З.Основные технические характеристика

Скважинные расходомеры-влагомеры ВРГД-36 состоят из измерительного блока и пакерующего устройства (рис.8.1). Конструктивной особенностью приборов является использование свободного конца емкостного преобразователя в качестве верхней опоры турбинки и размещение магнитного прерывателя в полости конденсатора. Последовательное расположение турбинки и конденсатора позволяет использовать вращение турбинки для образования мелкодисперсной смеси, протекающей через электроды проточного конденсатора. В приборе ВРГД-36 (диаметр 36мм) использовано лакерующее устройство расходомера РГД-2М. Прибор «Кобра-ЗбРВ» отличается тем, что в нем применено пакерующее устройство расходомера «Кобра-ЗбР». Диапазон измеряемых расходов составляет 0,2-2,5 мЗ/ч (4,8-60 мЗ/сут), а диапазон влажности 0-60%. Прибор предназначен для работы при температуре до 700С и давлении до 25 МПа.

Скважинный дистанционный прибор ДРМТ-3, разработанный ВНИИКА нефтегазом, предназначен для одновременного измерения давления до 60 МПа и температуры до 1800С в фонтанных и насосных скважинах. Датчиками давления и температуры служат струнные преобразователи, принцип действия которых основан на использовании зависимости частоты поперечных колебаний струны от степени ее натяжения, определяемой значением действующего на струну растягивающего усилия.

Рис-8.1 Скважинный расходомер-влагомер ВРГД-36:

1-электронный блок; 2-централъный электрод; 3-стакан; 4-магнитоуправляемый контакт (прерыватель); 5-магниты; 6-турбинка; 7-труба; 8-защитная труба покера; 9-эластичная перегородка покера с отверстиями; Ю-манжета пакера; 11-электродвигатель с редуктором; 12-промежуточный ходовой винт; 13-основной ходовой винт.

Скважинный прибор (рис.8.2) состоит из преобразователей давления и температуры, объединенных конструктивно в одном герметичном корпусе. Каждый преобразователь выполнен в виде двух трубчатых пружин 3, подвижные концы которых связаны перемычкой (струной) 5, а неподвижные закрепление в основании 4, имеющем систему каналов для одновременной подачи давления в полость трубчатых пружин. В основании неподвижно закреплен электромагнит 6. Измеряемое давление воздействует на трубчатые пружины и преобразуется в усилие, вызывающее изменение степени натяжения перемычки, а следовательно, и частоты ее поперечных колебаний. Электромагнит служит для возбуждения колебаний перемычки, изготовленной из ферромагнитного материала, при подаче в него электрического импульса. По исчезновении импульса с электромагнита наводится переменная электродвижущая сила, частота который равна частоте колебаний перемычки. Выходные сигналы датчиков давления и температуры разделены по частотам, что обеспечивает возможность одновременной передачи обоих сигналов по одножильному кабелю. В наземной аппаратуре эти сигналы разделяются с помощью полосовых фильтров, установленных на входе аппаратуры. Измерение и регистрация сигналов осуществляются наземной аппаратурой последовательно.

Наземная аппаратура состоит из цифрового измерителя ЦИ-3 и электроуправляемой печатающей машинки. Аппаратура работает циклически, т.е. за один цикл измерения от датчиков с интервалом в 2 сек передается измерительный сигнал. Время повторения циклов устанавливается равным от 10 сек до 1 ч. На цифровом табло и на печатающей машинке регистрируются текущее время, результат измерения давления и температуры. С помощью измерителя ЦИ можно регистрировать показания также по глубине спуска прибора в скважину. При этом циклы измерений повторяются через 0,5-5 и 10 м.

Комплексный прибор ДРМТ-3 имеет наружный диаметр 26 мм и длину 1100 мм. Масса прибора 35 кг. Основная приведенная погрешность давления составляет 0,4%, а температура-1% при тепловой инерционности не более 5с. В настоящее время разработаны также конструкции приборов типа ДРМТ диаметром 20 мм.

Автономный комплексный прибор ПАК-1, разработанный ВНИИГИС, предназначен для измерения давления и температуры при исследовании скважин с помощью испытателей пластов типа КИИ-95 или КИИ-146.

Скважинный прибор содержит датчики давления и температуры. Чувствительным элементом датчика давления является полупроводниковой тензорезистор, наклеенный на металлическую мембрану. В качестве датчиков температуры используют резисторы, выполненные из медного провода диметром 0,05 мм.

Выходной сигнал датчиков преобразуется в частный сигнал, который в двоичном ходе регистрируется на магнитной ленте с помощью двухдорожечной магнитной головки и лентопротяжного механизма со съемной кассетой.

