Информационное средство хранения, мониторинга и первичной обработки данных забойной телеметрической системы измерений в процессе бурения

Косогова Наталья Олеговна; Баранов Дмитрий Владимирович; Власов Александр Александрович; Тейтельбаум Дмитрий Владимирович

УДК 004.428.4, 004.415.2.031.43, 550.8.053

ИНФОРМАЦИОННОЕ СРЕДСТВО ХРАНЕНИЯ, МОНИТОРИНГА И ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ЗАБОЙНОЙ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

Наталья Олеговна Косогова

Новосибирский государственный университет, 630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2, студент 3-го курса ФИТ, e-mail: [email protected]

Дмитрий Владимирович Баранов

Новосибирский государственный университет, 630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2, студент 3-го курса ФИТ, e-mail: [email protected]

Александр Александрович Власов

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, кандидат технических наук, научный сотрудник, e-mail: [email protected]

Дмитрий Владимирович Тейтельбаум

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, ир. Академика Коптюга, 3, аспирант, e-mail: [email protected]

В процессе бурения скважин принимают участие специалисты разных направлений, которым важно оперативно получать информацию о траектории скважины. Основным источником является забойная телесистема, передающая необходимые для корректировки траектории бурения ствола скважины данные. Исходя из этого, возникла потребность в разработке единой информационной системы, которая автоматизирует сбор, хранение и распространение данных каротажа в процессе бурения на территорию бурового комплекса.

Ключевые слова: каротаж, информационное средство, хранение и доступ к данным.

THE INFORMATION TOOL STORAGE, MONITORING AND INITIAL PROCESSING OF DATA DOWNHOLE TELEMETRY SYSTEM MEASUREMENT WHILE DRILLING

Natalya O. Kosogova

Novosibirsk State University, 630090, Russia, Novosibirsk, Pirogova Str. 2, 3rd year student of FIT, e-mail: [email protected]

Dmitry V. Baranov

Novosibirsk State University, 630090, Russia, Novosibirsk, Pirogova Str. 2, 3rd year student of FIT, e-mail: [email protected]

Alexander A. Vlasov

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, Koptyug Prospect 3, Doctor of Science, Researcher, e-mail: [email protected]

Dmitry V. Teytelbaum

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, Koptyug Prospect 3, Graduate student, e-mail: [email protected]

Specialists of different areas are involved in a well drilling process. They need to get all the necessary information as quickly as possible. Main data source is downhole telemetry system, which transmits data through drilling mud. Received information is necessary for correcting well trajectory. On this basis, there was a requirement to develop a unified information system that automates the collection, storage and dissemination of logging data while drilling into the territory of the drilling facilities.

Key words: logging, information tool, storage and data access.

Автоматизация оперативного распространения необходимой информации очень важна для специалистов, участвующих в процессе бурения. На современных российских буровых комплексах своевременное распространение информации развито слабо, что сказывается на скорости и качестве проведения буровых работ. Поэтому появилась необходимость в создании единого информационного средства для автоматизации сбора, хранения и распространения данных каротажа в процессе бурения на территорию бурового комплекса в режиме реального времени, с возможностью редактирования данных и контроля траектории ствола скважины.

При бурении скважин применяются забойные телесистемы (далее ЗТС), которые являются одним из главных источников данных. ЗТС состоит из скважинной и наземной частей. Скважинная часть содержит каротажный комплекс и устройство передачи данных. Наземная часть состоит из приемника сигнала по каналу связи, который дешифрует сигнал ЗТС. Для гидравлического канала связи таким приемником является датчик давления буровой жидкости. Также наземная часть содержит данные геолого-технологических исследований, необходимых для восстановления глубины замера, и данные, полученные с находящихся на устье скважины датчиков (рис. 1). В данной работе рассматривается прием данных комплекса ЛУЧ-102 [1].

Буровая

Датчики:

- вес на талевом блоке

- положение талевого блока

- давление на манифольде

Пульт оурилыцика

<

Телеметрическая

Инженер по бурению

Жилой городок

Супервайзер

Буровой мастер

Рис. 1. Схема передачи данных на буровом комплексе

Для сбора, хранения и распространения данных используется единая информационная система. Она состоит из следующих частей.

1. База данных.

2. Веб-сервис.

3. Пользовательские приложения.

Полученная информация автоматически собирается в хранилище данных, находящееся на сервере в телеметрической. За целостность хранимых в информационной системе данных отвечает веб-сервис. Вся работа с информацией происходит с его помощью через интернет, а не напрямую через систему управления базами данных SQL. Пользовательские приложения получают доступ только к тем данным, которые им требуются и позволяют специалистам, находящимся на территории бурового комплекса, удаленно работать с ними: редактировать, изменять и применять к ним алгоритмы предобработки. Общение приложений с веб-сервисом осуществляется посредством протокола HTTPS.

Структура базы данных составлялась на основании знаний о каротаже в процессе бурения при помощи СУБД PostgreSQL [2]. Она состоит из 25 таблиц, поделенных на функциональные блоки (рис. 2), и хранит в себе всю необходимую для работы информацию, постоянно пополняясь новыми данными, полученными в процессе каротажа. Информация поступает в виде пакетов данных, содержащих в себе символы, которые впоследствии расшифровываются для представления полученной информации в удобном для пользователей виде.

