Глубинный манометр для скважин
Глубинные автономные манометры — Студопедия
Так как условия, при которых проводятся измерения параметров в скважинах, существенно отличаются от условий работы измерительных приборов общепромышленного назначения, приборы для глубинных измерений следует рассматривать как отдельную группу средств измерительной техники.
Наиболее существенными являются следующие особенности работы глубинных приборов.
1. Измерения проводятся на значительном удалении от места наблюдения за показаниями приборов: глубина спуска прибора в скважину достигает 7000 м.
2. Прибор (снаряд) эксплуатируется в измеряемой, среде и подвергается действию окружающего давления, температуры и коррозионных жидкостей. В связи с увеличением глубин бурения, а также с необходимостью контроля различных процессов по интенсификации добычи нефти и газа, давление окружающей среды может достигать 1000—1500 кг×с/см2, а температура до 300—400° С.
3. Прибор спускается на проволоке или кабеле в затрубное пространство или в трубы диаметром 37—63 мм.
4. При спуске прибора в скважину через трубы на него действует выталкивающая сила тем большая, чем выше скорость встречного потока жидкости или газа и меньше проходное сечение между внутренней стенкой трубы и корпусом прибора. В отдельных случаях спуск глубинного прибора в действующие скважины представляет сложную техническую задачу.
5. Во время спуска и подъема прибор подвергается ударам, а во время работы, например, в скважине, оборудованной установками погружных электронасосов, и действию вибрационных нагрузок.
6. Время пребывания прибора в месте измерения в зависимости от вида проводимых исследований и способа эксплуатации скважин составляет от нескольких часов до нескольких месяцев.
7. Среда, в которой находится прибор, как правило, представляет собою многофазную жидкость, содержащую нефть, газ, воду и механические включения (песок, шлам и т. д.) с различными физико-химическими свойствами (плотность, вязкость, наличие солей и т. д.).
В соответствии с указанными выше особыми условиями работы к конструкции глубинных приборов предъявляется ряд требований. Вследствие воздействия на них встречного потока жидкости или газа и необходимости спуска в геометрически ограниченное пространство наружный диаметр корпуса приборов в основном не должен превышать 32—36 мм, а при спуске через 37-мм трубы или в затрубное пространство — 20—25 мм. Длина его также ограничена: обычно не превышает 2000 мм, так как увеличение ее сверх этого предела значительно осложняет операции, связанные с подготовкой прибора к спуску в фонтанные скважины.
Кроме того, должна быть обеспечена полная герметичность внутренней полости прибора от внешнего давления. Особые требования предъявляются также к устройствам, расположенным в глубинном приборе и эксплуатируемым в условиях повышенной температуры, ударов и вибраций.
По способу получения измерительной информации глубинные приборы делятся на:
а) автономные, результаты измерения которых можно получить только после извлечения их из скважины;
б) дистанционные, обеспечивающие передачу сигнала измерительной информации по кабелю.
Класс точности приборов обозначается числом, совпадающим со значением допускаемой погрешности.
Например: Манометр имеет класс точности 0,5 это значит, что его допускаемая погрешность равна 0,5% от предела измерения. Т.е. если манометр имеет предел измерения 30 МПа, то погрешность прибора не должна превышать ± 0,15 МПа.
Для регистрации изменения давления и температуры в процессе исследования скважин глубинные манометры и термометры снабжаются специальными часовыми приводами. Краткая техническая характеристика часовых приводов, применяемых в автономных приборах, приведены в табл. 10.1.
Таблица 10.1
Основные характеристики часовых приводов
Показатель | МПЧ-0,125 | МПЧ-0,25 | МПЧ-0,5 | МПЧ-1 | МПЧ-2 | |||
Продолжительность хода от одной заводки, ч | ||||||||
Продолжительность одного оборота вала, ч (мин) | 0,125(7,5) | 0,25(15) | 0,5(30) | 1(60) | 2(120) | |||
Момент на валу, Н×см | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | |||
Диапазон рабочей темпера-туры, °С | От –10 до + 160°С | |||||||
Габариты, мм | Æ22 232 | |||||||
Рис. 10.1 Часовой привод | Часовые приводы состоят из пружинного двигателя, редуктора и регулятора хода (рис. 10.1). Двигатель имеет заводные спиральные пружины 2, создающие крутящий момент на выходном валу 1. Этот момент расходуется на перемещение диаграммного бланка и на поддержание колебаний регулятора хода с целью обеспечения равномерности вращения выходного вала. Момент от двигателя к регулятору хода передается через понижающий редуктор с храповиком 3. Для преобразования вращательного движения выходного вала редуктора в колебания баланса 5 служат анкерная вилка 7 и колесо хода 4. Период колебаний баланса (время одного колебания) регулируется спиральной пружиной—волоском 6. Частота вращения выходного вала часового привода зависит от передаточного отношения редуктора и периода колебаний баланса, а точность хода (постоянство скорости)—от стабильности периода колебаний. Механизм часовых приводов помещен в корпус 8 (металлическую трубу с отверстиями для осмотра и проверки взаимодействия деталей), на который надевается защитный кожух 9, предохраняющий механизм от загрязнения. Разработаны также механизмы часовых приводов с продолжительностью хода от одной заводки 64, 128 и 256 ч. Их краткое обозначение обозначение соответственно: МПЧ4; МПЧ8 и МПЧ16. Длина часовых приводов составляет 830 мм при диаметре корпуса 22 мм. | |||||||
Выпускаемые промышленностью автономные (самопишущие) скважинные манометры и дифманометры, широко используемые для исследования добывающих и нагнетательных скважин, а также для испытаний с помощью трубных испытателей, по принципу действия подразделяются на:
а) геликсные;
б) пружинно-поршневые;
в) компенсационные.
10.1 Геликсные манометры:
Выпускаемые промышленностью автономные (самопишущие) скважинные манометры широко используют для исследования добывающих и нагнетательных скважин, а также для испытаний с помощью трубных испытателей пластов.
Манометр типа МГН-2 с многовитковой трубчатой пружиной, принципиальная схема которого приведена на рис. 10.2, а, предназначен для измерения давления в добывающих скважинах.
Рис. 10.2 Схема глубинного геликсного манометра типа МГН-2 (МГИ-1М) | Рис. 10.3. Геликсный манометр типа МГТ-1 |
Давление в скважине через отверстие в корпусе 9 передается жидкости заполняющей внутреннюю полость разделительного и манометрической трубчатой пружине (геликсу) 8. Под действием измеряемого давления свободный конец геликса поворачивает ось 7, на которой жестко крепится пластинчатая пружина с пишущим пером 6. Перо чертит на бланке, вставленном в каретку 5, линию, длина которой пропорциональна измеренному давлению.
Для получения непрерывной записи давления каретка соединяется с гайкой 2, которая перемещается поступательно по направляющей 3 при вращении ходового винта 4. Равномерное вращение винта осуществляется с помощью часового привода 1.
Манометр МГИ-1М предназначен для работы в трубных испытателях пластов. Регистрация изменения давления начинается только после того, как испытательный инструмент спущен на заданную глубину. Для включения часового привода применяется гидровключатель (рис. 10.2, б), состоящий из сильфона 1, уплотненного поршня 2 и подпружиненного штока 4 с нанесенными на нем делениями. Изменение начального натяга пружины 3 производится с помощью гайки 5.
Перед спуском приборов в скважину баланс 10 часового привода 11 тормозится пластинчатой пружиной 9, закрепленной на подпружиненной втулке 8, которая, в свою очередь, удерживается защелкой 7. После спуска прибора на заданную глубину усилие предварительного натяга пружины 3 и усилие, действующее на уплотненный поршень 2, в результате воздействия давления в скважине уравновешиваются. Во время дальнейшего спуска прибора поршень начинает перемещаться и толкатель 6 утапливает защелку 7. При этом втулка 8 перемещается вверх и пружина 9 освобождает баланс часового привода. Использование регулируемых гидровключателей обеспечивает регистрацию изменения давления по всей длине бланка в большом масштабе времени за счет выключения часового привода в период сборки испытателя пластов и спуска его на забой. Для получения полной картины изменения давления в процессе испытания пластов применяют манометр МГИ-3, ходовой винт которого имеет два шага: мелкий вначале и более крупный на основной длине. Поэтому при спуске прибора изменение давления записывается на небольшом участке бланка, а кривые притока и восстановления давления регистрируются в большом масштабе по времени на основном участке диаграммного бланка.