Рис.8.2 Схема дистанционного манометра ДРМТ-3:

1-кабельный наконечник; 2-термоприемрик; 3-трубчатые пружины; 4-основание; 5-перемычка; 6-злектромагнит; 7-преобразователь давления; 8-сильфон.

В приборе имеется блок управления с программным устройством, который автоматически включает регистрирующее устройство на заданной глубине и «опрашивает» датчики по двум программам: по первой 5 раз в минуту, а по второй раз -10 раз. Результаты измерения воспроизводят с помощью лентопротяжного механизма наземной панели при повышенной скорости, что позволяет сократить время воспроизведения до 30 мин.

Прибор имеет верхние пределы измерения давления от 25 до 60 МПа, а диапазон измерения температуры от 100С до 1000С. Погрешность не превышает 2%. Диаметр скважинного прибора 42 мм, длина 1500 мм. Время непрерывной работы с одним блоком питания составляет 20 ч.

Комплексная аппаратура «Поток-5» предназначена для измерения давления, температуры, расхода и влажности жидкости. Скважинный прибор «Поток-5» (рис.8.3), спускаемый на одножильном кабеле 1, состоит из датчиков указанных величин (р; Т; Q; W), локатора сплошности L и пакерующего устройства с электромеханическим приводом 2. Локатор сплошности обеспечивает точную привязку данных к разрезу скважин.

Датчик давления состоит из геликсной пружины 3 и индуктивного преобразователя. Свободный конец геликса соединен с ферритовым кольцом, входящим в катушку 4. С повышением или понижением давления в скважине ферритовое кольцо перемещается внутри катушки, изменяя ее индуктивность. В качестве датчиков температуры использованы полупроводниковое элементы 6. Изменение сопротивления этих элементов пропорционально уменьшению или увеличению температуры окружающей среды.

Для измерения расхода в приборе применен датчик расхода с заторможенной турбинкой 9. Поток жидкости, воздействуя на турбинку вызывает закручивание струи 11а 11 б на определенный угол, что приводит к перемещению сердечника 8 внутри катушки и изменению ее индуктивности. Содержание воды в нефти определяют с помощью конденсатора емкостного датчика.

Катушки индуктивности датчиков давления и расхода входят в состав колебательных контуров LC-генераторов. Поэтому при изменении индуктивности изменяется частота выходного сигнала. Преобразование индуктивности в частоту происходит в электронных блоках 5 и 7. Датчики подключаются к наземной аппаратуре последовательно или вызовом сигнала, или автоматически через 10-12 ч. При подключении по вызову время измерения не ограниченною В автоматическом режиме работы измерения составляет 2-3 с.

Каркас пакера образован металлическими пластинами 12, закрепленными в два ряда во втулках. При открытии пакера подвижная втулка 14 вначале совершает винтовое движение, поворачивая пластины, которые изгибаются и прижимают оболочку к стенкам скважины. Затем втулка движется параллельно оси прибора и усиливает прижатие пластины, плотно прижимаясь к корпусу прибора, при этом перекрывая входные отверстия. В закрытом состоянии пакер имеет диаметр меньший, чем корпус прибора, что предохраняет его от повреждения при спускоподъемных операциях.

Комплексный прибор «Поток-5» имеет следующее характеристики: верхний предел по давлению 25 МПа, диапазон измеряемых расходов 6-60 мЗ/сут или 15-150 мЗ/сут, пределы измерения температуры 20-1000С, диаметр корпуса 40 мм, длина 2900 мм, погрешность измерения давления 1,5%, температуры 1%, расхода 4%. Влагомер обеспечивает определение влажности в диапазоне до 100%.

Рис.8.3 Скважинный комплексный прибор «Поток-5»:

1-кабель; 2-трансформаторы локатора сплошности; 3-геликсная пружина; 4-индукционная катушка; 5,7-электранные блоки; 6-полупроводниковые элементы; 8-сердечник; 9-заторможенная турбинка; 10-емкостной датчик; 11а и 11б-струны; 12-пластины покера; 13-основной ходовой винт; 14~подвижная втулка покера; 15-промежуточный ходовой винт; 16-редуктор; 17-электродвигатепь.

4. Контрольные вопросы

1.Объясните принцип действия ВРГД-36?

2.Как проводят измерения и регистрацию сигналов в дистанционном
манометре?

3.Для чего предназначена комплексная аппаратура «Поток-5»?

4.На чем основаны принципы работы датчиков расхода, давления,
температуры в аппарате?

5.Технические характеристики приборов ВРГД-36, ДРМГ-3, «Поток-5».

6.Для каких целей предназначены эти приборы?

7.Конструктивные особенности приборов.