10.14489/hb.2022.05.pp.044-050

2022, 05 май (May)

DOI: 10.14489/hb.2022.05.pp.044-050

Сошина Т. О., Глазырин М. В., Бритов Д. В.
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА РЕГИСТРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБОРУДОВАНИЯ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
(c. 44-50)

Аннотация. Рассмотрено техническое решение, направленное на обеспечение бесперебойной работы в процессе бурения, продолжения работы в течение нескольких минут после отключения питания, фиксирования параметров при бурении, а именно момента на роторе/верхнем приводе, расширения функций комплекса, минимального числа элементов, минимальных габаритов и массы, высокой надежности. В состав аппаратно-программного комплекса регистрации технологических параметров оборудования буровой установки входят: модуль сбора данных ОВЕН, модуль скоростного ввода аналоговых сигналов МВ110-8АС, светодиодный индикатор СМИ-2, блок питания SIEMENS, источник бесперебойного питания Cyber Power. Регистрационный комплекс имеет возможность записывать и сохранять параметры на внешнем носителе, доступном для открытия в любом программном обеспечении, отображения информации на графической панели в режиме реального времени параметров бурения. Определена стоимость регистрационного комплекса, указывающая на доступность комплектующих элементов в сравнении с действующими аналогами на рынке. Рассчитана общая погрешность регистратора. Передача информации внутри регистратора происходит по собственным каналам связи. Информационная сеть регистратора представляет собой единую среду с возможностями ее дальнейшего расширения. При этом обеспечивается достаточная защита информации, поскольку сообщение приборов между собой происходит по своим внутренним протоколам, что исключает произвольное подключение к регистратору без определенных настроек. Предусмотрена возможность реализации на основе комплекса дополнительной технологической защиты от высоковольтных импульсов, короткого замыкания, перегрузок.

Ключевые слова: регистратор; момент; скорость; буровая установка; блочная архитектура; комплекс; гибкая настройка; защита информации.

Soshina T. O., Glazyrin M. V., Britov D. V.
DEVELOPMENT OF A HARDWARE AND SOFTWARE PACKAGE FOR THE REGISTRATION OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF THE EQUIPMENT OF A DRILLING RIG
(pp. 44-50)

Abstract. A technical solution was considered aimed at ensuring uninterrupted operation during drilling, the ability to continue work for several minutes after a power outage, fixing the parameters during drilling, namely the torque on the rotor/top drive, the possibility of expanding the functions of the complex, the minimum number of elements, minimum dimensions and weight, high reliability. The hardware and software complex for registering technological parameters of the drilling rig equipment includes: OWEN data collection module, MV110-8AS high-speed analog signal input module, SMI-2 LED indicator, SIEMENS power supply, Cyber Power uninterruptible power supply. The registration complex has the ability to record and save parameters on an external medium accessible for opening in any available software, displaying information on a graphical panel in real time of drilling parameters. The cost of the registration complex has been determined, which shows that this complex has a low cost and availability of component elements in comparison with existing analogues on the market. The total error of the recorder has been calculated. The transfer of information within the registrar occurs through its own communication channels. The information network of the registrar is a unified environment with the possibility of its further expansion. At the same time, sufficient information protection is provided, since the communication of devices with each other occurs according to their internal protocols, which excludes arbitrary connection to the recorder without certain settings. It is possible to implement on the basis of the complex additional technological protections, warning systems and interlocks, protection against high-voltage impulses, against short circuits, against overloads, and noise filtering.