Глубинный геликсный манометр МГТ-1 (рис.10.3) предназначен для контроля давления на забое скважин, в которые закачивается горячая вода или нагнетается влажный пар при температуре до 350 °С.
Измеряемое давление передается в полость геликсной пружины 2 через сетчатый фильтр 1. Регистрация показаний осуществляется пером 3 на бланке, вставленном в барабан 4, который соединен с рейкой 5. Положение барабана относительно пера фиксируется защелкой 6 и подпружиненной собачкой 9. При резком торможении или рывке прибора за проволоку грузы 8 перемещаются по инерции вниз и отводят собачку, освобождая рейку 5, которая вместе с барабаном под действием собственного веса перемещается также вниз на один шаг.
Дальнейшему перемещению рейки препятствует собачка 9, под действием пружины 7 возвращающаяся в исходное положение. При этом на бланке регистрируется давление, измеренное в момент рывка прибора. Всего в течение работы прибора можно зафиксировать 10—15 значений давления в произвольно выбранные моменты времени. Регистрирующее устройство получило название инерционного отметчика времени. Характеристика геликсных манометров приведена в табл. 10.2
Таблица 10.2
Основные характеристики геликсных манометров
Показатель | МГН-2 | МГИ-1М | МГИ-3 | МГТ.1 |
Верхний предел измерения давления, МПа Рабочая температура, °С Класс точности Длина записи давления, мм Длина записи времени, мм Габариты, мм: длина диаметр Масса, кг | 10; 16; 25; 100 0,6; 1,0 1700-1900 32-36 | 40; 60; 80 0,6—1,0 2000-2300 | 16; 25; 40; 60; 80; 100 0,25 16,5 | 2,0 — 8,0 |
На базе глубинных геликсных манометров типа МГН-2 и МГИ-1М разработан ряд унифицированных скважинных манометров типа МСУ с пределами измерения давления, равными 100—200 МПа, работоспособными при температуре до 250—400 °С. Характеристика унифицированных геликсных манометров приведена в табл. 10.3.
Таблица 10.3
Основные характеристики унифицированных геликсных манометров
Показатель | МСУ-1; МСУ-К-1 | МСУ-2; МСУ-К-2 | МСУ-3 |
Верхний предел измерения давления, МПа | 10; 16; 25; 40; 60; 80; 100; 140; 160; 200 | ||
Класс точности: | 0,25 | 0,25 | — |
по прямому ходу | |||
с учетом прямого и обратного хода | 0,6; 1; 1,5 | 0,6; 1; 1,5 | |
Наибольшая рабочая температура, °С | 100; 160; 250 | ||
Габариты, мм: длина | 1770—1945 | 1815—1990 | |
диаметр | 32; 36 | 32; 36 | |
Масса, кг (не более) | 11,5 | 11,7 | 10,7 |
Примечания. 1. Манометры МСУ-1 и МСУ-К-1 предназначены для спуска в эксплуатационные скважины. 2. Манометры МСУ-2 и МСУ-К-2 с гидровключателем предназначены для установки в трубных испытателях пластов. 3. Манометры МСУ-3 с инерционным отметчиком времени предназначены для исследования паронагнетательных скважин. |
Манометры в антикоррозионном исполнении МСУ-К применяют для измерения давления в агрессивных средах, содержащих до 25 % сероводорода и углекислого газа. Длина записи давления у всех типов манометров составляет 50±5 мм, длина записи времени—120 мм.
studopedia.ru
Предназначен для измерения и регистрации значений давления и температуры по стволу скважины и (или) изменения их во времени в любой его точке, например, на забое при снятии кривой восстановления давления.
|
|||||||||||
Предназначен для измерения и регистрации давления, температуры и диэлектрической проницаемости среды при геофизических и гидродинамических исследованиях (ГИС и ГДИС) скважин с гидростатическим давлением до 100 МПа и температурой до 125 °С.
|
|||||||||||
АМТ-10Г предназначен для измерения и регистрации значений давления в скважине. АМТ-10Г повторяет форму газлифтного клапана типа 5Г-25 и может быть использован для исследований при газлифтном способе эксплуатации скважины. Функцию клапана АМТ-10Г при этом не выполняет.
|
|||||||||||
Предназначен для встраивания в различное технологическое оборудование, спускаемое в скважины (пеналы, контейнеры и пр.).
|
|||||||||||
Предназначен для встраивания в различное технологическое оборудование, спускаемое в скважины (пеналы, контейнеры и пр.).
|
|||||||||||
Предназначен для измерения и регистрации значений давления и температуры по стволу скважины и (или) изменения их во времени в любой его точке при проведении широкого спектра газогидродинамических исследований.
|
|||||||||||
Предназначен для измерения и регистрации давления и температуры при гидродинамических исследованиях бурящихся, эксплуатационных и нагнетательных скважин с гидростатическим давлением до 100 МПа и температурой до 85 (125)°С.
|
|||||||||||
Предназначен для измерения и регистрации значений давления и температуры по стволу скважины и (или) изменения данных параметров во времени в любой его точке при проведении широкого спектра гидродинамических исследований (например, запись КВД, КПД, гидропрослушивание и др.).
|
|||||||||||
Предназначен для измерения давления и температуры по стволу cкважины при спуске в реальном времени на геофизическом кабеле КГ 1х0,75-40-150 Оа, а также индикации и регистрации данных измерений наземным устройством приема данных (блок индикации и регистрации).
|
|||||||||||
Предназначен для исключения аварийных ситуаций, связанных с полетом глубинного прибора вследствие обрыва скребковой проволоки (кабеля) при ударе его в процессе подъема об сальниковое устройство лубрикатора из-за неправильной работы счетчика глубины или ошибочных действий оператора.
|
|||||||||||
Предназначен для индикации и регистрации значений глубины и скорости движения скважинных приборов в ходе процесса исследования скважин, а также для последующей привязки данных измерений скважинных приборов по стволу скважины (глубине).
|
|||||||||||
Контейнер для скважинных преобразователей предназначен для крепления и надежного удержания одного или двух преобразователей (например, АМТ-10С диаметром 20 мм) в составе компоновки на насосно-компрессорных трубах в процессе проведения работ в нефтяных или газовых скважинах.
|
|||||||||||
Автоотцеп предназначен для спуска и удержания автономных приборов в муфтовом соединении колонны НКТ по ГОСТ 633-80 на заданной глубине с отсоединением от проволоки, на которой производился спуск, и с последующим извлечением устройства с прибором из скважины.
|
|||||||||||
Предназначен для оценки работоспособности литий-тионилхлорилдных (Li-SOCl2) батарей, используемых в качестве элементов питания глубинных (скважинных) манометров серии АМТ.
|
|||||||||||
www.grant-ufa.ru
ГОСТ 15807-93 Манометры скважинные. Общие технические требования и методы испытаний (с Поправкой), ГОСТ от 29 марта 1995 года №15807-93
ГОСТ 15807-93
Группа П67
ОКС 17.180.30*
ОКП 43 1835
_______________
* В указателе "Национальные стандарты" 2008 год ОКС 75.180.10. -
Примечание изготовителя базы данных.
Дата введения 1996-01-01
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 306 "Измерение и управление в промышленных процессах"
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 15 марта 1994 г.
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа стандартизации |
Республика Азербайджан | Азгосстандарт |
Республика Беларусь | Белстандарт |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Республика Молдова | Молдовастандарт |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Республика Туркменистан | Главгосинспекция Туркменистана |
Республика Узбекистан | Узгосстандарт |
Украина | Госстандарт Украины |
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 29.03.95 N 171 межгосударственный стандарт ГОСТ 15807-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1996 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 15807-80
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 6, 2003 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на скважинные манометры (далее - манометры), спускаемые в скважину на проволоке или кабеле, устанавливаемые на колонне эксплуатационных труб или в испытателях и опробователях пластов в целях измерения давления или преобразования его в электрический выходной сигнал, а также распространяется на преобразователи давления, входящие в состав комплексных скважинных приборов.
Требования 4.2-4.6; 4.9-4.12; 4.14; 4.19; 4.20 настоящего стандарта являются обязательными.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 26.010-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы частотные электрические кодированные входные и выходные
ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные
ГОСТ 8291-83 (СТ СЭВ 719-77) Манометры избыточного давления грузопоршневые. Общие технические требования
ГОСТ 12997-84 Изделия ГСП. Общие технические условия
ГОСТ 15150-69 (СТ СЭВ 458-77, СТ СЭВ 460-77, СТ СЭВ 991-78, СТ СЭВ 6136-87) Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 21128-83 (СТ СЭВ 779-77) Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В и допускаемые отклонения.
