АТП промысловых исследований / Алаева_Н_Н_«Автоматизация_технологических_процессов_промысловых_исследо (1)

Министерство образования и науки Республики Татарстан Альметьевский государственный нефтяной институт

					Алаева Н.Н.						АГНИ
										ка
									е
	АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
								т
							о
			ПРОМЫСЛОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
						и
				Методические указан я
						бл
			по выполнению ла ораторных работ
					и
			по дисциплине «Автомат зац я технологических процессов
					б
				промысловых сследований»
			для бакалавров направлений подготовки
				ая
			27.03.04(220400) «Управление в технических системах»,
	15.03.04 (220700) «Автом тизация технологических процессов и производств»
			очной и очно-заочной форм обучения
			нн
			ро
		кт
	е
л
Э

Альметьевск, 2015

УДК 550.3:681.1 А-45

Алаева Н.Н.

А-45 Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Автоматизация технологических процессов промысловых исследований» для бакалавров направлений 27.03.04(220400) «Управление в технических системах», 15.03.04 (220700) «Автоматизация технологических процессов и производств» очной и очно-заочной форм обучения – Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2015.- 52 с.

АГНИ

В данных методических указаниях представлены лабораторные работы:

«Комплекс по контролю параметров каротажа «КОНПАК», комплексы для

геофизических исследований скважин,

включающие «ГДИ5c-М»,

термометр,

влагомер,

расходомер

«Гранат-РМ»,

регистратор

ка

манометр-

«Г ктор»,

термометр

скважинный

кабельный «ФОТОН-К-03»,

е

а также программный

комплекс системы «МЕГА».

т

о

Методические указания предназначеныидля бакалавров направлений

27.03.04(220400)

«Управление в технических системах», 15.03.04 (220700)

«Автоматизация технологических процессов и производств» (очной и очно-

заочной форм обучения)

бл

и

б

Печатается по решению учебно-методического совета АГНИ.

Рецензент:

ая

Ю.Б.Томус –

к.т.

.,

доцент кафедры автоматизации и информационных

технологии АГНИ.

нн

ро

кт

е

л

Э

© Альметьевский государственный нефтяной институт, 2015

2

Содержание

Введение…………………………………….…………………………………….4

Лабораторная работа № 1
										АГНИ
	«Комплекс по контролю параметров каротажа «КОНПАК»……….…....5
Лабораторная работа № 2
«Подключение датчика температуры к каротажному регистратору
«Гектор»»..............................................................................................................										12
									ка
Лабораторная работа № 3
«Подключение беспакерного складного турбинного расходомера «Гранат-
								е
РМ» к каротажному регистратору «Гектор»»………………………….....15
							т
						о
Лабораторная работа № 4
					и
«Подключение влагомера к каротажному регистратору «Гектор»»…...21
				бл
Лабораторная работа № 5
Визуальное отображение динамограммы работы насоса в реальном времени
				и
с помощью программного комплекса с стемы «МЕГА»………………..…..24
Лабораторная работа № 6
			ая
«Комплекс для геофизических исследованийб					скважин,
	включающий ГДИ5c-М, имитатор кабеля,
	регистратор Гектор, ПК)……………….…………………….………….…...30
		нн
Лабораторная работа № 7
		ро
	Манометр-терм метр скважинный кабельный
	ФОТОН-К-03……………………………………………………………….……42
		кт
	е
Литература…………...………………………………………………………….50
л
Э

3

Введение

Современный этап развития ГИС характеризуется широким внедрением в практику цифровых методов сбора, обработки и интерпретации результатов.

Для обработки и интерпретации данных на ЭВМ их необходимо

АГНИ

представить в цифровой форме, т.е. в виде последовательности чисел,

соответствующих показаниям скважинных приборов на различной глубине.

Интервал между глубинами, на которых определяют значения геофизического

параметра, называют шагом дискретизации (квантования) по глубине.

На первом этапе внедрения цифровой техники в практику ГИС диаграммы,

ка

зарегистрированные в аналоговой форме, преобразовывали в цифровой вид с

помощью полуавтоматических

или автоматических

пр образователей. Этот

метод находит применение и

т

при

обработке

сейчас, главным

образоме

о

фондового материала.

и

бл

Преобразование аналоговых диаграмм в цифровую форму – трудоемкая

операция, связанная с потерей точности и оперативности. Поэтому на втором

этапе развитие получили многоканальные системы цифровой регистрации

б

данных ГИС непосредственно випроцессе измерения. С их помощью

ая

непрерывные электрические сигналы или потоки электрических импульсов

преобразовываются в цифровой код аналого-цифровыми или таймерными

нн

преобразователями и записываются на машинный носитель.

