Основные источники эффективности разработки и внедрения систем автоматизированного управления процессом бурения
Основные источники эффективности разработки и внедрения систем автоматизированного управления процессом бурения
Основные источники эффективности разработки и
внедрения систем автоматизированного управления процессом бурения
Один
из основных источников экономической эффективности - повышение качества
управления при его автоматизации.
Если
управление процессом бурения рассматривать как поддержание параметров процесса
(например, механической скорости и т. п.) возможно ближе к заданному режиму,
который устанавливается бурильщику инженеромтехнологом на основе его знаний
геолого-технических условий бурения, то качеством управления будет то,
насколько точно в течение длительного времени процесс бурения соответствует
заданным режимам, установкам и т.д. Как показывает практика, обычно усилий
бурильщика недостаточно, чтобы поддерживать процесс в пределах заданного режима
или показателя. Это объясняется случайным характером факторов, влияющих на
процесс бурения, и ограниченными возможностями человека.
Система
автоматизированного управления обеспечивает повышение качества управления
благодаря своей особенности быстро реагировать на возмущения и вырабатывать
управляющие воздействия, в которых учитывается взаимное влияние параметров и
показателей процесса. Кроме того, система гарантирует качество управления, что
особенно важно.
Помимо
описанного подхода к управлению, заключающегося в поддержании заданного
состояния процесса (так называемое локальное регулирование), в системе должны
быть реализованы перспективные методы управления, которые нельзя осуществить с
помощью традиционного ручного управления. К ним можно отнести такие методы;
реализуемые в процессе автоматизированного управления, как оперативная
оптимизация, адаптивная настройка, регулирование по возмущению, управление по
вычисляемым косвенным переменным, которые не поддаются непосредственному
измерению (например, достижение минимального отношения мощности на бурение к
механической скорости бурения), и т.д.
Другой
источник эффективности систем автоматизированного управления - увеличение
производительности труда в результате роста механической скорости бурения,
уменьшения количества аварий и осложнений, увеличения производительного времени
за счет объективного документированного контроля.
Очевидно,
в ближайшем будущем не предвидится сокращение обслуживающего персонала буровой
установки, так как, по крайней мере с точки зрения техники безопасности,
буровая установка должна обслуживаться не менее, чем двумя рабочими. Но можно
говорить об условном высвобождении численности при автоматизированном
управлении даже в процессе бурения одной скважины. Поскольку система управления
принимает на себя часть функций обслуживающего бурового персонала, то в
высвободившееся время рабочие могут выполнять различные вспомогательные работы.
Кроме того, за счет повышения скоростей бурения возможно сокращение количества
буровых установок, а следовательно, и численности рабочих.
Снижение
себестоимости 1 м бурения скважины - следующий источник эффективности систем
автоматизированного управления процессом бурения. Это достигается с одной
стороны, за счет роста производительности труда, а с другой - за счет меньших
удельных расходов истирающих материалов, инструмента, энергии, увеличения
межремонтных сроков оборудования и т.д. Например, известная система Вектор-1.
разработанная в Севукргеологии В. А. Флянтиковым и В. А. Бабишиным. обеспечила
рост производительности труда на 46%, увеличение механической скорости и длины
рейса на 30 и 43% соответственно, снижение затрат мощности при бурении 1 м
расхода истирающих материалов и себестоимости буровых работ на 6,50 и 19,3%
соответственно.
Такие
результаты получены при бурении плановых геологоразведочных скважин общим
объемом более 10 тыс. м. Следует учесть, что названная система вследствие
жесткой, аппаратной, реализации алгоритма управления обладает весьма
ограниченными функциональными возможностями и по существу управляет лишь по
одному параметру-нагрузке на породоразрушающий инструмент (долото).
К
неявным источникам экономической эффективности можно отнести функции контроля и
регистрации параметров, а также показателей процесса бурения, выполненные
системой управления. При этом высвобождается определенная часть
инженерно-технических работников; которые должны хронометрировать процесс и
предварительно обрабатывать данные.
Полученные
объективные данные служат основой для оптимального проектирования процесса
бурения, нормирования и др.
В
недалеком будущем с внедрением гидрофицированных буровых установок нового
поколения возможен рост эффективности за счет расширения функциональных
возможностей системы управления процессом бурения, таких как автоматизация
спуско-подъемных операций, диагностика состояния станка, оперативная обработка
данных скважинной геофизики, учет расхода материалов и т. д.
Внедрение
систем автоматизированного управления имеет социальное значение. Прежде всего,
это устранение различий между умственным и физическим трудом, улучшение условий
труда и техники безопасности, поскольку в результате автоматизации буровой персонал
может быть удален на безопасное расстояние от движущихся и вращающихся частей,
и создание комфортабельных условий работы.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с
сайта http://www.nashstroy.ru
|