Исследователи из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совместно с коллегами из компании «Эл-скада» разработали новую конструкцию испытательного стенда для навигационных систем, предназначенных для работы в экстремальных условиях. Это нововведение направлено на повышение надежности оборудования и снижение рисков при выполнении сложных подземных операций. Разработка уже защищена патентом.
Автономные инерциальные системы, представляющие собой особый вид навигационных технологий, не требуют связи со спутниками, поскольку способны самостоятельно определять свое местоположение. Эти системы оснащены датчиками, которые фиксируют все изменения: повороты, наклоны и ускорения. Они находят применение в ситуациях, где спутниковая навигация неэффективна: под водой, в космосе и под землей. В процессе бурения такие системы подвергаются множеству внешних воздействий, влияющих на их работу. Однако существующие испытательные стенды не способны воспроизвести комплексную нагрузку, близкую к реальным условиям, и, следовательно, не позволяют точно оценить работоспособность устройств.
Ученые разработали стенд для проверки навигационных систем в условиях, максимально приближенных к реальным. Конструкция стенда уникальна и включает три подвижные части: вертикальный поворотный механизм для вращения прибора, систему наклона для имитации отклонения скважины и вращающийся механизм с держателем для имитации вращения бурильной колонны. Это позволяет тестировать оборудование и корректировать его настройки до бурения.
Директор компании «Эл-скада» Роман Пилькевич рассказал, что стенд для испытаний имеет встроенные нагревательные элементы, обеспечивающие равномерный нагрев до 200 градусов во время вращения и изменения ориентации прибора. Стенд оснащен автоматизированной системой управления для задания параметров испытаний: углов, скорости и температуры, а также системой сбора и регистрации данных.
«В процессе испытаний она фиксирует два типа данных. Первое – это реальные параметры движения стенда, которые измеряются его собственными датчиками: углы поворота и наклона, скорость вращения, температура. Второе – это показания самого испытуемого прибора в каждый момент времени. Если он работает точно, его показания должны совпадать с данными стенда. Но если при нагреве, вибрации или вращении появляются расхождения, значит, внешние условия влияют на точность прибора. Величина этих расхождений показывает, насколько он является точным в тех или иных условиях, и позволяет инженеру принять решение, можно ли использовать его в реальной скважине или нужно корректировать настройки», – рассказал доктор технических наук, заведующий кафедрой «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Сергей Чернышов.
В университете подчеркнули, что стенд значительно увеличивает надежность и продуктивность буровых операций в нефтегазовой сфере. Однако его функционал не ограничивается этим: он также подходит для тестирования устройств и систем, используемых в авиационной, космической и оборонной отраслях.
Источник: ТАСС
распечатать статью
