ПОЖАРОЗАЩИЩЕННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ ПРИ ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Полезная модель относится к области буровых работ и может быть использована для обеспечения безопасного проведения геолого-технических исследований (ГТИ) и контроля технического процесса строительства скважин в пожароопасной зоне буровой установки.
Известно информационно-измерительное устройство при геолого-технологических исследованиях и контроле строительства скважины, принятое за прототип предложенной полезной модели, включающее в себя комплекс датчиков первичного состояния, устройство предварительного сбора и обработки, содержащее в своем составе газоанализатор с газовоздушной линией, подводящей газовоздушную смесь от устройства дегазации бурового раствора, средства отображения информации 1-го уровня, управляющий вычислительный комплекс и средства отображения информации 2-го уровня (см. Э.Е.Лукьянов, В.В.Стрельченко. Геолого-технологические исследования в процессе бурения. М.: Нефть и газ, 1997, с.99-101). Данное информационно-измерительное устройство является структурно оптимальным, позволяющим минимальным набором технических средств достоверно и оперативно решать задачи по контролю работы бурового оборудования при технологическом процессе строительства скважин.
Вместе с тем данное информационно-измерительное устройство не имеет функциональных возможностей, позволяющих использовать его при работе в пожароопасных зонах, по следующим причинам: возможно возникновение искры при коротком замыкании линий питания и сбора информации датчиков первичного состояния, отсутствует защита от распространения пламени в пожароопасную зону буровой установки по газовоздушной линии, соединяющей газоанализатор с устройством дегазации бурового раствора, в которой при определенных условиях возможно наличие смеси горючих газов взрывоопасной концентрации.
Задачей предложенной полезной модели является создание пожарозащищенного устройства, безопасно функционирующего в пожароопасных зонах, за счет установки дополнительных пожарозащитных средств.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного устройства, является обеспечение безопасности проведения работ в пожароопасных зонах буровых установок.
Указанный технический результат достигается тем, что в информационно- измерительном устройстве для контроля строительства скважины при геолого-технологических исследованиях, включающем комплекс датчиков первичного состояния, установленных в пожароопасной зоне, устройство предварительного сбора и обработки, содержащее в своем составе газоанализатор с газовоздушной линией, подводящей газовоздушную смесь от устройства дегазации бурового раствора, установленного в пожароопасной зоне, к устройству измерения концентрации газа (газоанализатору), средства отображения информации 1-го уровня, управляющий вычислительный комплекс и средства отображения информации 2-го уровня, согласно предложенному, в разрыве газовоздушной линии встроены средства предотвращения проникновения пламени, а между комплексом датчиков первичного состояния и устройством предварительного сбора и обработки введены средства взрывозащиты по электрическим цепям. При этом в качестве средств предотвращения проникновения пламени на входе и на выходе газовоздушной линии использованы огнепреградители промышленного исполнения, а в качестве средств взрывозащиты по электрическим цепям - искрозащитные барьеры промышленного исполнения.
Оснащение устройства безопасности средствами предотвращения проникновения пламени в случае аварийных ситуаций (пожара) в месте расположения газоанализатора предотвращает возможность прохождения пламени внутрь газовоздушной линии и далее в пожароопасную зону.
Подключение средств взрывозащиты по электрическим цепям между комплексом датчиков состояния, с одной стороны, и устройством предварительного сбора и обработки - с другой, исключает появление искры в защищаемых электрических цепях и в датчиках состояния, расположенных в пожароопасной зоне буровой установки.
В целом, дополнение устройства безопасности предложенными пожарозащитными средствами обеспечивает безопасность его использования при работе в зонах повышенной пожарной опасности, каковыми являются скважины, бурящиеся с целью добычи нефти и газа.
Предложенная полезная модель представлена на схеме.
Пожарозащищенное устройство содержит комплекс датчиков первичного состояния 1 и устройство 2 дегазации, которые располагаются в пожароопасной зоне буровой установки. В безопасной зоне расположено устройство 3 предварительного сбора и обработки, содержащее газоанализатор 4 с газовоздушной линией 5, подводящей газовоздушную
смесь от устройства 2 дегазации бурового раствора до газоанализатора 4. В газовоздушную линию 5 встроены средства 6 предотвращения проникновения пламени. Устройство 3 предварительного сбора и обработки соединено со средствами 8 отображения информации 1-го уровня и с управляющим вычислительным комплексом 9, который в свою очередь соединен со средствами 10 отображения информации 2-го уровня. В электрические цепи между комплексом датчиков первичного состояния 1 и устройством 3 первичного сбора и обработки установлены средства 7 взрывозащиты.
Пожарозащищенное устройство работает следующим образом.
В процессе контроля работы бурового оборудования при технологическом процессе строительства скважины комплексом датчиков первичного состояния 1 первичная информация преобразуется в электрические сигналы, которые далее поступают в устройство 3 предварительного сбора и обработки, где проходит первичная обработка информации (фильтрация, осреднение, интегрирование и т.д.). На газоанализатор 4, входящий в устройство 3 предварительной обработки, по газовоздушной линии 5 поступает анализируемая газовоздушная смесь.
В разрыв газовоздушной линии 5 для предотвращения проникновения в нее пламени в случае аварийных ситуаций (пожара) в месте расположения газоанализатора встроены средства 6. В качестве средств 6 могут быть использованы огнепреградители промышленного исполнения, например, огнепреградители ОП (ААН) ТУ 68 РСФСР 68-75, ТУ 3689-014-10524112-2002, ТУ 3689-002-021636-93.
Питание комплекса датчиков первичного состояния 1, производимое от устройства 3, и обмен информацией между ними производится по электрическим цепям, в которые встроены средства 7 пожарозащиты. В качестве средств 7 пожарозащиты используют искрозащитные барьеры промышленного исполнения, например, энергетический барьер искрозащиты Корунд-М4 ТУ 4217-002-29301297-98.
Информация с устройства 3 предварительного сбора и обработки подается на управляющий вычислительный комплекс 9 и далее - на средства 10 отображения информации 2-го уровня. Средства отображения информации 1-го и 2-го уровней представляют собой принтеры, плоттеры, цифровые и аналоговые табло и приборы и другие подобные информационные средства.