3 КЛАССИФИКАЦИЯ
3.1 По способу выдачи измерительной информации манометры подразделяют на:
- автономные манометры с записью показаний на диаграммном бланке или магнитном носителе;
- скважинные дистанционные преобразователи с электрическим выходным сигналом, передаваемым по кабелю.
3.2 В зависимости от вида чувствительного элемента манометры подразделяют на:
- трубчато-пружинные;
- сильфонные;
- пружинно-поршневые;
- электрические.
3.3 По стойкости к механическим воздействиям манометры подразделяют на:
- ударопрочные;
- вибропрочные.
3.4 В зависимости от конструктивного исполнения манометры могут иметь вид:
- единой конструкции, в том числе со сменяемыми манометрическими блоками на разные пределы измерений;
- комплекта, состоящего из конструктивно отдельных приборов: скважинных и наземных.
4 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
4.1 Для манометров единой конструкции и конструктивно отдельных скважинных приборов используется среда: нефть, газ, вода и их смеси, промывочные жидкости (включая жидкости на основе соляной, серной, плавиковой и кремниевой кислот и поверхностно-активного вещества), пластовая вода.
4.2 Значения верхних пределов измерений манометров выбирают из ряда: 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 20; 25; 30; 40; 60; 80; 100; 125; 140; 160; 200; 250 (10; 16; 25; 40; 60; 100; 125; 140; 160; 200; 250; 300; 400; 600; 800; 1000; 1250; 1400; 1600; 2000; 2500) МПа (кгс/см).
Нижний предел измерений - не более 15% верхнего предела измерений.
Примечание - В зависимости от требований потребителя и конструктивных особенностей манометров конкретных типов допускается изменение верхнего предела измерений до ±10%.
4.3 Диапазон рабочих температур - от плюс 50 до плюс 300 °С.
4.4 Предел приведенной допускаемой погрешности выбирают из ряда ±0,15; ±0,25; ±0,4; ±0,6; ±1,0; ±1,5; ±2,5; ±4,0%.
Примечания
1 Нормирующими значениями при определении погрешности являются значения, указанные в 4.2 (1-й и 2-й абзацы).
2 В нормативных документах на манометры конкретных типов классы точности устанавливают исходя из предела приведенной допускаемой погрешности.
4.5 Наружный диаметр корпусов манометров выбирают из ряда: 13; 18; 20; 25; 28; 30; 32; 36; 42; 48; 55; 103; 117; 123 мм.
Диаметр корпусов манометров, спускаемых в скважину на проволоке или кабеле, не должен превышать 42 мм.
Примечание - Наружные диаметры корпусов 103; 117 и 123 мм имеют только манометры, устанавливаемые на приеме погружаемых электродвигателей.
4.6 Предельные отклонения наружных диаметров корпусов манометров:
13; 18; 20; 25; 28; 30; 32; 36 мм | ±1 мм |
42; 48; 55; 103; 117; 123 мм | ±2 мм |
4.7 Автономные манометры
4.7.1 Значение ординаты записи, соответствующее верхнему пределу измерений, выбирают из ряда: 45; 50; 60; 100 мм.
4.7.2 Нормальное значение длины записи времени на диаграммном бланке трубчато-пружинных манометров прямого действия выбирают из ряда: 60; 120; 180 мм.
4.7.3 Продолжительность непрерывной записи давления на диаграммном бланке выбирают из ряда: 4; 8; 16; 32; 64; 128 ч.
4.7.4 Толщина линии записи на диаграммном бланке должна быть не более 0,1 мм для манометров класса точности 0,6 и выше.
Для манометров класса точности ниже 0,6 толщину линии записи не устанавливают.
4.8 Дистанционные скважинные преобразователи
4.8.1 Значения параметров выходных сигналов тока и напряжения манометров с кабелем или его эквивалентом и наземными блоками - по ГОСТ 26.011.
4.8.2 Значения параметров электрических выходных частотных сигналов манометров - по ГОСТ 26.010.
4.8.3 Значения параметров питания - по ГОСТ 21128.
4.8.4 Интервалы опроса скважинного преобразователя должны быть 10; 30; 60; 600; 1200 с допускаемым отклонением ±5%.
4.9 Все манометры должны быть индивидуально градуированы. Градуировку манометров выполняют в функции давления и температуры.
4.10 Градуировку манометров проводят по прямому ходу.
Допускается в обоснованных случаях проводить градуировку по прямому и обратному ходам.
4.11 Градуировку проводят при выпуске манометров из производства, после ремонта и в процессе эксплуатации. Манометры градуируют при нескольких значениях температуры.
Периодичность градуировки и значения температуры устанавливают в нормативных документах на манометры конкретных типов.
4.12 Погрешность манометра в процентах определяют по формуле
,
где - расчетное значение давления, определяемое по градуировочной характеристике;
- значение измеряемого давления, установленное по образцовому манометру;
- верхний предел измерений в соответствии со значениями, указанными в 4.2.
4.13 Зона нечувствительности для манометров класса точности выше 1,0 не должна превышать 0,5% верхнего предела измерений. Зона нечувствительности для манометров класса точности 1,0 и ниже должна быть установлена нормативными документами на манометры конкретных типов.
Зона нечувствительности в общем случае не должна превышать значение допускаемой погрешности.
4.14 Манометры должны выдерживать в течение 15 мин перегрузку избыточным давлением, значения которого указаны в таблице 1.
Таблица 1
Верхний предел измерений, МПа | Перегрузка к верхнему пределу измерений, % |
До 10 | 10 |
Св. 10 до 160 | 5 |
Св. 160 до 250 | 3 |
Примечание - После перегрузки манометры должны быть переградуированы и поверены |
4.15 Значения номинальной скорости перемещения диаграммного бланка регистрирующего элемента выбирают из ряда: 0,010; 0,025; 0,050; 0,0625; 0,075; 0,100; 0,125; 0,150; 0,175; 0,200; 0,225; 0,250; 0,275; 0,300; 0,325; 0,350; 0,375; 0,400 мм/мин.
4.16 Отклонение действительного значения скорости перемещения от номинального не должно превышать значений, указанных в таблице 2.
Таблица 2
Предельное значение температуры (условное), °С | Отклонение действительного значения скорости перемещения от номинального, % |
50; 60 | ±0,5 |
80; 100 | ±1,0 |
120 | ±1,5 |
150; 180 | ±1,5 |
200 | ±1,5 |
250 | ±2,5 |
300 | ±3,0 |
Примечание - Для манометров, вал механизма привода которых соединен с множительным или передаточным звеном (редуктор, пружина), допускается увеличение отклонения действительного значения скорости перемещения от номинального на 1,0% значений, указанных в таблице 2 |
4.17 Время установления рабочего режима для манометров следует выбирать из ряда: 1; 5; 15; 30 мин.
4.18 Время непрерывной работы манометров следует выбирать из ряда: 1; 2; 4; 6; 8; 10; 15; 20; 40; 60; 80; 100; 120 ч.
Время непрерывной работы дистанционных манометров по требованию потребителя может превышать 120 ч.
4.19 Электрическое сопротивление изоляции цифрового измерителя между отдельными электрическими цепями и между этими цепями и его корпусом при температуре окружающего воздуха плюс (20±5) °С и относительной влажности от 30 до 80% должно быть не менее 20 МОм.
4.20 Электрическая изоляция цепей питания цифрового измерителя между отдельными электрическими цепями и между этими цепями и его корпусом при температуре окружающего воздуха плюс (20±5) °С и относительной влажности от 30 до 80% должна выдерживать в течение 1 мин действие испытательного напряжения переменного тока 1500 В частотой 50 Гц.
4.21 Манометры относятся к восстанавливаемым одно- или многоканальным изделиям.
4.22 Среднее время восстановления работоспособного состояния манометра должно быть не более 4 ч.
4.23 Манометры в упаковке для транспортирования должны выдерживать воздействие температуры окружающего воздуха от минус 60 до плюс 50 °С и относительной влажности от 30 до 80%.
4.24 Манометры в упаковке для транспортирования должны выдерживать воздействие транспортной тряски с ускорением до 30 м/с и частотой ударов от 10 до 120 в минуту.
