Строительство и архитектура \ Проектирование и эксплуатация нефтехранилищ и автозаправочных станций

Проблемы эффективности производства на северных нефтегазодобывающих предприятиях (доклады и сообщения). Том 2, страница 4

На рис. 2 приведена схема датчика с линией связи (трехжильный бронированный кабель) и источник воздействия (источники посто­янного тока).

Рис. 2 Схема датчика с линией связи и источник воздействия;1,2,3 - источники тока.

Rp, Rp- мостовой датчик давления,

Ял - активное сопротивление проводной линии

связи, Е - э.д.с. поляризации горных пород.

Измерения проводятся в три этапа. Указанные на схеме напря­жения, описываются уравнениями

Ui - J(RpH + ARp + А/?.< + + Ял+ Re + Яд) + E;

U2 = I(RpH - &Rp + &Rt + R.4 + Яб+ Яд) + Е;

из = ХЯрн + Ял + Яб + Яд) + Е,

Эти напряжения после анало­го-цифрового преобразования обраба­тываются микропроцессором по алгоритмам:

2ЛДр =----------- ;

Таким образом, результат измерения давления не зависит ни от параметров линии связи, ни от температуры кремниевого слоя тензодатчика.

Разрешающая способность по давлению 0,01 МПа, по тем­пературе 0,1°С. Диапазон измерения давления 0-60 МПа, по тем­пературе 0-250°С. Приведенная погрешность по давлению и температуре 0,5%. Диаметр скважинного снаряда 28 мм.

Регистрация осуществляется на фоторегистраторе каротажной станции и визуально на цифровом табло.

На кафедре АПП разработаны приборы, основанные на ука­занном принципе, в том числе для измерения температуры, аномалий температуры, сопротивления жидкости и газа, а также измерительные системы для определения комплекса геофизических параметров.

8


© Г.Ю. Коловертнов, Е.С. Дамрин, С.А. Баталов

ДИСТАНЦИОННЫЙ ИНВАРИАНТНЫЙ

СКВАЖИННЫЙ ТЕРМОМЕТР НА

ОДНОЖИЛЬНОМ КАБЕЛЕ

Коловертнов Г.Ю., Дамрин Е.С, Баталов С.А. (Уфимский государственный нефтяной технический уни­верситет)

Применяемые в настоящее время скважинные термометры имеют недостатки, сужающие область их применения. Одни требуют де­фицитного и дорогого многожильного каротажного кабеля, другие - автономных - спускаемых на проволоке, не могут быть использованы при высоких температурах из-за узкого допустимого температурного диапазона автономных источников питания. Третьи, чаще всего -измерители комплекса параметров, а также упомянутые автономные, имеют очень сложную конструкцию глубинного снаряда, буквально "набитого" электроникой. Разгерметизация или обрыв глубинного снаряда этих термометров в скважине, которые, к сожалению, встре­чаются достаточно часто, приводят к утрате 60 - 100% стоимости термометра.

Разработанный на кафедре автоматизации производственных процессов Уфимского государственного нефтяного технического уни­верситета скважинный термометр свободен от перечисленных не­достатков.

При разработке ставилась задача создания скважинного тер­мометра на одножильном кабеле с максимально простым и дешевым глубинным снарядом, не уступающего другим термометрам по ос­новным техническим характеристикам.

В качестве датчика температуры использованы бескорпусные полевые транзисторы, включенные по схеме двухполюсного источника тока (рис.1,а).

пк. iСхемы датчиков температуры:

а - стандартная; б - с повышенным выходным сопротивлением и возможностью

регулировки (изменения сопротивления резистора) начального тока и наклона

температурной характеристики


Многочисленные эксперименты показали, что з диапазоне тем­ператур 0-150°С зависимость тока датчика от температуры устойчива, хорошо воспроизводится при многократном повторении циклов нагрев - охлаждение. Чувствительность датчика примерно соответствует чувствительности медного терморезистора. Выходное сопротивление датчика по рис.1,а составляет десятки, а по рис.1,6 - сотни килоом, поэтому любые реальные изменения сопротивления линии связи (каротажного кабеля) не приводят к заметной погрешности измерения. Наличие наложенной на броню кабеля э.д.с. поляризации горных пород не приводит к изменению тока в нем, а следовательно, не вызывает погрешности измерения.

Конструктивно датчик температуры представляет собой ла­тунную трубку, внутри которой вблизи свободного конца размещена керамическая подложка с наклеенными на ней высокотемпературным клеем транзисторами. Внутреннее свободное пространство трубки для улучшения теплопередачи заполнено порошком окиси алюминия, имеющим высокую теплопроводность и являющимся хорошим изо­лятором.

Функциональная схема термометра приведена на рис.2, где: ГС - глубинный снаряд; л.с. - линия связи; БУП - буферный усилитель преобразователь; АЦП - аналого-цифровой преобразователь; БМП -блок микропроцессора; ЦИ - цифровой индикатор; ФАС - формирователь аналогового сигнала.

Скачать файл