Октябрьский завод каротажного оборудования «ВНИИГИС»

Автоматизированная измерительная система «PULCAR» для подъемников каротажных

Назначение
Автоматизация всех процессов спуско-подъемных операций и предотвращение аварийных ситуаций при работе на скважине. Измерение, регистрация и хранение параметров каротажа (глубины, скорости, натяжения, магнитных меток), а также параметров систем гидравлического привода лебедки на каротажном подъемнике. Анализ работы всех систем гидропривода и выдача предупреждений о необходимости проведения регламентных работ. Дистанционный контроль и возможность настроек параметров работы системы из любой точки мира. Индикация и аварийная сигнализация параметров работы двигателя шасси.

Функции автоматизации

  • Поддержание заданной машинистом скорости спуска и подъёма геофизического кабеля или проволоки («круиз-контроль»)
  • Остановка прибора на заданной глубине (на забое и устье)
  • Остановка при граничных значениях натяжения и давления (двойная защита)
  • Защита по динамическому натяжению (резкое изменение направления движения с изменением величины натяжения во времени)
  • Свободная размотка («условная нейтраль»)
  • Разгрузка кабеля (поддержка постоянного натяжения при смоточно-размоточных работах)
  • Автоматический спуск (подъем) при одновременном использовании геофизического кабеля с трубами НКТ (доп. модуль «PULCAR-NKT»)
  • Автоматическое свабирование (доп. модуль–«PULCAR-Svab») – в разработке.

Режимы работы

1.jpg

«КАЛИБРОВКИ» - калибровки датчиков глубины и натяжения, ввод параметров кабеля, джойстиков управления лебедкой и кабелеукладчика, сервисные настройки параметров гидравлического привода.

«РАБОТА» - основной режим при проведении комплекса ГИС, ГДИ, перфорации и свабирования.

2.jpg

«РАЗГРУЗКА КАБЕЛЯ» - поддержание заданного оператором натяжения при смотке кабеля на разметочную установку или другой подъемник. В данном режиме возможно изменение значения натяжения в реальном времени.

3.jpg

«СВОБОДНОЕ ВРАЩЕНИЕ» - используется в качестве нейтральной передачи при спуске оборудования и технологических работах на скоростях не более 2 000 м/ч.

4.jpg

«ЖУРНАЛ» - в данный раздел записываются все регистрируемые системой параметры каротажа и гидропривода. Возможен просмотр в виде графиков, запись на внешние носители через USB-порт и просмотр данных на другом компьютере, с целью анализа и проверки работы оператора и всех систем оборудования.

5.jpg

«ПАРАМЕТРЫ КОНТРОЛЛЕРА» - отладочный раздел для настроек работы гидравлики. Возможна настройка и отладка системы через удаленный доступ Team Viewer

«PULCAR-NKT» - реализация функции поддержания заданного оператором. То есть при увеличении натяжения система отдает кабель с лебедки в скважину, а при уменьшении натяжения подматывает обратно на барабан. Используется при параллельном спуске кабеля с трубами НКТ.

«PULCAR-Svab» (раздел в разработке) реализация в автоматическом режиме следующих функций:

  • спуск свабного оборудования на малой глубине на начальном этапе работы, когда невозможно по натяжению определить вход прибора в жидкость;
  • спуск свабного оборудования на глубине, на которой технически возможно определение уровня столба жидкости с поиском по натяжению;
  • оценка (анализ) причины падения натяжения при спуске — вход в жидкость или посадка прибора при спуске;
  • спуск прибора в жидкости с ограничением по скорости и контролем натяжения;
  • подъем свабного оборудования с анализом натяжения (оценкой наличия поднимаемой жидкости);
  • оценка уровня натяжения при подъеме для реагирования на затяжки.

При спуске и подъеме производится стабилизация скорости движения при одновременном контроле параметров натяжения на превышение/занижение соответствующих контрольных значений. Основные параметры задаются в настройках управления, часть которых динамически пересчитывается в зависимости от глубины и параметров кабеля, прибора и промывочной жидкости.

Общая структура системы управления

Система управления подъемника каротажного состоит из нескольких крупных узлов, связанных между собой коммуникационными шинами (см. рисунок 1). Главными узлами являются:

  1. Основная панель управления, представляющая из себя промышленный компьютер – моноблок под управлением операционной системы Windows с установленным программным обеспечением. Моноблок имеет пылевлагозащитный корпус (IP65) и высокую защиту от перепадов бортового напряжения шасси (U пит.= от 9 В до 36 В).
  2. Вторичная (дублирующая) панель управления на базе промышленного контроллера, предназначенная для управления спуско-подъемным оборудованием в ручном режиме.
  3. Индикатор параметров двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
  4. Контроллер ДВС, предназначенный для оцифровки сигналов аналоговых индикаторов панели управления шасси и передачи данных в информационную шину CAN.
  5. Контроллер гидравлики Bosch Rexroth, предназначенный для управления режимами работы гидравлического оборудования.
  6. Информационная шина CAN контроллера двигателя шасси.
  7. Информационная шина CAN контроллера гидравлики.

Все основные функции управления элементами системы, включая поведение в различных режимах работы, сбор данных о глубине, натяжении, управление скоростью вращения барабана, движениями кабелеукладчика и т.д., реализованы в программном обеспечении контроллера гидравлики (5). Основная и вторичная панели управления (1,2) используются для отображения текущего состояния системы и передачи управляющих воздействий оператора в контроллер.     

Составные части трехроликовой измерительной системы «PULCAR»:

  • Основная панель управления
  • Вторичная (дублирующая) панель управления на базе промышленного контроллера
  • Индикатор параметров двигателя внутреннего сгорания (ДВС шасси)
  • Контроллер ДВС
  • Контроллер гидравлики Bosch Rexroth
  • CAN шина контроллера двигателя
  • CAN шина контроллера гидравлики

1.png