4.25 Рабочая среда, верхние пределы измерений, диапазон рабочих температур, предел приведенной допускаемой погрешности, длина записи времени, длина записи давления, продолжительность непрерывной записи давления, параметры питания и электрических выходных сигналов, наружные диаметры корпусов, номинальная скорость перемещения диаграммного бланка, а также показатели надежности должны быть установлены нормативными документами на манометры конкретных типов.
5 МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
5.1 Нормальные значения климатических факторов внешней среды при испытаниях манометров - по ГОСТ 15150.
5.2 Метрологические характеристики манометра определяют, когда прибор находится в рабочем положении.
5.3 Значение приведенной погрешности манометра (4.4) определяют при любом значении температуры, находящемся в диапазоне рабочих температур, следующим образом.
Проводят один цикл измерений не менее чем в трех точках, равномерно распределенных по всему диапазону измерения давления, при любом значении температуры, входящем в диапазон рабочих температур.
Форма записи давления на диаграммном бланке должна быть приведена в нормативных документах и эксплуатационной документации на манометры конкретных типов.
После каждого цикла нагружения-разгружения манометра извлекают бланк записи давления и расшифровывают его.
Значение приведенной погрешности определяют с точностью до второго десятичного знака.
В качестве действительного значения приведенной погрешности манометра по прямому ходу принимают ее максимальное значение, определенное для всех ступеней прямого хода.
В качестве действительного значения приведенной погрешности манометра с учетом прямого и обратного ходов принимают ее максимальное значение, определенное для всех ступеней прямого и обратного ходов.
Манометр считают выдержавшим испытание, если действительное значение его приведенной погрешности не превышает допускаемых значений.
5.4 Проверку качества записи на диаграммном бланке (4.7.4) проводят на подготовленном к работе манометре.
Манометр последовательно нагружают давлением, равным 10; 50 и 90% верхнего предела измерений, при этом барабан записи каждый раз перемещают вручную на полный рабочий ход.
Манометр считают выдержавшим проверку, если толщина линий на диаграммном бланке соответствует требованиям 4.7.4.
Толщину линии, прочерченной на диаграммном бланке, измеряют с погрешностью отсчета не более ±0,01 мм.
5.5 Определение зоны нечувствительности (4.13) проводят на подготовленном к работе манометре поочередно при давлениях, равных 10; 50 и 90% верхнего предела измерений, как при прямом, так и при обратном ходах.
Устанавливают последовательно значения давления, указанные в 4.2, грузопоршневым манометром МП по ГОСТ 8291.
Изменяют значение давления на значение (значение должно быть указано в нормативных документах на манометры конкретных типов), наложением (снятием) на тарелку манометра МП дополнительного груза массой , кг.
Массу определяют по формуле
,
где - номинальное значение приведенной площади поршневой пары применяемого манометра.
После каждого нагружения (разгружения) проводят запись ступени давления на диаграммном бланке смещением барабана записи вручную на 2-3 мм.
Форма записи на диаграммном бланке должна быть приведена в нормативных документах на манометры конкретных типов.
Манометр считают выдержавшим испытание, если на диаграммном бланке будут записаны ступени давления, соответствующие значениям, указанным в 4.13.
5.6 Испытание на устойчивость к воздействию перегрузки (4.14) проводят в камере высокого давления, помещенной в термостатирующую установку, при верхних значениях рабочих температур.
Манометр подключают к грузопоршневому манометру МП избыточного давления. После установления термостатирующей установкой предельной температуры и прогрева при этой температуре не менее 30 мин создают в камере высокого давления перегрузку избыточным давлением и выдерживают испытуемый манометр при указанной перегрузке не менее 15 мин.
Испытание манометра необходимо проводить при заправленном диаграммном бланке записи давления и включенном механизме записи.
После воздействия перегрузки давлением необходимо определить значение приведенной погрешности по методике, описанной в 5.3.
Перегрузка давлением должна быть проведена в соответствии со значениями перегрузки, указанными в таблице 1.
Манометр считают выдержавшим испытание, если после визуального контроля не будет обнаружено следов проникания жидкости внутрь него.
5.7 Электрическое сопротивление изоляции электрических цепей цифрового измерителя (4.19) проверяют мегаомметром М 4100/1-5 с номинальным напряжением 500 В по методике, приведенной в разделе 5 ГОСТ 12997.
5.8 Проверку на прочность электрической изоляции (4.20) проводят по методике, описанной в разделе 5 ГОСТ 12997.
5.9 Проверку манометров в упаковке на воздействие пониженной температуры и влажности окружающего воздуха (4.23) проводят в климотермокамере.
Футляр с манометром помещают в климотермокамеру, после чего понижают температуру до минус (60±5) °С.
После выдержки манометра при указанной температуре в течение 6 ч повышают температуру до (20±5) °С.
Манометр извлекают из климотермокамеры и подвергают воздействию температуры и влажности, указанных в 4.23, выдерживая при этих условиях 8 ч.
Манометр считают выдержавшим испытание, если после испытания погрешность манометра будет удовлетворять требованиям 4.12; 4.13 и на его поверхности не будет обнаружено следов коррозии.
Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1995
Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена
АО "Кодекс"
docs.cntd.ru
Глубинные автономные манометры » СтудИзба
Так как условия, при которых проводятся измерения параметров в скважинах, существенно отличаются от условий работы измерительных приборов общепромышленного назначения, приборы для глубинных измерений следует рассматривать как отдельную группу средств измерительной техники.
Наиболее существенными являются следующие особенности работы глубинных приборов.
1. Измерения проводятся на значительном удалении от места наблюдения за показаниями приборов: глубина спуска прибора в скважину достигает 7000 м.
2. Прибор (снаряд) эксплуатируется в измеряемой, среде и подвергается действию окружающего давления, температуры и коррозионных жидкостей. В связи с увеличением глубин бурения, а также с необходимостью контроля различных процессов по интенсификации добычи нефти и газа, давление окружающей среды может достигать 1000—1500 кг×с/см2, а температура до 300—400° С.
3. Прибор спускается на проволоке или кабеле в затрубное пространство или в трубы диаметром 37—63 мм.
4. При спуске прибора в скважину через трубы на него действует выталкивающая сила тем большая, чем выше скорость встречного потока жидкости или газа и меньше проходное сечение между внутренней стенкой трубы и корпусом прибора. В отдельных случаях спуск глубинного прибора в действующие скважины представляет сложную техническую задачу.
5. Во время спуска и подъема прибор подвергается ударам, а во время работы, например, в скважине, оборудованной установками погружных электронасосов, и действию вибрационных нагрузок.
6. Время пребывания прибора в месте измерения в зависимости от вида проводимых исследований и способа эксплуатации скважин составляет от нескольких часов до нескольких месяцев.
7. Среда, в которой находится прибор, как правило, представляет собою многофазную жидкость, содержащую нефть, газ, воду и механические включения (песок, шлам и т. д.) с различными физико-химическими свойствами (плотность, вязкость, наличие солей и т. д.).
В соответствии с указанными выше особыми условиями работы к конструкции глубинных приборов предъявляется ряд требований. Вследствие воздействия на них встречного потока жидкости или газа и необходимости спуска в геометрически ограниченное пространство наружный диаметр корпуса приборов в основном не должен превышать 32—36 мм, а при спуске через 37-мм трубы или в затрубное пространство — 20—25 мм. Длина его также ограничена: обычно не превышает 2000 мм, так как увеличение ее сверх этого предела значительно осложняет операции, связанные с подготовкой прибора к спуску в фонтанные скважины.
Кроме того, должна быть обеспечена полная герметичность внутренней полости прибора от внешнего давления. Особые требования предъявляются также к устройствам, расположенным в глубинном приборе и эксплуатируемым в условиях повышенной температуры, ударов и вибраций.
По способу получения измерительной информации глубинные приборы делятся на:
а) автономные, результаты измерения которых можно получить только после извлечения их из скважины;
б) дистанционные, обеспечивающие передачу сигнала измерительной информации по кабелю.
Класс точности приборов обозначается числом, совпадающим со значением допускаемой погрешности.
Например: Манометр имеет класс точности 0,5 это значит, что его допускаемая погрешность равна 0,5% от предела измерения. Т.е. если манометр имеет предел измерения 30 МПа, то погрешность прибора не должна превышать ± 0,15 МПа.
