"Разработка и тестирование в наземных условиях прототипа прибора для проведения замеров пластового давления в нефтяных и газовых скважинах, спускаемого на геофизическом кабеле."

Цели работы: - разработка конструкции прототипа прибора для проведения замеров пластового давления (далее «прототип»), включая создание трёхмерных моделей деталей, - расчёт требуемых силовых и кинематических параметров элементов прототипа для уточнения его конструкции и выбора моделей компонентов, закупаемых на стороне, - разработка системы электроники прототипа, - создание программного обеспечения для записи, контроля, анализа и отображения данных, получаемых при помощи прототипа, - разработка системы передачи данных и обеспечения электропитания прототипа по трехжильному геофизическому кабелю, - разработка прошивок для электронных компонентов прототипа, - разработка калибровочной рамы для проверки прототипа в наземных условиях, - Тестирование и доработка конструкции прототипа, - Доработка программного обеспечения для записи, контроля, анализа и отображения данных, получаемых при помощи прототипа. Результаты работы: - разработана конструкция ключевых узлов прототипа, обеспечивающая требуемые эксплуатационные характеристики, включая создание трёхмерных моделей, - проведены расчёты нагрузок и скоростей, возникающих в движущихся частях механической и гидравлической частей прототипа при их нормальной работе в пределах требуемых технических характеристик прототипа, - исходя из проведённых расчётов сформулированы требуемые характеристики компонентов прототипа, подлежащих закупке, - разработана система электроники для управления работой прототипа, - создано программное обеспечение верхнего уровня, позволяющее управлять выполнением основных функций прототипа, получать и записывать данные, отображать их для цели контроля и анализа, - с учетом особенностей работы прототипа и его отличий от геофизических приборов, используемых для других видов каротажей, разработана система передачи данных и электропитания по трехжильному геофизическому кабелю, - написаны прошивки для электронных плат, разработанных для установки на прототип, - проведены требуемые расчёты и создана конструкция калибровочной рамы для тестирования прототипа в наземных условиях, - прототип протестирован доступными средствами и в его конструкцию внесены требуемые изменения, - программное обеспечение, используемое для записи, контроля, анализа и отображения данных, получаемых при помощи прототипа доработано с учетом специфики использования прототипа по прямому назначению. Основные конструктивные характеристики: Новосибирск, 2021 Созданный прототип состоит выполнен в виде цилиндра, внутри которого последовательно расположены электронные, электрические, гидравлические и механические компоненты: - Прижимная "рука", которая обеспечивает приложение нагрузки перпендикулярно оси скважины; - Блоки компенсации сил, возникающих за счёт гидростатического давления на привод прижимной лапы и на поршень создания разряжения; - Два щеточных мотор-редуктора постоянного тока с измерительными энкодерами; - Две шарико-винтовых передачи, диаметр вала 16 мм, шаг 5 мм; - Камера создания разряжения; - Датчик измерения давления; - Электронные компоненты; - Верхний стыковочный узел, обеспечивающий соединение с геофизической головкой типа НКБ-3-60. Общие технологические и технико-эксплуатационные характеристики: - Скорость передачи данных через геофизический кабель не менее 40 Кбит/сек; - Канал гидравлической связи камеры разряжения с кольцевым пакером должен обеспечивать герметичность при перепаде давлений до 20 МПа; - Скорость создания разряжения в диапазоне: 0,1 - 1,2 см3/сек.; - Погрешность измерения давления в камере разряжения : 0,06 ±gamma % относительно верхнего предела измерений в диапазоне 0,1 - 80 МПа; - Диаметр 60-65 мм; - Длинна не более 6 м; - Масса не более 120 кг; Степень внедрения: Прототип собран и протестирован в наземных условиях. Ведется подготовка к проведению опытно-промышленных работ. Рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов НИОКР: Наиболее рациональным является стандартный для геофизических приборов подход к внедрению: 1. Проведение опытно-промышленных испытаний в реальных скважинах; 2. Изготовление на основе прототипа нескольких коммерческих комплектов оборудования; 3. Распространение информации о результатах опытно-промышленных работ среди потенциальных заказчиков; 4. Выход на коммерческие работы на тендерной основе, через прямые договора или в качестве подстраховки существующих подрядчиков. Область применения результатов НИОКР: Созданный прототип подлежит применению при исследовании нефтяных и газовых скважин в процессе их строительства Экономическая значимость работы: Появление отечественного прибора для проведения замеров пластового давления, изготовленного на основе прототипа, разработанного в ходе НИКР позволит удешевить исследование скважин, повысить эффективность разработки месторождений и снизить аварийность при бурении скважин. Всё это положительным образом повлияет на себестоимость добычи нефти и сроки ввода в эксплуатацию месторождений. Прогнозные предположения о развитии объекта исследования: После запуска в коммерческую эксплуатацию оборудования, созданного на основе результатов НИОКР планируется создание дополнительных модулей для расширения функционала прототипа до оборудования отбора глубинных проб пластового флюида.