Keywords: Recorder; Moment; Speed; Drilling rig; Block architecture; Complex; Flexible configuration; Information protection.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Т. О. Сошина, М. В. Глазырин, Д. В. Бритов (Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Лысьвенский филиал, Лысьва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

Т. О. Soshina, M. V. Glazyrin, D. V. Britov (Perm National Research Polytechnic University, Lysva, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Кульчицкий В. В. Буровой супервацзинг: учебное пособие для вузов. М.: ИЦ РГУНГ, 2018. 215 с.
2. Бродов Г. С., Шелковников И. Г., Егоров Э. К. Технологические измерения и автоматизация процесса бурения. ФГУ НПП «Геологоразведка», 2004. 105 с.
3. Храменко В. Г. Автоматизация управления технологическими процессами бурения нефтегазовых скважин: учебное пособие для академического бакалавра. М.: Юрайт, 2017. 415 с.
4. He J., Luo M. Drilling Rig Hoisting Platform Security Monitoring System Design and Application // Machines. 2017. № 5(19).
5. Hoseinie S. H., Al-Chalabi H., Ghodrati B. Comparison Between Simulation and Analytical Methods in Reliability Data Analysis: A Case Study on Face Drilling Rigs // Computer Science. 2018. № 3(12).
6. A New Method of Calculating Rig Parameters and its Application in Downhole Weight on Bit Automation in Horizontal Drilling / Z. Wu, G. Hareland, S. M. Loggins, et al. // SPE Western Regional Meeting, Bakersfield, California, April. 2017.
7. Plinninger R., Ralf J. Abrasiveness Assessment for Hard Rock Drilling // Geomechanics and Tunnelling. 2008. No. 1. P. 38 – 46. DOI 10.1002/geot.200800004.
8. Демпси П. Краткий обзор состояния измерений в процессе бурения // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1986. № 5. Р. 7 – 11.
9. Lakshminarayana C., Tripathi A. K., Pal S. K. Estimation of Rock Strength Properties Using Selected Mechanical Parameters Obtained During the Rotary Drilling // Journal of The Institution of Engineers (D). 2019. No. 100. Р. 177 – 186. DOI 10.1007/s40033-019-00197-y.
10. Модули ввода аналоговые: руководство по эксплуатации [Электронный ресурс] // ОВЕН. 62 с. URL: https://owen.ru/uploads/240/re_mv110-x.2a_m01__1-ru-32149-1.18_a4.pdf (дата обращения: 09.04.2021).

Eng

1. Kul'chitskiy V. V. (2018). Drilling superwazing: textbook for universities. Moscow: ITs RGUNG. [in Russian language]
2. Brodov G. S., Shelkovnikov I. G., Egorov E. K. (2004). Technological measurements and automation of the drilling process. FGU NPP «Geologorazvedka». [in Russian language]
3. Hramenko V. G. (2017). Automation of control of technological processes of drilling oil and gas wells: a textbook for an academic bachelor. Moscow: Yurayt. [in Russian language]
4. He J., Luo M. (2017). Drilling Rig Hoisting Platform Security Monitoring System Design and Application. Machines, 19(5).
5. Hoseinie S. H., Al-Chalabi H., Ghodrati B. (2018).Comparison between simulation and analytical methods in reliability data analysis: A case study on face drilling rigs. Computer Science, 12(3).
6. Wu Z., Hareland G., Loggins S. M. et al. (2017). A New Method of calculating rig parameters and its application in downhole weight on bit automation in horizontal drilling. SPE Western Regional Meeting. Bakersfield.
7. Plinninger R., Ralf J. (2008). Abrasiveness assessment for hard rock drilling. Geomechanics and Tunnelling, (1), pp. 38 – 46. DOI 10.1002/geot.200800004
8. Dempsi P. (1986). Brief overview of the state of measurement while drilling. Neft', gaz i neftekhimiya za rubezhom, (5), pp. 7 – 11. [in Russian language]
9. Lakshminarayana C., Tripathi A. K., Pal S. K. (2019). Estimation of rock strength properties using selected mechanical parameters obtained during the rotary drilling. Journal of The Institution of Engineers (D), 100, pp. 177 – 186. DOI 10.1007/s40033-019-00197-y
10. Input modules analog: operation manual. OVEN. Available at: https://owen.ru/uploads/240/re_mv110-x.2a_m01__1-ru-32149-1.18_a4.pdf (Accessed: 09.04.2021). [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2022.05.pp.044-050

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2022.05.pp.044-050

and fill out the form