Для регистрации изменения давления и температуры в процессе исследования скважин глубинные манометры и термометры снабжаются специальными часовыми приводами. Краткая техническая характеристика часовых приводов, применяемых в автономных приборах, приведены в табл. 10.1.
Таблица 10.1
Основные характеристики часовых приводов
Показатель | МПЧ-0,125 | МПЧ-0,25 | МПЧ-0,5 | МПЧ-1 | МПЧ-2 | |||
Продолжительность хода от одной заводки, ч | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | |||
Продолжительность одного оборота вала, ч (мин) | 0,125(7,5) | 0,25(15) | 0,5(30) | 1(60) | 2(120) | |||
Момент на валу, Н×см | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | |||
Диапазон рабочей темпера-туры, °С | От –10 до + 160°С | |||||||
Габариты, мм | Æ22232 | |||||||
Двигатель имеет заводные спиральные пружины 2, создающие крутящий момент на выходном валу 1. Этот момент расходуется на перемещение диаграммного бланка и на поддержание колебаний регулятора хода с целью обеспечения равномерности вращения выходного вала. Момент от двигателя к регулятору хода передается через понижающий редуктор с храповиком 3. Для преобразования вращательного движения выходного вала редуктора в колебания баланса 5 служат анкерная вилка 7 и колесо хода 4. Период колебаний баланса (время одного колебания) регулируется спиральной пружиной—волоском 6. Частота вращения выходного вала часового привода зависит от передаточного отношения редуктора и периода колебаний баланса, а точность хода (постоянство скорости)—от стабильности периода колебаний. Механизм часовых приводов помещен в корпус 8 (металлическую трубу с отверстиями для осмотра и проверки взаимодействия деталей), на который надевается защитный кожух 9, предохраняющий механизм от загрязнения. Разработаны также механизмы часовых приводов с продолжительностью хода от одной заводки 64, 128 и 256 ч. Их краткое обозначение обозначение соответственно: МПЧ4; МПЧ8 и МПЧ16. Длина часовых приводов составляет 830 мм при диаметре корпуса 22 мм. | ||||||||
Выпускаемые промышленностью автономные (самопишущие) скважинные манометры и дифманометры, широко используемые для исследования добывающих и нагнетательных скважин, а также для испытаний с помощью трубных испытателей, по принципу действия подразделяются на:
а) геликсные;
б) пружинно-поршневые;
в) компенсационные.
10.1 Геликсные манометры:
Выпускаемые промышленностью автономные (самопишущие) скважинные манометры широко используют для исследования добывающих и нагнетательных скважин, а также для испытаний с помощью трубных испытателей пластов.
Манометр типа МГН-2 с многовитковой трубчатой пружиной, принципиальная схема которого приведена на рис. 10.2, а, предназначен для измерения давления в добывающих скважинах.
Рис. 10.2 Схема глубинного геликсного манометра типа МГН-2 (МГИ-1М) | Рис. 10.3. Геликсный манометр типа МГТ-1 |
Давление в скважине через отверстие в корпусе 9 передается жидкости заполняющей внутреннюю полость разделительного и манометрической трубчатой пружине (геликсу) 8. Под действием измеряемого давления свободный конец геликса поворачивает ось 7, на которой жестко крепится пластинчатая пружина с пишущим пером 6. Перо чертит на бланке, вставленном в каретку 5, линию, длина которой пропорциональна измеренному давлению.
Для получения непрерывной записи давления каретка соединяется с гайкой 2, которая перемещается поступательно по направляющей 3 при вращении ходового винта 4. Равномерное вращение винта осуществляется с помощью часового привода 1.
Перед спуском приборов в скважину баланс 10 часового привода 11 тормозится пластинчатой пружиной 9, закрепленной на подпружиненной втулке 8, которая, в свою очередь, удерживается защелкой 7. После спуска прибора на заданную глубину усилие предварительного натяга пружины 3 и усилие, действующее на уплотненный поршень 2, в результате воздействия давления в скважине уравновешиваются. Во время дальнейшего спуска прибора поршень начинает перемещаться и толкатель 6 утапливает защелку 7. При этом втулка 8 перемещается вверх и пружина 9 освобождает баланс часового привода. Использование регулируемых гидровключателей обеспечивает регистрацию изменения давления по всей длине бланка в большом масштабе времени за счет выключения часового привода в период сборки испытателя пластов и спуска его на забой. Для получения полной картины изменения давления в процессе испытания пластов применяют манометр МГИ-3, ходовой винт которого имеет два шага: мелкий вначале и более крупный на основной длине. Поэтому при спуске прибора изменение давления записывается на небольшом участке бланка, а кривые притока и восстановления давления регистрируются в большом масштабе по времени на основном участке диаграммного бланка.
Глубинный геликсный манометр МГТ-1 (рис.10.3) предназначен для контроля давления на забое скважин, в которые закачивается горячая вода или нагнетается влажный пар при температуре до 350 °С.
Измеряемое давление передается в полость геликсной пружины 2 через сетчатый фильтр 1. Регистрация показаний осуществляется пером 3 на бланке, вставленном в барабан 4, который соединен с рейкой 5. Положение барабана относительно пера фиксируется защелкой 6 и подпружиненной собачкой 9. При резком торможении или рывке прибора за проволоку грузы 8 перемещаются по инерции вниз и отводят собачку, освобождая рейку 5, которая вместе с барабаном под действием собственного веса перемещается также вниз на один шаг.
Дальнейшему перемещению рейки препятствует собачка 9, под действием пружины 7 возвращающаяся в исходное положение. При этом на бланке регистрируется давление, измеренное в момент рывка прибора. Всего в течение работы прибора можно зафиксировать 10—15 значений давления в произвольно выбранные моменты времени. Регистрирующее устройство получило название инерционного отметчика времени. Характеристика геликсных манометров приведена в табл. 10.2
Таблица 10.2
Основные характеристики геликсных манометров
Показатель | МГН-2 | МГИ-1М | МГИ-3 | МГТ.1 |
Верхний предел измерения давления, МПа Рабочая температура, °С Класс точности Длина записи давления, мм Длина записи времени, мм Габариты, мм: длина диаметр Масса, кг | 10; 16; 25; 100 100 0,6; 1,0 50 120 1700-1900 32-36 10 | 40; 60; 80 100 0,6—1,0 50 120 2000-2300 36 12 | 16; 25; 40; 60; 80; 100 160 0,25 90 190 1900 56 16,5 | 25 400 2,0 50 — 1700 32 8,0 |
На базе глубинных геликсных манометров типа МГН-2 и МГИ-1М разработан ряд унифицированных скважинных манометров типа МСУ с пределами измерения давления, равными 100—200 МПа, работоспособными при температуре до 250—400 °С. Характеристика унифицированных геликсных манометров приведена в табл. 10.3.
Таблица 10.3
Основные характеристики унифицированных геликсных манометров
Показатель | МСУ-1; МСУ-К-1 | МСУ-2; МСУ-К-2 | МСУ-3 |
Верхний предел измерения давления, МПа | 10; 16; 25; 40; 60; 80; 100; 140; 160; 200 | 25 | |
Класс точности: | 0,25 | 0,25 | — |
по прямому ходу | |||
с учетом прямого и обратного хода | 0,6; 1; 1,5 | 0,6; 1; 1,5 | 2 |
Наибольшая рабочая температура, °С | 100; 160; 250 | 400 | |
Габариты, мм: длина | 1770—1945 | 1815—1990 | 1700 |
диаметр | 32; 36 | 32; 36 | 36 |
Масса, кг (не более) | 11,5 | 11,7 | 10,7 |
Примечания. 1. Манометры МСУ-1 и МСУ-К-1 предназначены для спуска в эксплуатационные скважины. 2. Манометры МСУ-2 и МСУ-К-2 с гидровключателем предназначены для установки в трубных испытателях пластов. 3. Манометры МСУ-3 с инерционным отметчиком времени предназначены для исследования паронагнетательных скважин. |
Манометры в антикоррозионном исполнении МСУ-К применяют для измерения давления в агрессивных средах, содержащих до 25 % сероводорода и углекислого газа. Длина записи давления у всех типов манометров составляет 50±5 мм, длина записи времени—120 мм.
10.2 Пружинно-поршневые манометры
Пружинно-поршневой манометр МПМ-4 предназначен для исследования скважин, оборудованных насосами, через затрубное пространство. Действие его основано на уравно-вешивании измеряемого давления силой натяжения винтовой цилиндрической пружины.
