39. Компонентный анализ при газометрии скважин. Принцип действия и устройство хроматографа.

Компонентный состав газа определяют с помощью хроматографа. Это прибор состоит из трубки из стали, с сорбентом — силикагелем. Смесь подаётся и пропускается через сорбент. Воздух и метан проходят не задерживаясь. Остальные проходят с опозданием тем большим, чем больше номер предельного углеводорода.

Объемы компонентов газа, выходящих из разделительной трубки, измеряют пламенно-ионизационным детектором. Он содержит водородную керамическую горелку, сопло которой помещено между двумя цилиндрическими электродами, поддерживаемыми под высоким напряжением. При прохождении через горелку чистого воздуха его ионизации в водородном пламени практически не происходит. Если в потоке воздуха имеются углеводороды, то появляется интенсивная ионизация и возникает ток между электродами. Преимущество детектора — нечувствительность к наличию в анализируемой смеси водорода, обычно присутствующего в буровом растворе из-за коррозии бурильных труб. Непрерывно регистрируя ток на выходе детектора, получают хроматограмму, представляющую собой кривую с рядом пиков, площади которых пропорциональны содержанию соответствующих компонентов газовой смеси. Для повышения производительности анализов в современных газометрических станциях предусмотрены электронные блоки, измеряющие непосредственно площади под пиками или регистрирующие их амплитуды.

№ 40. Скважинный электротермометр: устройство, электрическая схема.

Н аиболее часто для непрерывных измерений температуры в сква­жинах используют электрические термометры сопротивления. Их чувствительными элементами обычно являются резисторы, изготов­ленные из материала с большим температурным коэффициентом β, т. е. заметно изменяющие свое электрическое сопротивление R при изменении температуры.

В интервале температур до 200 — 300 °С β = const и зависимость R(T) практически линейна: R = R₀[1 + β(T - T₀)], где R₀ = R (Т=Т₀). В чувствительных элементах скважинных термометров обычно используют медную проволоку, обладающую достаточно высоким температурным коэффициентом (β = 4,45 · 10 ^-3 К^-1).

Чувствительные элементы (жгутики медной проволоки, термис­торы и т. п.) помещают для их механической защиты в металличес­кие трубки, обеспечив, естественно, электрическую изоляцию их друг от друга. Конструкция термометров предусматривает свободное омывание этих трубок средой, заполняющей скважину. О температуре в скважине судят по величине электрического сопротивления чувстви­тельного элемента, а для её измерения используют мостики сопро­тивления, электронные RC-генераторы и др.

В получивших широкое распространение термометрах типа ТЭГ, рассчитанных на работу с одножильным кабелем, измерительная схема содержит электронный RС-генератор, период колебаний ко­торого пропорционален сопротивлению чувствительного элемента из медной проволоки (R_T), входящего в его колебательный контур.

Период колебаний генератора линейно зависит от R_T а значит, и от температуры окружающей среды. Вырабатываемый генератором Г переменный сигнал передается на поверхность по одножильному ка­белю и выделяется на резисторе R_б, выполняющем роль нагрузки ге­нератора Г, а частота этого сигнала измеряется частотомером Ч. Об­разующееся на выходе периодомера постоянное напряжение, пропор­циональное частоте сигнала и температуре среды, подается на прибор визуального наблюдения ИП и на регистрирующий прибор РП. Вып­рямитель питает скважинный прибор постоянным током.

Преимущество ТЭГ и аналогичных ему приборов с преобра­зованием измеряемой температуры в частотно-модулируемый сиг­нал — их помехоустойчивость: практически отсутствие влияния уте­чек, изменений параметров кабеля и других факторов. Если термо­метр, находившийся в среде с температурой Т_Н, перенести в среду с температурой Т, температура чувствительного элемента (а следова­тельно, показания термометра) приближается к Т не мгновенно, а постепенно. Скорость этого приближения зависит от конструкции термометра, тепловых свойств конструкционных материалов и ок­ружающей среды. Это явление называют тепловой инерцией термо­метра.