- •Глава 2 общие сведения об измерениях и приборах
- •§ 1. Понятие об измерениях
- •§ 2. Физические величины и их единицы
- •§ 3. Погрешность результата измерения и источники ее появления
- •§ 4. Классификация средств измерении
- •§ 5. Погрешности средств измерений и классы точности
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3 государственная система промышленных приборов и средств автоматизации
- •§ 1. Принципы построения
- •§ 2. Характеристика ветвей гсп
- •§ 3. Преобразователи с унифицированными сигналами
- •Контрольные вопросы
- •Системы дистанционных измерении
- •§ 1. Назначение и классификация методов дистанционной передачи
- •§ 2. Электрические системы и преобразователи с естественными сигналами
- •§ 3. Вторичные приборы электрических и пневматических систем дистанционных измерений
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5 измерение давлении и разрежении
- •§ 1. Основные определения и классификация приборов
- •§ 2. Деформационные манометры
- •§ 3. Электрические манометры
- •§ 4. Скважинные манометры
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6 измерение температур
- •§ 1. Температурная шкала
- •§ 2. Термометры манометрические
- •§ 3. Электрические термометры сопротивления
- •§ 4. Измерение средней температуры нефти и нефтепродуктов в резервуарах
- •§ 5. Измерение температуры в скважинах
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7 измерение расхода жидкости, пара и газа
- •§ 1. Определение и классификация методов измерения
- •§ 2. Объемные расходомеры
- •§ 3. Расходомеры переменного перепада давления
- •§ 4. Расходомеры постоянного перепада давления
- •§ 5. Расходомеры переменного уровня
- •§ 6. Тахометрические расходомеры
- •§ 7. Вибрационный массовый расходомер
- •§ 8. Электромагнитные расходомеры
- •§ 9. Измерение расхода в скважине
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8 измерение уровня жидкостей в емкостях и скважинах
- •§ 1. Назначение и классификация приборов
- •§ 2. Поплавковые и буйковые уровнемеры
- •§ 3. Пьезометрические уровнемеры
- •§ 4. Измерение уровня жидкости в скважинах
- •Акустический метод измерения уровня в скважинах
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9 измерение физических свойств веществ и примесей
- •§ 1. Измерение плотности
- •§ 2. Измерение вязкости
- •§ 3. Анализаторы содержания воды в нефти
- •§ 4. Анализаторы содержания солей в нефти
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10 контроль процессов бурения скважин
- •§ 1. Параметры контроля процессов бурения скважин
- •§ 2. Автономные измерительные установки. Измерение осевой нагрузки на забой
- •Измерение крутящего момента
- •§ 3. Системы наземного контроля процесса бурения
- •Преобразователи
- •§ 4. Каналы связи дистанционного контроля глубинных параметров бурения
- •§ 5. Устройства дистанционного контроля глубинных параметров бурения с электрическим каналом связи
- •§ 6. Устройства дистанционного контроля глубинных параметров бурения с гидравлическим каналом связи. Индикатор осевой нагрузки
- •Контрольные вопросы
- •Часть вторая системы автоматического регулирования и средства автоматизации
- •Глава 11
- •Основные понятия теории автоматического регулирования
- •§ 1. Система автоматического управления
- •§2. Обратные связи
- •§ 3. Разомкнутые и замкнутые сау
- •§ 4. Принцип действия системы автоматического регулирования
- •§ 5. Классификация систем автоматического регулирования
- •§ 6. Требования, предъявляемые к cap
- •§ 7. Понятие статической характеристики
- •§ 8. Понятие динамических характеристик
- •Контрольные вопросы
- •Глава 12 расчет систем автоматического регулирования
- •§ 1. Типовые динамические звенья
- •§ 2. Способы соединения звеньев
- •§3 Понятия устойчивости системы
- •§ 4. Критерии устойчивости
- •§ 5. Оценка качества процесса автоматического регулирования
- •§ 6. Свойства объектов автоматического регулирования
- •Контрольные вопросы
- •Глава 13 общие сведения об автоматических регуляторах
- •§ 1. Классификация автоматических регуляторов
- •§ 2. Математические модели регуляторов
- •§ 3. Регуляторы прямого действия
- •Контрольные вопросы
- •Глава 14 пневматические регуляторы
- •§ 1. Основные особенности пневматических регуляторов
