38
2.2.1 Станция ИТС «ГЕРС Инжиниринг» 38
2.2.2 Система инклинометрическая буровая СИБ 42
2.2.3 Телеметрическое сопровождение бурения группы компаний
«ПетроАльянс» 43
2.2.4 Axel Surface Unit 44
2.2.5 Телесистема «Tensor» 46
Глава 3. НИОКР КФУ по разработке приборов оборудования для нефтесервисных услуг 48
3.1 Беспроводной комплекс ГТИ (КГТИ) 48
3.2 Модуль измерения глубины МИГ-1 51
Глава 4. Состав инновационного проекта 55
4.1 Результаты анализа предметной области 55
4.2 Принцип работы единого беспроводного комплекса 58
4.3 Количественные параметры проекта, необходимые для оценки
эффективности эксплуатации комплекса 60
4.4 Техническое задание на разработку программного обеспечения модуля
регистрации и обработки данных 63
Глава 5. Отчёт о патентных исследованиях 65
5.1 Общие данные об объекте исследования 65
5.2 Аналитическая часть 67
5.2.1 Определение критериев поиска 67
5.2.2 Уровень техники 68
5.2.3 Анализ тенденций развития уровня техники 72
Заключение 76
Литература 78
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Задание на проведение патентных исследований 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Регламент патентного поиска 82
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Отчет о поиске 83
Принятые сокращения 7
Глава 1. Основные задачи служб мониторинга бурения нефтегазовых скважин 8
1.1 Контрольно-измерительные приборы для бурения 8
1.1.1 КИЛЬ и измеряемые параметры 8
1.1.2 Задачи КИПБ 11
1.2 Геолого-технологические исследования 11
1.2.1 Цели проведения ГТИ 12
1.2.2 Задачи ГТИ 12
1.2.3 Датчики и другие компоненты 14
1.3 Геонавигация 15
1.3.1 Задачи и инструменты геонавигации 15
1.3.2 Телеметрические системы 16
1.3.3 Типы канала связи телеметрической системы 16
1.3.4 Параметры, измеряемые службой геонавигации 18
1.4 Основные параметры измерения, необходимые для мониторинга 19
Глава 2. Обзор существующих систем мониторинга бурения 21
2.1 Комплексы ГТИ 21
2.1.1 Станция геолого-технологических исследований "Кедр-101" 21
2.1.2 Станция контроля параметров бурения АМТ 121 26
2.1.3 Комплекс средств контроля управления процессом бурения КУБ-2.28
2.1.4 Станция ГТИ холдинга «Геоконтроль» 29
2.1.5 Станция ГТИ «Геотест-5» 30
2.1.6 Станция «Леуза-2» 32
2.1.7 Аппаратно-программный комплекс «Геотек» 33
2.1.8 Станция ГТИ «Геосфера» 34
2.1.9 Станция ГТИ «Сириус» («Разрез-2») 36
2.1.10 Особенности существующих комплексов ГТИ 38
2.2 Телеметрические системы для геонавигационного сопровождения бурения 38
2.2.1 Станция ИТС «ГЕРС Инжиниринг» 38
2.2.2 Система инклинометрическая буровая СИБ 42
2.2.3 Телеметрическое сопровождение бурения группы компаний
«ПетроАльянс» 43
2.2.4 Axel Surface Unit 44
2.2.5 Телесистема «Tensor» 46
Глава 3. НИОКР КФУ по разработке приборов оборудования для нефтесервисных услуг 48
3.1 Беспроводной комплекс ГТИ (КГТИ) 48
3.2 Модуль измерения глубины МИГ-1 51
Глава 4. Состав инновационного проекта 55
4.1 Результаты анализа предметной области 55
4.2 Принцип работы единого беспроводного комплекса 58
4.3 Количественные параметры проекта, необходимые для оценки
эффективности эксплуатации комплекса 60
4.4 Техническое задание на разработку программного обеспечения модуля
регистрации и обработки данных 63
Глава 5. Отчёт о патентных исследованиях 65
5.1 Общие данные об объекте исследования 65
5.2 Аналитическая часть 67
5.2.1 Определение критериев поиска 67
5.2.2 Уровень техники 68
5.2.3 Анализ тенденций развития уровня техники 72
Заключение 76
Литература 78
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Задание на проведение патентных исследований 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Регламент патентного поиска 82
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Отчет о поиске 83
Современное строительство нефтяных и газовых скважин невозможно без сопровождения и мониторинга. Повышение эффективности бурения скважин, обеспечение безопасности при строительстве и оптимизация затрат производства являются одними из важнейших задач в нефтегазовой индустрии на сегодняшний день. Мониторинг, как удаленный, так и локальный, позволяет контролировать состояние оборудования, получать надежную и своевременную геологическую и технологическую информацию, на основе которой можно принимать точные решения на всех этапах строительства, осуществлять процесс быстрее и эффективнее.