Рис. 10.4 Схемы манометров с вращающимся поршнем | Под влиянием скважинного давления р поршень 6 (рис. 10.4, а), уплотненный резиновым кольцом 7, деформирует винтовую цилиндрическую пружину 5 и перемещается на ход, пропорциональный измеренному давлению. Перемещение поршня регистрируется пишущим пером 8 на бланке, вставленном в барабан 9. Внутренняя полость маноблока, где размещена винтовая пружина, заполнена жидкостью и предохраняется от загрязнения разделителем 4. В конце хода поршень садится на упор во избежание поломки пружины при дальнейшем повышении давления. Для уменьшения трения в уплотнении поршня ему придается вращательное движение. В манометре МПМ-4 поршень жестко соединен с пишущим пером, а бланк установлен в неподвижном барабане. Вращение осуществляется с помощью электродвигателя 2, питаемого от батареи сухих элементов 1. Пишущее перо во время движения поршня чертит на диаграммном бланке винтовую линию. Для получения четкой картины изменения давления частота вращения поршня уменьшается с помощью понижающего редуктора 3. Такое же медленное вращение поршня можно обеспечить, если вместо электродвигателя с редуктором применить усиленный часовой привод. |
Однако при сравнительно небольшой частоте вращения поршня (0,1 об/мин) появляется так называемая динамическая погрешность, т. е. ошибка в процессе измерения. Поэтому манометр МПМ-4 целесообразно использовать для регистрации медленно меняющегося давления или поинтервального измерения установившихся давлений в скважине. Техническая характеристика манометра МПМ-4 приведена ниже.
Верхний предел измерения давления, МПа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Основная приведенная погрешность, % . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,6
Длина записи давления, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
Рабочая температура, °С . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Габариты, мм:
длина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1460
диаметр . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Масса, кг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,0
Прецизионный пружинно-поршневой манометр МГН-1 (рис. 10.4, б) используют для определения давления при быстро протекающих процессах.
В этом приборе поршень вращается с частотой 10 об/мин, а пишущее перо, соединенное с поршнем посредством шарнира 12, перемещается поступательно. Поэтому измеренное давление регистрируется на бланке, вращаемом с помощью часового привода 13. Давление воздействует на полость манометра через лабиринтное уплотнение 10, внутри которого смонтирован уплотненный с двух сторон промежуточный вал 11, служащий для разгрузки электродвигателя от действия осевых сил.
Техническая характеристика манометра МГН-1 приведена ниже.
Верхний предел измерения давления, МПа . . . . . . . . . . . . . . . . 4; 6; 10; 16; 25; 30
Основная приведенная погрешность, % . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1—0,25
Длина записи давления, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .От +10 до +100
Рабочая температура, °С . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10010
Габариты, мм:
длина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1800
диаметр . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Масса, кг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7,5
Примечание. Нижний предел измерения не должен превышать 10 % от верхнего.
10.3 Компенсационные манометры и дифманометры.
Автономные компенсационные манометры типа «Байкал-1» предназначены для измерения и регистрации небольших (до 2,5 МПа) давлений в скважинах.
Действие манометра основано на уравновешивании измеряемого давления натяжением винтовой цилиндрической пружины. В отличие от пружинно-поршневых манометров прямого действия (МПМ-4) трение в записывающем устройстве этого прибора не влияет на его погрешность и чувствительность, так как деформация чувствительного элемента служит только для замыкания электрической цепи питания электродвигателя, который перемещает пишущее перо на ход, пропорциональный измеренному давлению.
Конструктивно манометр «Байкал-1» (рис. 10.5) состоит из преобразователя давления I, регистрирующего устройства II и блока питания III.
В качестве чувствительного элемента использованы сильфоны 16 и 18 разного диаметра, имеющие общее дно 17, которое жестко соединено штоком 15 с винтовой цилиндрической пружиной 13. Второй конец пружины навинчен на якорь 12, выполненный в виде гайки, поступательно перемещающейся по ходовому винту 11, вращаемому с помощью электродвигателя постоянного тока 6. Вал электродвигателя одним концом соединен через понижающий редуктор с промежуточным винтом 9 и далее с основным винтом 11, а вторым концом также через понижающий редуктор — с винтом 5 регистрирующего устройства.
Рис. 10.5 Компенсационный манометр «Байкал-1» | Рис. 10.6. Преобразователь давления дифманометра «Онега-1» |
Измеряемое давление через разделитель 19 воздействует на кольцевую площадь сильфона большего диаметра 18, в результате чего он деформируется и перемещает шток 16 с закрепленным на нем плечом пружинного контакта 14. При этом подвижной контакт замыкает электрическую цепь питания электродвигателя, вал которого приводит во вращение ходовые винты преобразователя давления и регистрирующего устройства. При вращении винта 11 гайка 12 деформирует пружину 13 до тех пор, пока ее натяжение не станет равным усилию, действу-ющему на сильфон 18. При равенстве усилий подвижной контакт вернется в нейтральное положение и разомкнет цепь питания электродвигателя. Частота вращения вала электродвига-теля, а следовательно, и деформация пружины будут пропорциональны измеренному давлению.
Одновременно пишущее перо 4 переместится по ходовому винту 5 на расстояние, также пропорциональное частоте вращения вала, а следовательно, измеренному давлению. Таким образом, на бланке, вставленном в барабан 3 часового привода 2, будет прочерчена линия, длина которой характеризует измеренное давление. С понижением давления подвижной контакт отклонится в другую сторону и вновь замкнет цепь электродвигателя, вал которого начнет вращаться в обратную сторону до тех пор, пока усилие, действующее на сильфон, не уравновесится натяжением пружины. В этот момент подвижной контакт снова переместится в нейтральное положение и разомкнет цепь питания электродвигателя.
Для предотвращения прибора от поломки при повышении давления служат микровыключатели 7, которые прерывают цепь питания электродвигателя в крайних положениях ползуна 8, перемещающегося по промежуточному винту 9. Электрическое питание двигателя осуществляется с помощью элементов 1, установленных в блоке питания I, а реверс двигателя - с помощью электронного переключателя 10, смонтированного в блоке электродвигателя.
Компенсационный скважинный дифманометр «Онега-1» предназначен для измерения и регистрации давления при исследовании скважин методами гидропрослушивания и восстановления давления.
Конструктивно прибор отличается от манометра «Байкал-1» наличием узла клапана, служащего для предотвращения поломки сильфонов при заполнении его сжатым газом. Преобразователь давления (рис. 10.6) через иглу 4 предварительно заполняется сжатым газом под давлением, примерно равным забойному давлению в скважине. Под действием этого давления сильфон 5 с клапаном 6 закрывает входное отверстие 7, отсекая жидкость, заполняющую камеры 8 и 9. Давление сжатого газа через сильфоны 3 передается находящейся в замкнутом объеме несжимаемой жидкости, что предохраняет эти сильфоны от разрушения. Ходовой винт 2 уплотнен сальником 1.
При спуске прибора в скважину клапан 6 открывается, когда забойное давление станет несколько большим давления сжатого газа. После открытия клапана прибор начинает регистрировать изменение забойного давления (разность между давлениями в скважине и давлением сжатого газа). При подъеме прибора клапан 6 закрывается и сжатый газ остается в полости преобразователя.
В таблице 10.4 приведена характеристика манометров «Байкал-1» и «Онега-1».Пределы измерения давления дифманометром «Онега-1» определяются только жесткостью винтовой цилиндрической пружины. Они не зависят от давления сжатого газа. Поэтому с его помощью можно проводить гидропрослушивание скважин, когда максимальные приращения забойного давления составляют порядка 0,5—2 % от начального значения.
Характеристика манометров «Байкал-1» и «Онега-1»
Показатель | «Байкал-1» | <0нега-1» |
Верхний предел измерения давления, МПа | 0,4; 1,0; 1,6; 2,5 | 0,4; 1,0; 1,6; 2,5 |
Максимальное статическое давление, МПа | 2,5 | 25 |
Погрешность, % от верхнего предела измерения | 0,6; 1,0 | 1,0 |
Порог чувствительности, МПа | 0,001—0,002 | 0,001—0,002 |
Наибольшая рабочая температура, °С | 100 | 100 |
Длина записи давления, мм | 125 | 125 |
Габариты, мм: длина | 1900 | 2300 |
диаметр | 36 | 36 |
Масса, кг | 8,0 | 10,0 |
Примечaние. Погрешность приборов по прямому ходу (при монотонном изменении давления) не превышает 0,25 %. |
Продолжительность работы компенсационных приборов не зависит практически от времени их пребывания в скважине, так как в период, когда давление не изменяется, питание электродвигателя автоматически отключается.
studizba.com
Автономный глубинный манометр-термометр АМТВ-6-20 (АЦМ-6)
Автономный глубинный манометр-термометр АМТВ-6-20
Устьевые манометры
Автономный глубинный манометр-термометр АМТВ-6-20 предназначен для регистрации давления и температуры при гидродинамических исследованиях в процессе бурения и эксплуатации нефтяных и нагнетательных скважин.
