Но отрасль остаётся консервативной: бумажные документы, минимум автоматизации, разрозненные данные. Даже при наличии датчиков большинство операций всё ещё выполняются вручную. Это повышает риски и снижает эффективность.
Для нас, как разработчиков цифровых систем, точка перелома наступила в 2021 году. Во время спуско-подъёмных операций на одном из месторождений крупных обществ произошёл выброс, повлёкший гибель членов бригады. Этот трагический случай стал напоминанием: ручной контроль и субъективные решения - больше не норма. Безопасность не может зависеть от человеческого фактора.
С этого момента началась разработка отдельного самостоятельного модуля - цифровой рабочей среды для операций капитального ремонта скважин. Система, способная объединить всех участников, обеспечить контроль операций в реальном времени и заранее предупреждать об отклонениях. Не фиксировать постфактум, а предотвращать. Не терять время, а обеспечивать безопасность.
Нужен был цифровой ТКРС
На тот момент у нас уже была единая цифровая платформа обеспечивающая цифровизацию строительства скважин - зрелое решение, внедрённое на десятках объектов. Оно зарекомендовало себя универсальностью, надёжностью, гибкостью развёртывания и точным физико-математическим моделированием внутрискважинных процессов.Решение объединило комплексное проектирование скважины, продвинутый мониторинг и аналитику в реальном времени с предупреждением осложнений, пост-анализ и автоматизированную отчётность с формированием лучших практик для планирования следующих скважин.
Мы решили придерживаться той же концепции и разработать функционал для ТКРС, который унаследовал архитектуру, инструменты и инженерные принципы буровой версии.
При этом задачи ТКРС потребовали серьёзной адаптации. Требовалось:
- реализовать автоматический замер текущего уровня жидкости в скважине при любых условиях эксплуатации;
- внедрить механизмы раннего предупреждения об отклонениях для полевого персонала - визуальные и звуковые сигналы, исключающие риск пропуска критических событий;
- перестроить интерфейсы и сценарии работы под особенности ТКРС (например, проектные расчеты, планирование работ, аналитику и ключевые показатели эффективности (КПЭ));
- решить узкоспециализированные задачи, например частое отсутствие датчика глубины инструмента.
Этап I. Фокус на главном - безопасность (2022–2023)
Отправной точкой стали пилотные испытания с крупнейшим оператором ХМАО и сервисным подрядчиком в ЯНАО. Ключевой задачей была реализация безопасных условий работ ТКРС за счёт автоматического контроля уровня жидкости в скважине - при технологическом отстое и в ходе СПО.Автоматический замер создавался с нуля: он должен был работать без сбоев, без пауз и без вмешательства. Мы провели глубокий анализ рынка и протестировали широкий спектр уровнемеров.
В итоге была выбрана разработана оптимальная технология, обеспечивающая точность измерений, устойчивость к разгерметизации устья и минимизацию человеческого фактора. Данные автоматически поступали в интерфейс платформы, отображались в браузере мастера и супервайзеров, на мониторе бурильщика, а также формировали систему оповещений в полевых условиях. Это позволило заказчику постоянно контролировать текущий уровень жидкости в скважине, при этом исключив ошибку измерения ручных уровнемеров и экономя средства на услугах подрядных организаций по замеру уровня.
Рисунок 1. Пример конфигурации экрана системы
Этап II. Устойчивость к экстремальным условиям (февраль 2024)
Следующий этап прошёл в условиях крайнего севера Якутии. Здесь нам пришлось адаптировать аппаратную часть комплекса для обеспечения надежной работы в условиях крайне низких температур заполярья и ограниченного покрытия связью.На этом этапе была не только повышена надёжность работы системы, но и значительно расширен её функционал.:
- интеграция с мобильным приложением, в которое поступали предупреждения и текущие замеры;
- расширенные сценарии визуализации данных в режиме реального времени;
- оптимизированная схема подключения и совершенствование технологии замера.
Рисунок 2. Мобильное приложение
Этап III. Цифровой ТКРС - новая реальность (октябрь 2024)
Третья итерация стала прорывной. После решения задач безопасного выполнения работ мы смогли адаптировать и внедрить полный функционал платформы применительно к капитальному ремонту скважин. С этого момента продукт по праву получил статус Цифрового ТКРС.
Рисунок 3. Вариант развертывания системы в поле
На объекта крупной сервисной компании Восточной Сибири в промышленную эксплуатацию была введена физико-математическая модель внутрискважинных условий - цифровой двойник скважины, реализован расширенный набор КПЭ ТКРС, автоматизированная система отчётности, а также, в добавок к уже зарекомендовавшей себя технологии автоматического контроля уровня жидкости в скважине, система оповещений на кустовой площадке при выход за безопасный коридор уровня жидкости – интегрированный монитор бурильщика и звуковой оповещатель.
Дополнительно в систему был интегрирован виртуальный датчик глубины, позволяющий точно определять положение инструмента в скважине при отсутствии физического датчика. Это дало возможность рассчитывать режимы, выявлять риски осложнений и корректировать действия в реальном времени.
Цифровой ТКРС предоставляет оператору единый инструмент, который позволяет:
- осуществлять проектные расчеты на этапе планирования, полностью заменяя зарубежные аналоги;
- планировать и координировать ремонтные работы с учётом фактических условий в скважине;
- исключить вероятность возникновения ГНВП благодаря автоматизированному контролю уровня жидкости и предиктивному анализу на базе цифрового двойника;
- детально анализировать КПЭ по каждой трубке по объективным метрикам (время в клиньях, скорость СПО, НПВ), в том числе сравнивать эффективность бригад;
- формировать отчётность автоматически по любому шаблону заказчика.
Рисунок 4. Аналитика КПЭ работах ТКРС
Эта конфигурация стала технологическим ядром единой цифровой системы мониторинга, планирования и управления капитальным ремонтом скважин.
Мы начинали этот путь с одной цели - сделать работы ТКРС безопаснее. Сегодня можно с уверенностью сказать: Цифровой ТКРС - это уже не пилот, а рабочий инструмент, который реально помогает на скважинах. Он экономит время, снижает риски и даёт полную прозрачность всех процессов.
Система прошла проверку на практике в любых природных условиях. Была проделана огромная работа от интеграции с системами передачи данных по типу СКПБ и СКПЖ, совершенствования автономности и качества замера уровня жидкости при любых операциях, до адаптации расчетов и детальной аналитики под реалии ТКРС.
Автор: Команда Дриллматик
Почта: info@drillmatic.ru
Телефон: +7 985 541-22-00
Веб-сайт: drillmatic.ru
Telegram: t.me/drillmatic_telegram