- •§ 2. Унифицированная система элементов промышленной пневмоавтоматики (усэппа)
- •§ 3. Основные регулирующие устройства и вторичные приборы системы старт
- •Контрольные вопросы
- •Глава 15 исполнительные устройства
- •§ 1. Общая характеристика и классификация
- •Исполнительных устройств
- •§ 2. Регулирующие органы
- •§ 3. Исполнительные механизмы
- •§ 4. Основные характеристики и расчет исполнительных устройств
- •Контрольные вопросы
- •Глава 16 построение функциональных систем автоматизации технологических процессов
- •§ 1. Состав технической документации по автоматизации технологического процесса
- •§ 2. Условные обозначения средств автоматизации по конструктивному принципу
- •§ 3. Условные обозначения средств автоматизации по функциональному признаку приборов и устройств
- •§ 4. Функциональные схемы автоматизации
- •Глава 17
- •§ 1.Теоретические основы автоматического
- •§ 2. Фрикционные и гидравлические устройства подачи долота
- •§ 3. Электромашинные устройства подачи долота
- •§ 4. Забойные устройства подачи долота
- •Контрольные вопросы
- •Глава 18 автоматизация добычи и промыслового сбора нефти и нефтяного газа
- •§ 1 Характерные особенности нефтедобывающих предприятии и основные принципы их автоматизации
- •§ 2. Типовая технологическая схема автоматизированного нефтедобывающего предприятия
- •§ 3. Автоматизация нефтяных скважин
- •§ 4. Автоматизированные групповые измерительные установки
- •§ 5. Автоматизированные сепарационные установки
- •§ 6. Автоматизированные блочные дожимные насосные станции
- •Глава 19 автоматизация подготовки и откачки товарной нефти
- •§ 1.Характеристика технологического процесса и задачи автоматизации
- •§ 2. Автоматизированные блочные установки подготовки нефти
- •§ 3. Автоматическое измерение массы товарной нефти
- •§ 4. Автоматизация нефтеперекачивающих насосных станций
- •Контрольные вопросы
- •Глава 20 автоматизация объектов поддержания пластовых давлении
- •§ 1. Характеристика системы поддержания пластовых давлений (ппд)
- •§ 2. Автоматизированные блочные установки для очистки сточных вод и автоматизация водозаборных скважин
- •§ 3. Автоматизированные блочные кустовые насосные станции
- •Контрольные вопросы
- •Глава 21 автоматизация добычи и промысловой подготовки газа
- •§ 1. Характеристика газовых и газоконденсатных промыслов как объектов автоматизации
- •§ 2. Автоматическое управление добычей промысла
- •§ 3. Автоматическое управление процессом низкотемпературной сепарации газа
- •§ 4. Автоматизация абсорбционного процесса осушки газа
- •Контрольные вопросы
- •Глава 22 основные элементы и узлы комплекса технических средств асу тп
- •§ 1. Назначение и общие принципы организации асу тп
- •§ 2. Основные элементы систем телемеханики и вычислительной техники
- •§ 3. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
- •Контрольные вопросы
- •Глава 23 основы вычислительной техники
- •§ 1. Общие сведения об эвм
- •§ 2. Принципы построения и области применения цвм
- •§ 3. Процессоры
- •§ 4. Запоминающие устройства
- •§ 5. Устройства ввода-вывода
- •§ 6. Порядок решения задачи на цвм
- •Контрольные вопросы
- •Глава 24 телемеханизация технологических процессов добычи нефти и газа
- •§ 1. Понятие об агрегатной системе телемеханической техники
- •§ 2. Телемеханизация нефтедобывающих предприятий
- •§ 3. Телемеханизация газодобывающих предприятий
- •§ 4. Микропроцессоры и некоторые перспективы их применения в нефтяной и газовой промышленности
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Оглавление
Контрольные вопросы
1. Назовите методы измерения плотности вещества.
2. Расскажите о принципе действия и устройстве весовых плотномеров.
3. Расскажите о принципе действия и устройстве пьезометрических плотномеров.
4. Расскажите о принципе действия радиоактивных плотномеров.
5. Расскажите о влиянии вязкости жидкостей и масел на возможность использования их для конкретных целей.
6. Назовите известные вам методы измерения вязкости.
7. Объясните метод измерения вязкости капиллярным вискозиметром.
8. Расскажите о принципе действия и устройстве вискозиметра с падающим шариком.
9. Объясните принцип действия и устройство ротационных вискозиметров.
10. Объясните принцип действия диэлькометрических анализаторов воды в нефти.