Прибор производит измерение давления и температуры через заданные интервалы времени и записывает цифровую информацию в электронную энергонезависимую память. Датчик давления является одновременно и датчиком температуры.
После проведения измерений данные считываются в компьютер для обработки, анализа, вывода на экран (принтер) в графическом или цифровом виде и передачи в другие программы обработки.
Манометр АМТВ-6-20 обладает большой разрешающей способностью по давлению за счет 19-ти разрядного АЦП; имеет память до 8Мб и интерфейс связи с ПК USB2.0 (время считывания всей памяти не больше двух минут).
Манометр АМТВ-6-20 имеет три режима работы "экономичный" (минимальное потребление тока), "прецизионный" (максимальная чувствительность канала давление), "скоростной" (для измерения быстротекущих изменений давления).
Рабочее давление, МПа:
40 МПа 60 МПа 80 МПа 100 МПа
Комплектация:
- Колпачок
- Верхний наконечник
- Защитный кожух
- Зонд прибора с отверстием для датчика давления
- Нижняя заглушка
- Руководство по эксплуатации
- Паспорт
- Кейс для транспортировки
Технические особенности:
- Включение и выключение прибора в режим записи при помощи компьютера
- Считывание информации с прибора в ПК в любом интервале отработанного времени
- Просмотр реальных значений давления, температуры и напряжения источников питания для проверки прибора
- Просмотр полученных данных на экране компьютера в числовом и графическом виде
- Вывод полученных данных в выбранном диапазоне на принтер в числовом и графическом виде
- Программное переключение прибора в один из трех режимов: скоростной, экономичный и прецизионный
Автономный манометр-термометр глубинный АМТВ-6-20:
ecolite-st.ru
Манометр глубинный - это... Что такое Манометр глубинный?
- Манометр глубинный
-
(a. depth manometer; H. Teufendruckmesser; ф. manometre de fond; и. manometro de profundidad) - измерит. средство для определения давления (нефти, газа, воды и т, п.) на забое и по стволу эксплуатац. скважин. M. г. применяются при исследовании пластов и скважин и для контроля давления при разработке нефт. и газовых м-ний. M. г. герметичны, устойчивы к ударам, к действию коррозионной среды, к высокой темп-pe. Габариты M. г. выбираются в зависимости от диаметра скважин.
Пo виду используемого в измерит. системе чувствит. элемента различают пружинные геликоидальные, пружинно-поршневые, струнные и пневматические M. г. Действие M. г. основано на восприятии измеряемого давления чувствит. элементом и перемещении пера регистрирующего устройства. B результате этого на диаграммном бланке отображаются изменения давления во времени. B дистанционных M. г. реакция чувствит. элемента преобразуется в сигнал, поступающий по кабелю в информац. систему. Для измерения давления в определённом узком интервале c малой абс. погрешностью применяют дифференциальные M. г. Предел измерения выпускаемых в CCCP M. г. до 63 МПa. Погрешность ±(0,5-1,5)% от предела измерения.
Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
- Манифа
- Маноно-Китотоло
Смотреть что такое "Манометр глубинный" в других словарях:
Манометр глубинный — ► depth gage, subsurface pressure gage Измерительное средство для определения давления на забое и по стволу эксплуатационных скважин … Нефтегазовая микроэнциклопедия
глубинный самописец давления — глубинный самопишущий манометр — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы глубинный самопишущий манометр EN subsurface recording pressure gage … Справочник технического переводчика
глубинный манометр — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN depth gaugesubsurface pressure gagesubsurface pressure gauge … Справочник технического переводчика
глубинный самопишущий манометр — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN bottom hole pressure gaugedownhole pressure gauge … Справочник технического переводчика
скважинный манометр — манометр Ндп. глубинный манометр [ГОСТ 22609 77] Недопустимые, нерекомендуемые глубинный манометр Тематики геофизические исследования в скважинах Обобщающие термины аппаратура и оборудование для геофизических исследований в скважинах Синонимы… … Справочник технического переводчика
лифтовой глубинный манометр — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN subsurface lift pressure gage … Справочник технического переводчика
прецизионный глубинный манометр — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN precision depth pressure gageprecision subsurface pressure gage … Справочник технического переводчика
Глубинные измерительные устройства — (a. deep measuring devices; н. Tiefaufnahmevorrichtungen, Tiefenmeβgerate; ф. appareillage de mesure de fond; и. dispositivos para medidas de fondo) средства измерения на забое и по стволу скважин параметров, значения к рых служат для… … Геологическая энциклопедия
Опробование пластов — (a. testing of producing horizon, seam testing; н. Forderhorizonttest; ф. essai des horizons productifs, test des niveaux productids; и. invegastion de propiedades de niveles productivos, estudio de propiedades de niveles productivos,… … Геологическая энциклопедия
Словесные названия российского оружия — … Википедия
dic.academic.ru
Контейнер для глубинных приборов КАП-73
Контейнер для автономных приборов КАП-73
Скважинное оборудование
Контейнер скважинный КАП-73 предназначен для крепления и надежного удержания одного или двух автономных глубинных приборов (например: манометр АМТВ-Гео, АЦМ) в составе компоновки на (гибких) насосно-компрессорных трубах (НГКТ) в ходе проведения работ в нефтяных или газовых скважинах, предусматривающих контроль за изменением давления и температуры.
Контейнер КАП-73 представляет из себя устройство их 3 или 4 секций. Нижняя секция контейнера имеет внутреннюю присоединительную резьбу НКТ 73 мм, ГОСТ 633-80 и наружную присоединительную резьбу НКТ 73 мм, ГОСТ 633-80. В корпусе имеются пазы для установки и крепления автономных приборов.
Исполнение контейнеров отличаются габаритными и присоединительными размерами, а также длиной и диаметром встраиваемых преобразователей.
Комплектация КАП-73:
- Корпус
- Муфта
- Соединитель
- Сертификат
- Паспорт и руководство
Порядок работы:
- Глубинный прибор устанавливается в канал нижней секции контейнера;
- Верхняя и средняя секции контейнера последовательно надеваются на трубу НКТ;
- Затем накручивается нижняя секция на трубу НКТ;
- Верхняя, средняя и нижняя секции стыкуются и фиксируются через крепежные отверстия.
Комплектация контейнера КАП-73:
Порядок работы КАП-73:
Чертеж контейнера КАП-73.00.000:
Контейнер КАП-73:
ecolite-st.ru
устройство, принцип действия, расшифровка рез-в изиерений.
Глубинные манометры предназначены для измерения давления в действующих и остановленных фонтанных, компрессорных, глубиннонасосных, нагнетательных, а также в
пьезометрических скважинах на забое и по стволу. По принципу действия различают следующие глубинные манометры: пружинные геликсные — в качестве чувствительного элемента применена геликсная пружина; пружинно-поршневые — манометрический блок состоит из цилиндрической проволочной пружины и поршня, воспринимающего измеряемое давление; пневматические — объем наполняющего прибор газа меняется пропорционально измеряемому давлению; мембранные со струнным преобразователем — измеряемое давление действует на мембранный чувствительный элемент, изменяя натяжение прикрепленной к нему струны, колеблющейся в поле постоянного магнита.
Глубинные манометры геликсные (МГГ). Принципиальная схема глубинного самопишущего геликсного манометра приведена на рис. Основные части: 1 – проволока, 3 – часовой механизм, 5 – ходовой винт, 12 – геликсная пружина, 13 – каппиляр, 14 – сильфон, 15 – ртутный термометр, 16 – отверстие, 17 – корпус, 19 – перо, 20 – коретка с диаграмным бланком. Принцип действия: Через 16 давление действует на 14 и передается 12 , происходит поворот 12 и идет запись пером 19 на 20. 20 поступательно перемещается в соответствии с часовым механизмом.
