1. 5(145)/2010
maj
Ogólnie o systemie
Na wielu urządzeniach wiertniczych w kraju
i za granicą powszechnie stosuje się systemy do
monitorowania parametrów technologicznych
całego procesu tzw. Rig Instrumentation. Na
bieżąco, w czasie rzeczywistym monitorowane
i wizualizowane są wszystkie sygnały odbiera-
ne ze wszystkich czujników zainstalowanych na
urządzeniu. Autorzy chcieli, krótko zaprezento-
wać system monitorujący i rejestrujący o nazwie
– Easy Rig. System ten umożliwia ciągłe zbieranie
danych tj. wszystkich parametrów technologicz-
nych wiercenia. Dane te są istotne dla potrzeb
optymalizacjiibezpieczeństwapracypodczasgłę-
bienia otworu. Zaletą Easy Rig jest to, że zebrane
informacje mogą być przedstawione w postaci
graficznej lub cyfrowej (zależnie od preferencji
lub potrzeb pojedynczego użytkownika) na mo-
nitorach komputerów znajdujących się w kajucie
wiertacza(Obraz1),kancelariiwiertni,biurzenad-
zoru inwestorskiego czy geologa dozoru. Właści-
wie, ilość stacji roboczych pracujących w systemie
ograniczona jest jedynie możliwościami systemu
operacyjnego Windows. Atrakcyjną nowością
i niewątpliwym atutem systemu jest możliwość
przesyłania do siedziby firmy, danych nawet z od-
ległych zakątków świata w czasie rzeczywistym.
Taka możliwość technologiczna niewątpliwie uła-
twia pracę menadżerów i inżynierów specjalistów
wspomagając proces decyzyjny.
Zasadniczą zaletą opisywanej aparatury
jest to, że rejestruje parametry niezależnie od
standardowych urządzeń pomiarowych (np.
ciężarowskaz) jak i od obecnych na urządze-
niach wiertniczych zewnętrznych serwisów po-
miarowych (Mud Logging). Taka sytuacja może
umożliwiać korelacje otrzymanych wskazań pod
kątem prawidłowości obserwowanych zjawisk,
często dając niezbity dowód postępowania
zgodnie z przyjętymi regułami, ale też takie
dodatkowe wyposażenie w nowoczesny Rig In-
strumantation System (oferowane w cenie urzą-
dzenia) jest cenione przez inwestorów w myśl
zasady „added value”.
Podstawowy system zainstalowany na
urządzeniach wiertniczych składa się z jednostki
centralnej odpowiedzialnej za wstępną obrób-
kę sygnałów z czujników mierzących określone
wielkości.Takisamodzielnysystemmożnarozbu-
dować o odbiorniki peryferyjne, czyli komputery
PC (także w wykonaniu Ex) na których, obsługa
czy osoby dozoru mogą w czasie rzeczywistym
śledzić pracę urządzenia wiertniczego.
Niezawodne sensory
Za pomocą czujników (zainstalowanych
w różnych częściach urządzenia wiertniczego)
– przetworników wielkości nieelektytycznych na
niskonapięciowe sygnały elektryczne, możliwe
jest rejestrowanie parametrów wielu procesów
technologicznych, nie tylko samego wiercenia.
Wszystkie czujniki pracujące w strefie zagrożenia
wybuchem mają wykonanie iskrobezpieczne.
Nad bezpieczeństwem i prawidłowością pracy
systemu czuwa zestaw separatorów, których za-
daniem jest zabezpieczanie obwodów sygnało-
wych wchodzących do strefy zagrożenia wybu-
chowego przed przepięciem. Wszystkie zebrane
sygnały elektryczne transmitowane z czujników
są poddawane wstępnej obróbce w systemie
zbierania danych DL-DAS umieszczonym poza
strefą zagrożenia wybuchowego. Dobór i ilość
czujników instalowanych w systemie zależy od
wymagań inwestora i jest za każdym razem
dobierana indywidualnie. Oferowany standar-
dowo zestaw czujników pozwala na rejestrację
szeregu parametrów takich jak: głębokość ot-
woru, położenie świdra, ciężar na haku, obroty
stołu wiertniczego (obroty Top Drive), moment
obrotowy stołu wiertniczego i Top Drive (hy-
drauliczny i elektryczny), ciśnienie zatłaczania
płuczki, ciśnienie w przestrzeni pierścieniowej,
skoki pompy płuczkowej, objętość płuczki w po-
szczególnych zbiornikach płuczkowych, wypływ
z otworu, temperatura płuczki wiertniczej. Zare-
jestrowane dane pozwalają na automatyczną
kalkulację np.: prędkości mechanicznej wier-
cenia (postępu wiercenia), pozycje haka, czas
pracy liny wielokrążkowej, sumy suwów pomp
płuczkowych itd. Korelacja wartości wyliczonych
za pomocą odrębnych aplikacji z wartościami
mierzonymi podczas prowadzenia prac wiertni-
czych i ich odpowiednia interpretacja umożliwia
ocenę i stwierdzenie ewentualnych komplikacji
(np. oberwanie przewodu, wypłukanie czy za-
tkanie dyszy świdra).