Появление м огоканальных скважинных приборов со встроенными

ро

обеспечения

потребовало

создания

средствами метр логического

кт

автома ических систем управления. Так началась разработка, а затем и

е

внедрение в практику цифровых измерительных комплексов, содержащих

л

микроЭВМ с набором периферийных устройств. Такие комплексы стали

Э

основой компьютеризированных геофизических станций.

4

Лабораторная работа №1

«Комплекс по контролю параметров каротажа «КОНПАК»

Цель работы:

	- Измерение глубины			спуска	скважинного прибора, натяжения
каротажного кабеля и скорости его движения.										АГНИ
	- Коррекция глубины по			магнитным меткам с индикацией интервала
коррекции, прихода магнитной метки и результата коррекции, т.е. состоялась
коррекция или нет.
				Назначение					ка
	Комплекс по контролю параметров каротажа «КОНПАК» предназначен
								е
для измерения глубины спуска скважинного прибора, натяжения каротажного
								т
кабеля и скорости его движения. Кроме того, компл кс обеспечивает на
выходном разъеме сигналы: магнитной метки (ММ), шага квантования по
глубине вниз (+ШК) и вверх (-ШК) и усилителя датчика натяжения кабеля
(УДН) для использования другими регистрирующоми системами каротажной
лаборатории.						и
	Область применения комплекса – каротажные подъемники, оборудованные
кабелеукладчиком.				б			геофизическим бронированным
	Комплекс должен эксплуатироватьсяблс
кабелем диаметром от 6 до 13 мм длинойи						до 10000м.
			ая
		нн	Состав и технические данные
	Комплекс, (рис.1.1), состоит из следующих частей:
- первичного преобразователя ПП со смонтированными на нем
формирователем тактов глубины (ФТГ),						датчиком магнитных меток (ДММ),
		ро
датчиком натяжения (ДН), узлов связи с водильником лебедки (УСВ) в двух
вариантах к епления: на кабелеукладчике (рис.1.2) и на выносной штанге
	кт
(рис.1.3);
- инди а ора параметров каротажа (ИПК1);
	е
- соединительных кабелей, обеспечивающих связь индикатора с первичным
пр образователем, регистрирующими системами каротажных лабораторий и
Э
бортовым источником питания.
лКомплекс позволяет проводить					работу		по стандартной технологии с

предварительно размеченным кабелем. При этом ИПК1 индицирует глубину, скорость и натяжение геофизического кабеля. Одновременно производится коррекция глубины по магнитным меткам с индикацией интервала коррекции, прихода магнитной метки и результата коррекции.

5

								ка		АГНИ
							е
						т
					о
					и
					Рис.1.1. Структура комп екса «КОНПАК»
					и
		Для управления регистрирующ ми системами каротажных лабораторий
	комплекс формирует на выходном разъемебл:
		- через каждый 1 см спуска ка еля сигнал +ШК;
					ая
		- через каждый 1 см подъембкабеля сигнал -ШК;
		- через каждые 10 м спуска или подъема кабеля сигнал ММ;
		- непрерывно сигн л с выхода усилителя датчика натяжения УДН.
		Предел регистрации глубин – 9999,9м
		Цена одного шага ква тования – 1см
					ро
		Предел измере ия скорости перемещения кабеля – 9999м/ч
		Предел измерениянннатяжения кабеля – 10000кГ
		Потребляемая мощность – 15Вт
			кт
		Основная абсолютная погрешность измерения 1 км длины кабеля
		(100 магнитных меток) - ±20см
		е
		Основная относительная погрешность измерения скорости перемещения
	л
	Э	г офизического кабеля не более ±5%
		Основная относительная погрешность измерения натяжения не более
		±10%

6

ка

АГНИ

е

т

о

и

бл

и

ая

б

нн

ро

кт

е

л

Э

Рис.1.2. Схема соединений комплекса «КОНПАК (крепление на кабелеукладчике)

7

ка

АГНИ

е

т

о

и

бл

и

ая

б

нн

ро

кт

е

л

Э

Рис.1.3. Схема соединений комплекса «КОНПАК (крепление на выносной штанге)

8

Устройство

Комплекс «КОНПАК» состоит из 3-х частей: первичного преобразователя ПП (ДПК2), вторичного прибора ИПК1. узла связи с лебедкой подъемника и комплекта кабелей подключения.

