Модернизация переносной станции контроля цементирования скважин СКЦ-02

Сооружение нефтяной и газовой скважины представляет собой два
последовательных процесса: бурение скважины и ее крепление. В понятие
«крепление скважин» входят такие работы, как спуск обсадных колонн и их
цементирование. Процесс закачки цементного раствора в затрубное
пространство называется процессом цементирования. Этот процесс –
заключительная операция цикла бурения и важнейший этап сооружения
скважины. От качества цементирования зависят надежность разобщения
пластов, продолжительность эксплуатации скважин и разработка всего
месторождения в целом. Стоимость скважин, особенно глубоких, высока, а
ущерб от некачественного их крепления может быть еще большим. От
качества крепления зависит жизнеспособность всего сооружения, так как
процесс цементирования скважин – операция необратимая, ремонт и
восстановление их связаны со значительными затратами средств и времени.
Главная цель, которая преследуется во время этого процесса,
заключается в полном замещении бурового раствора цементным, который
называют иначе тампонажным [1]. Введенный раствор должен затвердеть в
течение определенного временного интервала и превратиться в цементный
камень. Цементирование необходимо для:
 создания надежного, долговечного канала для добычи нефти (газа);
 укрепления неустойчивых пород;
 изоляции вскрытых пластов один от другого;
 предохранения колонны обсадных труб от смятия и коррозии;
 закрепления колонны обсадных труб на любом расстоянии от забоя.
Главной причиной некачественного цементирования скважины является
отклонение от параметров, заданных технологической картой и планом
ведения работ по креплению скважины [2].
Станция контроля цементирования осуществляет сбор и фиксацию
информации о процессе цементирования на всех этапах проведения работ –
от подготовки ствола скважины путем прокачки буферной жидкости до
закачки в заданные интервалы специального тампонажного раствора и
получения давления «СТОП» [3].
При цементировании скважин наблюдается острая проблема при сборе
данных и их безопасной передачи на информационный носитель. Данные со
станции СКЦ передаются на ПК с помощью сигнального кабеля, который в
свою очередь, подвергается частым механическим повреждениям (пробой
изоляции кабеля, перелом, пагубное воздействие окружающей среды и т.д.),
таким образом, происходит сбой сбора данных, что отрицательно влияет на
процесс цементирования скважин в целом.
Для решения этой проблемы в данной работе рассмотрим передачу
данных с помощью беспроводного канала радиосвязи. На сегодняшний день
большое развитие в области передачи данных получили беспроводные сети –
сети радиосвязи. Это объясняется удобством их использования, дешевизной и
приемлемой пропускной способностью. Исходя из текущей динамики
развития, можно сделать вывод о том, что по количеству и
распространенности беспроводные сети в скором времени превзойдут
проводные сети. Эта динамика непосредственным образом влияет на
требования к защите информации в беспроводных сетях. В данной работе
подробно рассматривается передача данных по радиоканалу, с применением
модулей XBee series 2 и XBEE-PRO RF.
Целью моей диссертационной работы является модернизация
переносной станции контроля цементирования скважин СКЦ-02. Для ее
достижения поставлены следующие задачи:
1. изучить нормативные документы, регламентирующие работу
станции контроля цементирования;
2. выбрать СКЦ для модернизации;
3. выбрать подходящие датчики: давления, температуры, расхода,
плотности;
4. собрать регистратор и оптимизировать схему его подключения;
5. реализовать передачу данных регистратор – ноутбук с помощью
канала радиосвязи на базе беспроводного модуля XBee;
6. написать макет для программного обеспечения регистрации данных.
1 Окончательные, заключительные работы по креплению скважин