Сегодня существует несколько служб, решающих определенные задачи по мониторингу бурения и контролирующих технологический процесс строительства скважин.
Во-первых, мониторинг бурения осуществляет буровая бригада с помощью контрольно-измерительных приборов (КИП), которыми оснащены буровые установки. Измерение основных параметров с помощью КИП направлено на контроль физического состояния и рациональное использование бурового оборудования, измерение и поддержание оптимальных параметров технологического режима бурения.
Во-вторых, бурение скважины сопровождает служба геолого-технологических исследований (ГТИ), в задачи которой входит газовый каротаж, комплексные исследования содержания и свойств пластовых флюидов и пород, измерения параметров технологических процессов на всех этапах бурения и система сбора, хранения, отображения, обработки информации.
В-третьих, при бурении наклонных скважин необходима служба геонавигационного сопровождения бурения. Для осуществления геонавигации необходимы инклинометр, оборудование каротажной станции и забойная телеметрическая система (ЗТС), которая передает параметры инклинометрии на поверхность. Геонавигация применяется для контроля траектории ствола скважины, технологических параметров бурения и сопровождения наклонного и горизонтального бурения.
Часть задач, выполняемые данными службами в процессе строительства и эксплуатации нефтяных скважин во многом совпадают между собой. Для выполнения этих задач службы проводят измерения технологических параметров бурения. Часть параметров измеряются и в рамках задач ГТИ, и в рамках задач геонавигации, и в рамках задач буровой бригады.
В таких условиях однозначно возникает ситуация дублирования датчиков, что влечет за собой повышение затрат производства и увеличение времени на проведение измерений и обработку информации . В данной работе предлагается инновационный проект по разработке комплекса, который будет обеспечивать измерение общих для всех служб параметров, с единым форматом обмена данными, с единой базой данных (БД), в которой будет храниться вся информация.
Цель работы - создание инновационного проекта по разработке унифицированного комплекса по мониторингу бурения нефтегазовых скважин.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить основные задачи служб мониторинга бурения нефтегазовых скважин, их функции, методы работы и измеряемые параметры.
2. Изучить рынок, провести обзор компаний и продукции в области
3. Детально ознакомиться с результатами НИОКР по разработке приборов и оборудования для нефтесервисных компаний, выполненных в КФУ.
4. Провести анализ датчиков, используемых при мониторинге бурения, геонавигации и ГТИ скважин.
5. Рассчитать экономическую целесообразность использования унифицированного комплекса мониторинга бурения.
6. Составить техническое задание на разработку программного обеспечения модуля регистрации и обработки данных.
7. Провести патентные исследования и составить отчет в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения» по теме: «Разработка унифицированного комплекса по мониторингу бурения нефтегазовых скважин, который способен обеспечивать измерение общих для всех служб параметров».
Сегодня существует несколько служб, решающих определенные задачи по мониторингу бурения и контролирующих технологический процесс строительства скважин.
Во-первых, мониторинг бурения осуществляет буровая бригада с помощью контрольно-измерительных приборов (КИП), которыми оснащены буровые установки. Измерение основных параметров с помощью КИП направлено на контроль физического состояния и рациональное использование бурового оборудования, измерение и поддержание оптимальных параметров технологического режима бурения.
Во-вторых, бурение скважины сопровождает служба геолого-технологических исследований (ГТИ), в задачи которой входит газовый каротаж, комплексные исследования содержания и свойств пластовых флюидов и пород, измерения параметров технологических процессов на всех этапах бурения и система сбора, хранения, отображения, обработки информации.
В-третьих, при бурении наклонных скважин необходима служба геонавигационного сопровождения бурения. Для осуществления геонавигации необходимы инклинометр, оборудование каротажной станции и забойная телеметрическая система (ЗТС), которая передает параметры инклинометрии на поверхность. Геонавигация применяется для контроля траектории ствола скважины, технологических параметров бурения и сопровождения наклонного и горизонтального бурения.
Часть задач, выполняемые данными службами в процессе строительства и эксплуатации нефтяных скважин во многом совпадают между собой. Для выполнения этих задач службы проводят измерения технологических параметров бурения. Часть параметров измеряются и в рамках задач ГТИ, и в рамках задач геонавигации, и в рамках задач буровой бригады.
В таких условиях однозначно возникает ситуация дублирования датчиков, что влечет за собой повышение затрат производства и увеличение времени на проведение измерений и обработку информации . В данной работе предлагается инновационный проект по разработке комплекса, который будет обеспечивать измерение общих для всех служб параметров, с единым форматом обмена данными, с единой базой данных (БД), в которой будет храниться вся информация.
Цель работы - создание инновационного проекта по разработке унифицированного комплекса по мониторингу бурения нефтегазовых скважин.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить основные задачи служб мониторинга бурения нефтегазовых скважин, их функции, методы работы и измеряемые параметры.