ДПК 2 представляет из себя несущую силоизмерительную балку, на которой размещены: три ролика, два крайних – направляющие и средний – силозадающий; датчик глубины (ФТГ) с разъемом подключения; ДММ с разъемом подключения; датчик натяжения в виде наклеенных с обеих сторон тензорезисторов; разъем подключения датчика натяжения; узел создания дополнительной механической деформации балки; узел связи с водильником.

На передней панели ИПК 1 расположены:

- переключатель «Б.сеть» и «вкл.», для включения и выключения ИПК 1;

- индикатор скорости, для индикации скорости движения кабеля;

АГНИ

-индикатор глубины;

е

- индикатор натяжения, для индикации натяжения геофизич с ого кабеля;

т

ка

- светодиод «метка», для визуализации прихода ММ;

- ручка «компенсация», для регулировки чувствительнос и сигнала ММ;

-

переключатель «работа»

и «установка», для функционирования

ИПК1 в

и

границ параметров

основном режиме, либо в режиме установки допустимыхо

бл

глубины и натяжения, а также для установки начальной или новой глубины и

цены одного шага квантования;

и

-

светодиоды

«макс»

и

«мин»,

для индикации

состояний:

в

режиме

«установка»- светодиод

«макс»

указывает, что

устанавливается

верхняя

б

допустимая граница выбранного параметра, а светодиод «мин»- нижняя

допустимая граница; в режиме свечения обоих светодиодов говорит о входе в

«Н.Г.»;

ая

интервал коррекции глубины по ММ;

- кнопка «параметр», в режиме «установка» для выбора типа установок:

«Г.ПР.»;

нн

1. установка началь ой глубины, на левом индикаторе высвечиваются символы

2. установка пределов глубины, на левом индикаторе высвечиваются символы

3. установка н в й разметки геофизического кабеля, на левом индикаторе

кт

высвечиваю ся символы «Н.Р.»;

4. установкаропределов натяжения, на левом индикаторе высвечиваются

е

символы «Н.ПР.»;

- кнопка «граница», для указания индикатора и вида задаваемой граничной

информации;

л- кнопка «разряд»;

в

режиме

«установка» для изменения

значения

- кнопка «значение»,

Эвыбранного разряда.

9

Принцип работы

Управление комплексом осуществляется при помощи тумблеров и кнопок на передней панели ИПК1. Все режимы работы индицируются светодиодами и индикаторами. Память прибора позволяет хранить однажды введенные уставки. Функционирование комплекса возможно в двух режимах: «работа» и «установка». В режиме «установка» можно записать в память граничные значения контролируемых параметров, новое значение глубины, новую цену одного шага квантования по глубине. В режиме «работа» комплекс ведет непрерывный контроль глубины нахождения скважинного прибора с одновременным вычислением скорости его перемещения и измерением

натяжения кабеля. Контролируемая глубина

постоянно

корректируется по

АГНИ

магнитным меткам, предварительно нанесенным на кабель. Вся информация,

поступающая в комплекс от датчиков, транслируется в разъем связи с внешним

каротажным регистратором.

ка

е

Порядок выполнения лаборат рн й работы

т

1.

о

Изучить назначение элементов управлен я

контроля управления

ИПК1 , а также конструкцию ДПКи2, получить допуск к

выполнению практической ра оты.

2.

Собрать аппаратуру «КОНПАК»: Подключить ПП и ДММ к ИПК1

при помощи соединительных проводовбл. ИПК1 подключить к блоку

питания. Блок питания подключитьи

к сети.

3.

Подать питание на ИПК1, включив тумблер в сеть «Б.СЕТЬ» в

положение «ВКЛ».

б

4.

В положении переключателя рода работ «установка» произвести

установку гра ич ых значений контролируемых параметров:

∙

ая

установка Началь ой Глубины (Новой Глубины), при этом на

левом и дикаторе высвечиваются символы «Н.Г.», средний

нн

индикат р предназначен для установки нового значения, а правый

∙

индикатор не используется;

ус ановка Пределов Глубины, при этом на левом индикаторе

ро

высвечиваются символы «Г.ПР.», средний индикатор служит для

индикации вводимой нижней границы глубины (сопровождается

кт

е

свечением светодиода «мин.»), а правый - для индикации вводимой

верхней границы глубины (сопровождается свечением светодиода

л

«макс.»);

Э

∙

установка Новой Разметки геофизического

кабеля, при этом на

левом индикаторе высвечиваются символы «Н.Р.», на среднем

индикаторе индицируются целые значения, сопровождаемые

свечением светодиода «мин», а

на

правом -

дробная часть

10