Измерение параметров качества буровых промывочных жидкостей.

Обеспечение непрепывного автоматического мониторинга параметров качества бурового раствора

Автоматизация ручного способа измерения параметров растворов. Исследования проводились путем разработки компьютерной модели истечения жидкости из мерной воронки.

Разработана общая схема автоматизации, которая легла в основу автоматического измерителя условной вязкости бурового раствора. Разработан порядок расчета конструктивных параметров и предварительные технические характеристики устройства автоматического измерения условной вязкости: радиус основания конуса воронки, = 0.054 м, радиус стола R=0.216 м, радиус трубок подачи жидкости r=0.010 м, время замера = 10-70 с, время очистки ( = 40 с, время спуска воды из воронки = 16 с, время заполнения раствором, 3 с, угол =37, угол (интервал ) = 212, период вращения стола = 27 с, частота вращения стола m = 2.2 об/мин, полное время одного замера = 74 -34 с. Новизна: состоит в создании компьютерной модели истечения буровой жидкости из мерной воронки Марша и принципиальной схемы работы автоматического измерения условной вязкости бурового раствора, на которую имеются патенты.

Мерная воронка смонтирована на поворотном столе, каждый период оборота которого соответствует одному замеру. Электрический сигнал преобразуется в цифровую форму и результат подается на табло и в память. Период одного замера – от 1 до 3 минут.

Внедрение не предусмотрено. Итоги внедрения результатов НИР: В 2019 году будет составлено техническое задание на разработку устройства.

Результаты работы будут способствовать предотвращению осложнений при бурении, что сократит стоимость буровых работ примерно на 10 %.

Разведочное и эксплуатационное бурение на нефть, газ, воду, твердые полезные ископаемые

Измерение параметров качества буровых промывочных жидкостей.

Обеспечение непрепрывного автоматического мониторинга параметров качества бурового раствора.

На базе теоретических исследований 2018 г. изготавливалась конструкторская документация. Исследования проводились путем использования компьютерной модели истечения жидкости из мерной воронки.

Разработана и согласована с изготовителем документация на автоматический измеритель условной вязкости. Начато изготовление этого устройства.Вместо документации на измеритель плотности, будет изготовлено комплексное устройство по измерению 4-х параметров: плотности, условной вязкости, пластической вязкости (ПВ) и динамического напряжения сдвига (ДНС) раствора, на которое подана заявка на изобретение. Оно основано на упомянутом ниже новом способе измерения ПВ и ДНС. В дополениие к запланированным работам продолжены теоретические исследования и созданы два простейших способа измерения ПВ и ДНС, на которые поданы заявки на изобретение. Один из этих способов является практически беззатратным, т. к. не требует ни специального оборудования ни проведения специальных замеров, т.к. могут использоваться результаты рутинных замеров условной вязкости и плотности. По результатам сравнительных испытаний он показал точность не хуже чем у распространенного прибора-измерителя этих параметров FANN35. Средняя ошибка способов, полученная с помощью новой модели FUNNEL4, составила около 3 % . Разработан новый способ измерения ПВ и ДНС бурового раствора, разработаны новые системы (устройства) для автоматического измерения условной вязкости, плотности, ПВ и ДНС бурового раствора.

В устройстве комплексного измерения 4-х параметров, система измерения условной вязкости дополнена системой измерения плотности. Сигналы этих 2-х параметров поступают на микросхему, в которой на их основе рассчитываются значения ПВ и ДНС. Все четыре параметра демонстрируются на табло и сохраняются в памяти.

Внедрение устройства не предусмотрено. В 2020 году будет составлена документация на изготовление экспериментальной установки.

Сократится число осложнений, что сократит стоимость буровых работ. Экономию расходов принесет отказ от дорогостоящих приборов измерения ПВ и ДНС при замене их на предлагаемый беззатратный способ.

Мұнай, газ, су, қатты пайдалы қазбаларға арналған барлау және өндіру бұрғылау саласында.

Измерение параметров качества буровых растворов.

Обеспечение непрепрывного автоматического мониторинга параметров качества буровых растворов.

Теоретические исследования, виртуальные опыты на компьютерных моделях, лабораторные и производственные испытания.

Полученные результаты работы: Разработана документация на автоматический измеритель условной вязкости (УВ), а также на комплексное устройство по измерению плотности, УВ, пластической вязкости (ПВ) и динамического напряжения сдвига (ДНС) раствора. Последнее устройство основано на созданном новом способе измерения ПВ и ДНС. Разработана документация на изготовление экспериментального стенда. Изготовлен и доведен до стадии действующей модели автоматический измеритель УВ. Опубликовано 8 статей, в том числе 4 в базе Scopus; (2 доклада на международных конференциях); еще 2 статьи поданы в редакции. Получен 1 патент на изобретение, 1 положительное решение; еще поданы 3 заявки. Новизна: Разработана общая схема автоматизации ручных измерений параметров бурового раствора. Разработан новый способ измерения ПВ и ДНС бурового раствора. Новизна обеих оазработок подтверждена несколькими патентами на изобретения.

Действующая модель автоматического измерителя условной вязкости измеряет этот параметр в пределах от 15 до 120 с. с периодом измерения 5 мин.

Внедрение устройств не предусмотрено календарным планом.поскольку они не прошли все требуемые этапы конструкторской разработки.

При использовании приборов автоматического непрерывного мониторинга параметров бурового раствора сократится число осложнений и аварий в буровых скважинах, что существенрно уменьшит стоимость буровых работ.

Разведочное и эксплуатационное бурение на нефть, газ, воду и твердые полезные ископаемые, а также строительство и горное дело.