2. Изучить рынок, провести обзор компаний и продукции в области
3. Детально ознакомиться с результатами НИОКР по разработке приборов и оборудования для нефтесервисных компаний, выполненных в КФУ.
4. Провести анализ датчиков, используемых при мониторинге бурения, геонавигации и ГТИ скважин.
5. Рассчитать экономическую целесообразность использования унифицированного комплекса мониторинга бурения.
6. Составить техническое задание на разработку программного обеспечения модуля регистрации и обработки данных.
7. Провести патентные исследования и составить отчет в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения» по теме: «Разработка унифицированного комплекса по мониторингу бурения нефтегазовых скважин, который способен обеспечивать измерение общих для всех служб параметров».
1. Подробно изучены основные задачи служб мониторинга бурения нефтегазовых скважин, их функции, методы работы. Определены необходимые для всех трех служб параметры измерения, а также параметры, уникальные для каждой службы. Проведен анализ датчиков, используемых для измерения параметров при мониторинге бурения скважин, геонавигации и ГТИ. Определено, что большое количество датчиков является общим для всех служб, в результате чего возникает их дублирование.
2. Изучен рынок, проведен обзор компаний и продукции в области геолого-технологических исследований и геонавигации, выявлены основные недостатки существующих систем. Детально изучены результаты НИОКР по разработке приборов и оборудования для нефтесервисных компаний , выполненных в КФУ.
3. Описан инновационный проект по разработке унифицированного комплекса, который позволит устранить проблему дублирования датчиков. Описан принцип работы и состав унифицированного беспроводного комплекса по мониторингу бурения нефтегазовых скважин , приведена схема взаимодействия его компонентов.
4. Рассчитаны экономические параметры, необходимые для оценки эффективности эксплуатации комплекса. Для этого была использована информация о среднерыночных ценах на необходимые датчики и оборудование:
1) стоимость унифицированного комплекса была оценена в 1 780 000 руб;
2) уменьшение затрат при бурении с использованием унифицированного комплекса в программе минимум оценивается в 785 000 руб при бурении одной скважины;
3) уменьшение затрат при бурении унифицированного комплекса в программе максимум оценивается в 2 865 000 руб при бурении одной скважины;
4) использование беспроводных технологий и экономичных датчиков позволит сократить время на монтаж датчиков в 2 раза и сократить массогабариты транспортируемого на скважину оборудования.
5. Составлено техническое задание на разработку программного обеспечения модуля регистрации и обработки данных.
6. Проведены патентные исследования и составлен отчет в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения»,Заданиемнапроведениепатентныхисследований
(Приложение А), Регламентом поиска (Приложение А) по теме «Разработка унифицированного комплекса по мониторингу бурения нефтегазовых скважин , который способен обеспечивать измерение общих для всех служб параметров». Определен уровень развития техники, выявлены тенденции развития уровня техники в области нефтяной и газовой промышленности.
2. Изучен рынок, проведен обзор компаний и продукции в области геолого-технологических исследований и геонавигации, выявлены основные недостатки существующих систем. Детально изучены результаты НИОКР по разработке приборов и оборудования для нефтесервисных компаний , выполненных в КФУ.
3. Описан инновационный проект по разработке унифицированного комплекса, который позволит устранить проблему дублирования датчиков. Описан принцип работы и состав унифицированного беспроводного комплекса по мониторингу бурения нефтегазовых скважин , приведена схема взаимодействия его компонентов.
4. Рассчитаны экономические параметры, необходимые для оценки эффективности эксплуатации комплекса. Для этого была использована информация о среднерыночных ценах на необходимые датчики и оборудование:
1) стоимость унифицированного комплекса была оценена в 1 780 000 руб;
2) уменьшение затрат при бурении с использованием унифицированного комплекса в программе минимум оценивается в 785 000 руб при бурении одной скважины;
3) уменьшение затрат при бурении унифицированного комплекса в программе максимум оценивается в 2 865 000 руб при бурении одной скважины;
4) использование беспроводных технологий и экономичных датчиков позволит сократить время на монтаж датчиков в 2 раза и сократить массогабариты транспортируемого на скважину оборудования.
5. Составлено техническое задание на разработку программного обеспечения модуля регистрации и обработки данных.
6. Проведены патентные исследования и составлен отчет в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения»,Заданиемнапроведениепатентныхисследований
(Приложение А), Регламентом поиска (Приложение А) по теме «Разработка унифицированного комплекса по мониторингу бурения нефтегазовых скважин , который способен обеспечивать измерение общих для всех служб параметров». Определен уровень развития техники, выявлены тенденции развития уровня техники в области нефтяной и газовой промышленности.
Подобные работы
- Разработка мероприятий по улучшению финансового состояния ООО «ЗСПК»
Дипломные работы, ВКР, экономика. Язык работы: Русский. Цена: 4300 р. Год сдачи: 2016