Рис. 2. Структура базы данных

Пользовательские приложения реализованы на языке С# с использованием технологии WPF. Приложения предназначены для мониторинга данных ЗТС, или, другими словами, - для визуального контроля качества принимаемой информации и ее отображения на удаленных компьютерах различных специалистов, для принятия оперативных решений. Также в полуавтоматическом режиме выполняется первичная обработка зарегистрированных сигналов: расчет траектории скважины, учет внешнего воздействия на регистрируемое

магнитное поле, корректировка данных естественной гамма-активности и удельного электрического сопротивления за влияние скважинных условий и особенностей конструкции аппаратуры.

Для получения информации из базы данных пользователь должен авторизоваться в информационной системе, после чего он получает доступ к данным и функциям приложения, соответствующим его правам доступа. Права доступа для всех пользователей определяются во время регистрации в системе администратором. После выбираются необходимые месторождение, куст и скважина для последующей работы с данными выбранной скважины (рис. 3).

■ Вход в систему

Обновить

Месторождение Куст

северо-хохряковскс 130

"I

ш

Каротаж

Скважина

3167

ш ы

о а

Спуск

14: 2016-01-18 - 201

« ш

ш

Рис. 3. Окно выбора скважины

Пользовательские приложения поддерживают следующие функции.

1. Получение информации из сервиса сбора и хранения данных в режиме реального времени (рис. 4).

2. Мониторинг данных каротажа в процессе бурения на основе измерений забойной телесистемы.

3. Контроль траектории ствола скважины.

4. Редактирование траекторий для корректировки бурения.

Информационное средство является частью проекта RealDepth 5 [3],

разрабатываемого в Институте нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН (ИНГГ СО РАН) совместно с ЗАО НИИ ГА «Луч» для предобработки данных каротажных комплексов «СКЛ-А» и «Луч» [1]. Единая информационная система позволит значительно снизить временные и материальные затраты за счет оперативной передачи данных забойной телесистемы, особенно в случаях консультаций с узконаправленными специалистами в экстренных ситуациях.

Все Все » Все ▼ Непромер Настройки шаблона

Стат Kopp Time DownH Depth Symbols TFG TFM GR ROPL ROPH LLD

D 17.01.16 03:35:37 3145.82. 3145.82 S80BC2D00 78.7477 0.5048 0.10 СЭ

D 17.01.16 03:36:42 3146.Hi 3146.12 S80A4FFOO 68.6948 964.661! 0.10

D 17.01.16 03:37:52 3146.43- 3146.43 S8OBCFFOO 78.7477 964.661! 0.10

D 17.01.16 03:39:08 3146.70: 3146.70 S809EFF00 66.1816 964.66H 0.10

D 17.01.16 03:40:25 3146.70: 3146.70 S8098FF00 63.6683 964.6611 0.10

D 17.01.16 03:41:37 3146.70: 3146.70 S80A44H 68.6948

S X 17.01.16 03:42:34 3146.70: 3146.70 SH

D 17.01.16 03:56:43 3146.94. 3146.94 SB31CD7A31F0BS

D 17.01.16 03:58:51 3146.94. 3146.94 S54C0A4 37.00 68.6948

D 17.01.16 03:59:41 3146.94. 3146.94 S80981COO 63.6683 0.2738 0.10

D 17.01.16 04:0040 3146.94: 3146.94 S80A46AOO 68.6948 4.5316 0.10

D 17.01.16 04:01:39 3147.19' 3147.20 S80984COO 63.6683 1.5399 0.10

D 17.01.16 04:02:40 3147.471 3147.48 S80AA4600 71.208 1.2409 0.10

n 17A1 1й ПЛ.ЛЭ.ЛЛ AI "7/1! •УЛ A~J "7C СОЛОЙССЛЛ 1С. nc/t . П 1

' 1 Ш ►

Экспортировать в LAS

Рис. 4. Окно приема данных

В рамках проекта проведено экспериментальное бурение с использованием данного информационного средства. В процессе бурения горизонтального окончания скважины система показала себя хорошо, сбоев и отключений не происходило. В итоге были учтены недостатки и составлен список модификаций информационного средства для более удобной и продуктивной работы с системой.

Таким образом, было разработано и реализовано информационное средство, которое дает возможность собирать полученную в процессе каротажа информацию в единую базу данных и хранить ее, затем с помощью пользовательских приложений передавать работникам бурового комплекса по локальной сети. Далее можно производить работу с данными, используя функции пользовательских приложений.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Еремин В.Н. Прибор высокочастотного электромагнитного каротажа в процессе бурения // Геофизический вестник. - 2005. - № 1. - С. 12-17.

2. Вислобоков В. Краткий обзор возможностей PostgreSQL [Электронный ресурс] // PostgreSQL.Ru.Net. - URL: http://postgresql.ru.net/docs/overview.html (дата обращения: 13.02.2016).

3. Тейтельбаум Д.В., Власов A.A. Программная система для каротажа в процессе бурения // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Недропользование. Горное дело. Новые направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Геоэкология» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 2. - 64-70.