„Easyrig”monitorowanieirejestracjaparametrów
wiertniczych–systemwspomaganiadecyzji
Piotr Marchel Paweł Georgiczuk
Obraz 1. Monitor dotykowy na stanowisku wiertacza

2. 5(145)/2010
maj
Przyjazna aplikacja
Wszystkie wymienione wartości mierzone
można przedstawić i dowolnie komponować na
ekranach komputerów zarówno w postaci cyfro-
wej jak i graficznej (Obraz 2).
Ilość odbiorników zależy od potrzeb zlece-
niodawcy. W celu ułatwienia montażu systemu,
w komunikacji pomiędzy komputerami a syste-
mem stosuje się sieć bezprzewodową o para-
metrach pozwalających na pracę w warunkach
generujących zakłócenia sieci (wysokie ładunki
samochodów ciężarowych, poruszające się ra-
miona dźwigów itp.)
Pracując z aplikacją, dokonuje się wyboru
parametrów, które w danej chwili są niezbędne
do właściwej oceny sytuacji podczas nadzoro-
wania procesu głębienia otworu. Właściwie
skomponowane ekrany tak, by odpowiadały
fazie aktualnie prowadzonych robót można
zapisać na dysku komputera a gdy zmienia się
rodzaj prac (np.: z wiercenia na marszowanie)
w łatwy i intuicyjny sposób dokonać wyboru
i wyświetlenia żądanych parametrów zarówno
rejestrowanych jak i kalkulowanych.
Parametry na ekranie komputera można
dowolnie eksponować w różnych formach (nu-
meryczny, wykres, zegar itp. (Obraz 2)) dostęp-
nych w menu systemu. Dla każdego wskazania
można ustawić odpowiedni przedział wartości
po przekroczeniu, którego pojawia się sygnał
dźwiękowy i wizualny. Dane zapisywane są
w skali czasu, każdy dzień pracy systemu two-
rzy oddzielny pliku. Istnieje możliwość przepro-
wadzania dowolnej analizy danych, nie tylko
w czasie rzeczywistym, ale według potrzeby,
korzystając z danych zapisanych w archiwum.
Wychodząc naprzeciw wymaganiom każde-
go użytkownika dane wyjściowe są dostępne
w różnych systemach jednostek (SI, API, brytyj-
skie, kanadyjskie itp.) zamiana i wybór jednostki
jest możliwa w jakimkolwiek momencie pracy
programu.
System zapewnia możliwość przesyłania
danych w czasie rzeczywistym do dowolnego
komputera z dostępem do sieci internetowej.
Warunkiem jest zainstalowanie odpowiedniej
wersji programu na komputerze odbierającym
dane. Warto dodać, że możliwości programu
pozwalają na kontrolę kilku wiertni jednocześ-
nie używając tylko jednego komputera.
Dostęp do archiwizowanych danych jest
intuicyjnie prosty i daje możliwości wyboru
konkretnego interwału czasowego; potem jego
zapisu zarówno w formie cyfrowej jak i graficz-
nej z różnym krokiem czasowym. Dostępny jest
eksport danych liczbowych do pliku w formacie
.xls, a graficznych do pliku .pdf. Tak przygoto-
wane dane są gotowe do przesłania dowol-
nemu użytkownikowi bez dostępu do systemu
Easy Rig w czasie rzeczywistym. Dane cyfrowe
jak i graficzne można uzupełniać według uzna-
nia poprzez dodawanie dowolnych komentarzy
np. prostych haseł jak: „płukanie”, „opróbowa-
nie otworu” itp. Dzięki temu osoba dozoru może
dostać materiały po przejściu wstępnej „obrób-
ki”, co staje się czytelniejsze a interpretacja da-
nych jest dużo łatwiejsza i mniej czasochłonna.
Zadanie funkcjonalności jest spełnione, możli-
wość podglądu odpowiedniej ilości danych jest
na tyle wystarczająca, aby odpowiedni specjali-
ści w odległych od miejsca wiercenia centralach
firmy, bez konieczności sięgania po dodatkowe
informacje mieli pełny obraz tego, co aktualnie
dzieje się na odwiercie.