11. Объясните принцип действия и устройство спектральных анализаторов содержания воды в нефти типа «Фотон».
12. Расскажите о принципе действия и устройстве анализатора содержания солей в нефти типа «Ион».
Глава 10 контроль процессов бурения скважин
§ 1. Параметры контроля процессов бурения скважин
Бурение скважин — процесс разрушения горных пород и выноса обломков их на дневную поверхность. Породоразрушающим инструментом при этом является долото, закрепленное на конце колонны бурильных труб. Осевая нагрузка на долото создается частью веса этой колонны. Выбуренная, размельченная порода выносится из скважины промывочной жидкостью, закачиваемой по бурильным трубам.
В процессе бурения необходимо поддерживать параметры режима на заданном уровне. Основными параметрами, характеризующими режим бурения, являются: частота вращения долота (при роторном бурении—частота вращения ротора), осевая нагрузка на буровой инструмент, крутящий момент на вращателе, скорость подачи (средняя скорость проходки) бурового инструмента.
Промывочная жидкость в процессе бурения выполняет весьма важные функции, поэтому эффективность бурения в значительной мере зависит от поддержания заданного значения ее параметров. Контроль за параметрами промывочной жидкости (расход, давление, вязкость, плотность) необходимо осуществлять в процессе бурения. Качество промывочной жидкости характеризуется также ее водоотдачей, статическим напряжением сдвига и др. Эти параметры периодически определяют в лабораторных условиях.
Вес бурового инструмента, нагрузка на долото, расход и давление промывочной жидкости и крутящий момент на роторе — параметры, отклонение которых от нормы может вызвать аварию в процессе проходки скважин. Поэтому эти параметры должны контролироваться непрерывно.
Нагрузка на долото, частота его вращения и расход промывочной жидкости определяют режим бурения, а проходка на долото и механическая скорость бурения являются результатами выбранного режима, по которым находят его минимальное значение.
Номенклатура контролируемых параметров процесса бурения зависит от проектной глубины, на которую ведется бурение, и от используемого оборудования. Чем больше глубина, тем сложнее процесс бурения, мощнее оборудование, тем больше параметров приходится контролировать.
Системы наземного контроля основных параметров процесса бурения в зависимости от класса буровой установки делятся на типы.
Тип I — для буровой установки грузоподъемностью 50 т. Контролируемые 'параметры: нагрузка на крюк, крутящий момент на роторе, частота вращения ротора, механическая скорость бурения, давление промывочной жидкости, нагрузка на долото.
Тип II—для буровых установок грузоподъемностью 80; 100; 125 т. Контролируемые параметры: нагрузка на крюк, крутящий момент на роторе, подача инструмента, механическая скорость бурения, расход промывочной жидкости, давление промывочной жидкости, нагрузка на долото.
Тип III—для буровых установок грузоподъемностью 160; 200; 250 т. Контролируемые параметры: нагрузка на крюк, крутящий момент на роторе, частота вращения ротора, подача инструмента, механическая скорость бурения, расход промывочной жидкости, давление промывочной жидкости, нагрузка на долото.
Завершающим этапом проводки скважин является спуск обсадной колонны и разобщение пластов. Разобщение пластов заключается в закачке цементного раствора в кольцевой зазор между стенками скважины и обсадной колонной. Поскольку процесс цементирования скважин связан с закачкой большого количества цементного раствора в весьма короткий промежуток времени, ограниченный временем его схватывания, процесс этот должен выполняться при строгом соблюдении заданного режима. Параметрами, характеризующими процесс цементирования скважин, являются: расход и объем продавочной жидкости и цементного раствора, плотность его и давление, при котором осуществляется закачка.
Для контроля процессов бурения применяют комплексные измерительные установки, которые включают комплект датчиков и блока вторичных показывающих и самопишущих приборов. Однако в зависимости от условий, способа бурения и типа буровой установки контроль тех или иных параметров может иметь различное значение. Поэтому кроме комплексных' измерительных установок есть необходимость применять отдельные системы измерения каждого параметра. Такое конструктивное исполнение аппаратуры позволяет более экономично осуществлять контроль процессов бурения.
В настоящем учебнике измерительные установки для измерения какого-либо параметра, автономные, выпускаемые промышленностью, рассмотрены самостоятельно. К их числу относятся установки для измерения осевой нагрузки, крутящего момента и расхода промывочной жидкости.
Измерительные системы для измерения отдельных параметров, входящие в комплексную установку, рассмотрены совместно с этой измерительной установкой. -