9. Компьютеризированные каротажные станции.

Структура ККР(компьютеризированные каротажные регистраторы). Основные ф-ии выполняемые ККР. Состав ККР.

Переход в ГИС от аналоговой регистрации результатов исследований к циф. характеризуется приближением технологии обработки информации к объекту исследований. Эта тенденция не только в геофизике, а во всех сферах автоматизации ТП в связи с усиленным развитием средств вычислительной техники: процессора, памяти, коммутационных устройств, приемников/передатчиков данных и т.д. Глубина такой обработки пстепенно увеличивается, т.о. силовые устройства питания скважинной аппаратуры, а также средств визуализации, регистрации и хранения информации. В самом общем виде система компьютеризированной ГИС представлена на рис.1

Рис.1

Основные недостатки этой структуры явл-ся постоянная загрузка процессора ЭВМ, что ограничивает возможности обработки информации. Данная реализовалась в самых первых компьютеризированных каротажных лабораториях на базе мини ЭВМ. Однако, вскоре в промежуток между блоком сопряжения и ЭВМ был предложен интеллектуальный блок регистрации, который взял на себя все функции сбора и предварительной обработки информации в соответствии со структурой. Рис. 2

В этой схеме скважинный прибор может иметь самые различные методы измерения геофизических параметров для самых разных типов нефтегазовых скважин. Также могут использоваться различные устройства телеметрии. Система питания обеспечивает скважинный прибор электроэнергией требуемого вида: постоянным напряжением стабильного тока, переменным напряжением частотой 50 Гц и 400 Гц регулируемого уровня тока и напряжения, а также энергоснабжения различных датчиков( глубины, магнитных меток, и натяжения каротажного кабеля) и всех типов регистраторов.

Указанная обобщенная структура компьтезированной геофизической лаборатории естественным образом вписывается в состав подъемника, преобразуя его в геофизическую станцию. В таком совмещенном варианте в наст время выпускается большинство каротажных подъемников. Именно такая структура совмещения геофизической станции позволяет в полной мере реализовать цифровые геофизические станции.

Основными техническими задачами при подключении к регистратору скважинных приборов различных производителей является:1.коммутация жил кабеля для энергоснабжения от соответствующих источников питания и для информационной совместимости с сигнализационным управлением, входами регистратора; 2.преобразование выходных сигналов систем телеметрии с различными видами модуляции в цифровой код на вход процессора.

10. Датчики усилия для систем динамометрирования штанговых глубинных насосов добычи нефти.

Датчик усилия измеряет нагрузку, приложенную в точке подвеса штанг ШГН. Эта нагрузка складывается из веса поднимаемой жидкости из скважины , веса колонны штанг и сил трения в насосе и колонне.

Места установки датчиков:

Получить информацию о нагрузке, действующей на шток в точке подвеса штанг можно установив датчики в различных местах станка-качалки.На практике широко используют датчики продольной и поперечной деформации штока (1), датчики сжатия, устанавливаемые на штоке между траверсами (2) и на штоке между верхней траверсой и замками (3), датчики деформации балансира (4). Известны также попытки рассчитывать усилие, измеряя потребляемую электродвигателем электрическую мощность (5). Датчики продольной и поперечной деформации балансира (1) наиболее просты в монтаже (для их установки во многих случаях даже не надо останавливать станок-качалку), однако они не дают информацию об абсолютных значениях усилия, так как неизвестно, какая нагрузка была приложена к штоку в момент установки датчика. Оптимальным является расположение датчика усилия на штоке между траверсами (2) и между верхней траверсой и замками (3). В обоих этих случаях усилие прикладывается непосредственно к датчикам, минуя какие-либо промежуточные преобразования. Датчики деформации балансира (4) удобны в монтаже и эксплуатаци. Однако таким датчикам свойственны такие недостатки как относительно низкая чувствительность, необходимость проведения калибровки непосредственно на станке-качалке и паразитная температурная зависимость показаний.Вычисления усилия путем замеров потребляемой электрической мощности (5). Данный метод является косвенным и очень приближенным, ваттметрирование может дополнять данные, полученные методом динамометрирования, но не заменять его.

Виды датчиков усилия:

Датчик «Loadtrol» собран на основе упругого элемента в форме отрезка трубы (1), двух компенсационных тензорезисторов (2) и двух нагрузочных тензорезисторов (3), образующих полную мостовую схему.

Достоинства: полное облегание кольцевым упругим элементом штока, что дает возможность суммировать прилагаемую нагрузку по всем плоскостям – является одновременно ее большим недостатком. Недостатки: Для монтажа требуется снятие замков со штока. Влияние на результат измерений несоосности прилагаемого усилия оси цилиндра.

Датчик «Микон» П-образной структуры. Устанавливается между траверсами,датчик содержит два упругих элемента 1 и 2, соединенных перемычкой 3. Нагружающие (4 и 7) и опорные (5, 6, 8, 9) силовоспринимающие площадки каждого из упругих элементов развернуты друг относительно друга на 180o и образуют две трехточечные схемы нагружения, обеспечивающие самоустановку датчика. Размещенные на упругих элементах нагрузочный (11) и компенсационный (10) тензорезисторы собраны в тензометрический полумост. Достоинства: простота изготовления и установки. Недостатки: конструкция достаточно чувствительна к несоосности и перекосам приложения нагрузки.

Датчик S-образной формы. Достоинства: удобен в монтаже. Недостатки: деформация тензорезисторов будет зависеть от способа приложения нагрузки. «S»-образные упругие элементы сложны в изготовлении, требуется наклейка тензорезисторов с внутренней стороны отверстия.

Датчик подковообразной формы с тремя цилиндрическими упругими элементами, размещенными в вершинах равностороннего треугольника. Датчик содержит три чувствительных элемента в форме цилиндрических стержней, размещенных в вершинах равностороннего треугольника, что обеспечивает самоустановку датчика. Специальная схема наклейки тензорезисторов и способ их включения в измерительную цепь позволяют компенсировать несимметричность распределения общей нагрузки между чувствительными элементами, которая неизбежно появляется при установке датчика между траверсами. Стержни чувствительных элементов имеют по торцам сферические поверхности, обеспечивая тем самым локализацию точек приложения усилия по оси цилиндра. Размещение чувствительных элементов в направляющих колодцах корпуса минимизирует появление изгибающих усилий.

Упругий элемент с тензорезисторами. содержит по два нагрузочных и по два компенсационных тензорезистора.

Ддс бля

Система ДДС-04 предназначена для регистрации усилия на шток штангового глубинного насоса, приводимого в действие станком-качалкой или цепным приводом, и фиксации моментов прохождения штоком нижней и верхней "мертвых" точек.

Отличительные особенности

Главное отличие системы динамометрирования ДДС-04 от большинства импортных и отечественных аналогов - использование микропроцессорных датчиков с цифровым выходным сигналом. Это сразу снимает проблемы с влиянием на полезный сигнал электромагнитных помех от электродвигателей, пускателей и частотных преобразователей, с зависимостью сигнала от длины соединительного кабеля, его сопротивления и температурного изменения его сопротивления (в системах с пассивными аналоговыми датчиками соединительный кабель необходимо прокладывать предельно коротким).

С другой стороны, микропроцессор позволяет формировать массив динамограммы и проводить его предварительный анализ непосредственно в датчике, что освобождает контроллер и разгружает телеметрические каналы передачи информации.

Состав системы ДДС-04:

• датчик усилия ДУ-04;

• датчик положения ДП-04.01;

• барьер искрозащиты БИСГ 12-4;

• клеммная коробка КК-04;

• программное обеспечение «DinamoGraph».