Efekt i możliwości
Informacje zebrane z odwierconych otwo-
rów tworzą po jakimś czasie obszerną bazę
danych. Te informacje są cenne dla opraco-
wywania kolejnych otworów planowanych
do realizacji w sąsiedztwie. Analizując dane
z systemu EasyRig wzbogacone o podstawowe
informacje geologiczne z otworów znajdują-
cych się w obszarze działalności firmy można
z dużą dokładnością przewidzieć potencjalne
trudności czy zagrożenia i już na etapie kon-
strukcji otworu przeciwdziałać takim faktom,
dobierając odpowiednią technologię wiercenia
czy sprzęt. Innym praktycznym wykorzystaniem
systemu może być pomiar i rejestracja ciśnień
podczas przeprowadzania prób ciśnieniowych
zabezpieczenia przeciwerupcyjnego wylotu ot-
woru czy kompletu wszystkich zasuw (Obraz 3).
Dokładny pomiar ciśnienia nie jest zależny od
stosowanego medium podczas próby, gdyż za-
instalowany czujnik przystosowany jest zarów-
no do pracy z użyciem wody jak i sprężonego
powietrza.
Umożliwia to dokładny pomiar ciśnienia
podczas próby a późniejsza, właściwa ich inter-
pretacja pozwala stwierdzić na przykład ewen-
tualną przyczynę nieszczelności. Dodać można,
że takie zastosowanie systemu do testów ciś-
nieniowych możliwe jest do wykonania w każ-
dej chwili i nie wymaga zakupu dodatkowego,
specjalnego czujnika. Dogodność opracowania
danych ich estetyka i dokładność wykonane-
Obraz 2. Przykład wizualizacji mierzonych parametrów na ekranie monitora
Obraz 2b. Przykład wizualizacji mierzonych parametrów na ekranie monitora graficznie

3. 5(145)/2010
maj
10
go pomiaru znacznie przewyższa tradycyjne
metody wykonywania prób ciśnieniowych.
Z systemem EasyRig można wyeliminować
konieczność stosowania tradycyjnej jednostki
testującej („tester unitu”) z manometrem – wy-
starczy jedynie zwykła pompka generująca wy-
sokie ciśnienie. Bardzo duża dokładność pomia-
ru umożliwia zarejestrowanie ciśnienia próby
szczelności prewentera z zamknięciem pełnym,
Obraz 3. Wykres z przeprowadzonej próby ciśnieniowej zabezpieczenia przeciwerupcyjnego otworu
przy użyciu powietrza a co najważniejsze bez
użycia „plug testera”. Zarejestrowane ciśnienia
podczas prób prewenterów można analizować
wraz z dodanym dodatkowym i istotnym para-
metrem, jakim jest ciężar na haku. Taki wykres
testu można przechowywać w bazie danych
odpowiednio opisany i może zarazem stanowić
dokument, dowód na prawidłowość przepro-
wadzonych prób.
…a we wnioskach zalety…
Szeroki wachlarz funkcji systemu daje moż-
liwości wizualizacji, bezpośredniej kontroli i za-
pisu danych do archiwum podczas prowadzenia
prac wiertniczych. Można pokusić się o stwier-
dzenie, że pośrednio zapewnia bezpieczną
i bezawaryjną pracę urządzenia wiertniczego.
Faktem jest, że system pomiarowo-rejestrujący
Easy Rig dzięki znacznej ilości rejestrowanych
parametrów staje się narzędziem wspomagają-
cym podejmowanie decyzji. Nie bez znaczenia
zaletą systemu jest prostota i łatwość obsługi
niewymagająca od użytkownika stałych kon-
sultacji ze specjalistami, przedstawicielami pro-
ducenta czy też studiowania wielotomowych
instrukcji obsługi. Do codziennego, bezawa-
ryjnego używania systemu wystarczy jedynie
kilkugodzinne szkolenie. Nie od dziś wiadomo,
że niezależny system monitorowania parame-
trów wiercenia jest dobrą inwestycją dla firm
prowadzących wiercenia. Dla osób dozoru ca-
łym procesem ruchu zakładu, jest doskonałym
i nowoczesnym instrumentem pomocniczym we
właściwej interpretacji zjawisk zachodzących
podczas prowadzenia prac wiertniczych.
Powszechnie wiadomo, że lepszą inwestycją
jest profilaktyka i zapobieganie awarii niż usuwa-
niejejskutków.FirmaDrill-Labdziękiswojemuno-
wemu systemowi Easy Rig stworzyła nową jakość
zbierania i wizualizacji parametrów wiertniczych.
Piotr Marchel
Paweł Georgiczuk