Расшифровка: На диаграммном бланке получается запись изменения давления во времени. Для контроля температуры при измерении давления в скважине в приборе имеется максимальный ртутно - стеклянный термометр 15. К показаниям манометра вводят поправку потому, что температура в скважине отличается. Чувствительный элемент - геликсная пружина - изготовлен из трубок бериллиевой бронзы. Точность глубинного манометра в значительной степени зависит от качества геликсной пружины, поэтому особое внимание обращают на соблюдение установленной технологии ее изготовления. Диаграмма записи давления глубинным манометром МГГ показана на рис
Линия О - О прочерчивается пером при перемещении каретки вручную до спуска прибора в скважину и соответствует нулевому избыточному (атмосферному) давлению. Она называется нулевой линией. a – m – линия соотв-я всему времени замера. L1 соответствует буферному давлению. L2, соответствует давлению в точке измерения. L3, соответствует буферному давлению.
Глубинные манометры пружинно-поршневые (МГП)
Устройство прибора показано на рис.
Осн. части прибора : 1 – проволока, 3 – часовой механизм, 4 – барабан с диаграммой, 5 – поршень, 7 – цилиндрическая пружина, 9 – фильтр, 10 – ртутный термометр,11 – отверстие, 14 – перо. Принцип действия: давление вытесняет 5 , 7 растягивается и 14 пишит, одновременно 4 вращается из – за 3. Расшифровка: см. МГГ.
14 Глубинные дифференциальные манометры (дгм –4)
Глубинными дифференциальными манометрами измеряют изменение давления в узком диапазоне с высокой точностью. На рис. показано устройство глубинного дифференциального манометра ДГМ-4. Основные части: 1 – проволока, 2 – часовой механизм, 4 – струны, 5 – пишущий латунный штифт, 7 – каретка с диаграммой, 11 – поршень, 12, 16 – клапан, 9 – штанга, 13, 15 – пружина. Принцип действия: когда давление в манометре < Рзаб ч\з 12 жидкость давит на 11. 11 поднимается , давление регистрируется, с помощью 16, 11 опускается. Краткая хар-ка: пределы измерения перепада давления – 20% от давления зарядки, порог чувствительности – 0,005 атм., рабочий агент – сжатый воздух, чувств. элемент – поршень, внешн. диаметр – 36 мм, длина – 1200 – 1300 мм, макс. Давление зарядки – 400 атм., макс. Перемещение пера – 100 мм. Номинальное давление зарядки рассчитывают по формуле Рз = (Ро*Тз/Тскв)+0,5, где Ро - давление в рабочей точке скважины; Тз и Тскв - температура, соответственно, в ванне и в рабочей точке скважины, К.
Запас давления 0,5 кгс/см2 обусловлен разницей усилий верхней и нижней пружин клапана. После нескольких спусков и подъемов прибора вблизи расчетной точки скважины можно быть уверенным в нормальном открытии нижнего клапана манометра. Расчетная формула для определения по записи на диаграммном бланке значения измеренного давления имеет следующий вид: Р=Ро*(h\M-h), где h — ордината по диаграммному бланку; М = Vо\f — постоянная прибора; Vо - объем верхней секции дифференциального манометра; f — площадь сечения цилиндра. Существенным недостатком ДГМ –4 явл. то, что его необх-мо заряжать, часовые механизмы уже при 80 С не работают и теряется эластичность. Для этого разработали ДГМ –5 (манометр со ртутным затвором, они работают при высоких темпер.)
studfile.net
Автономный глубинный манометр-термометр АМТВ-6-30 (АЦМ-6)
Автономный глубинный манометр-термометр АМТВ-6-30
Устьевые манометры
Автономный глубинный манометр-термометр АМТВ-6-30 (в дальнейшем, прибор) предназначен для регистрации давления и температуры при гидродинамических исследованиях в процессе бурения и эксплуатации нефтяных и нагнетательных скважин.
Прибор производит измерение давления и температуры через заданные интервалы времени и записывает цифровую информацию в электронную энергонезависимую память. Датчик давления является одновременно и датчиком температуры.
После проведения измерений данные считываются в компьютер для обработки, анализа, вывода на экран (принтер) в графическом или цифровом виде и передачи в другие программы обработки.
Манометр АМТВ-6-30 обладает большой разрешающей способностью по давлению за счет 19-ти разрядного АЦП; имеет память до 8Мб и интерфейс связи с ПК USB2.0 (время считывания всей памяти не больше двух минут).
Манометр АМТВ-6-30 имеет три режима работы "экономичный" (минимальное потребление тока), "прецизионный" (максимальная чувствительность канала давление), "скоростной" (для измерения быстротекущих изменений давления).
Рабочее давление, МПа:
40 МПа 60 МПа 80 МПа 100 МПа
Комплектация:
- Колпачок
- Верхний наконечник
- Защитный кожух
- Зонд прибора с отверстием для датчика давления
- Нижняя заглушка
- Руководство по эксплуатации
- Паспорт
- Кейс для транспортировки
Технические особенности:
- Включение и выключение прибора в режим записи при помощи компьютера
- Считывание информации с прибора в ПК в любом интервале отработанного времени
- Просмотр реальных значений давления, температуры и напряжения источников питания для проверки прибора
- Просмотр полученных данных на экране компьютера в числовом и графическом виде
- Вывод полученных данных в выбранном диапазоне на принтер в числовом и графическом виде
- Программное переключение прибора в один из трех режимов: скоростной, экономичный и прецизионный
Автономный манометр-термометр глубинный АМТВ-6-30:
ecolite-st.ru
Компенсационные манометры и дифманометры — Студопедия
Автономные компенсационные манометры типа «Байкал-1» предназначены для измерения и регистрации небольших (до 2,5 МПа) давлений в скважинах.
Действие манометра основано на уравновешивании измеряемого давления натяжением винтовой цилиндрической пружины. В отличие от пружинно-поршневых манометров прямого действия (МПМ-4) трение в записывающем устройстве этого прибора не влияет на его погрешность и чувствительность, так как деформация чувствительного элемента служит только для замыкания электрической цепи питания электродвигателя, который перемещает пишущее перо на ход, пропорциональный измеренному давлению.
Конструктивно манометр «Байкал-1» (рис. 10.5) состоит из преобразователя давления I, регистрирующего устройства II и блока питания III.
В качестве чувствительного элемента использованы сильфоны 16 и 18 разного диаметра, имеющие общее дно 17, которое жестко соединено штоком 15 с винтовой цилиндрической пружиной 13. Второй конец пружины навинчен на якорь 12, выполненный в виде гайки, поступательно перемещающейся по ходовому винту 11, вращаемому с помощью электродвигателя постоянного тока 6. Вал электродвигателя одним концом соединен через понижающий редуктор с промежуточным винтом 9 и далее с основным винтом 11, а вторым концом также через понижающий редуктор — с винтом 5 регистрирующего устройства.
Рис. 10.5 Компенсационный манометр «Байкал-1» | Рис. 10.6. Преобразователь давления дифманометра «Онега-1» |
Измеряемое давление через разделитель 19 воздействует на кольцевую площадь сильфона большего диаметра 18, в результате чего он деформируется и перемещает шток 16 с закрепленным на нем плечом пружинного контакта 14. При этом подвижной контакт замыкает электрическую цепь питания электродвигателя, вал которого приводит во вращение ходовые винты преобразователя давления и регистрирующего устройства. При вращении винта 11 гайка 12 деформирует пружину 13 до тех пор, пока ее натяжение не станет равным усилию, действу-ющему на сильфон 18. При равенстве усилий подвижной контакт вернется в нейтральное положение и разомкнет цепь питания электродвигателя. Частота вращения вала электродвига-теля, а следовательно, и деформация пружины будут пропорциональны измеренному давлению.
Одновременно пишущее перо 4 переместится по ходовому винту 5 на расстояние, также пропорциональное частоте вращения вала, а следовательно, измеренному давлению. Таким образом, на бланке, вставленном в барабан 3 часового привода 2, будет прочерчена линия, длина которой характеризует измеренное давление. С понижением давления подвижной контакт отклонится в другую сторону и вновь замкнет цепь электродвигателя, вал которого начнет вращаться в обратную сторону до тех пор, пока усилие, действующее на сильфон, не уравновесится натяжением пружины. В этот момент подвижной контакт снова переместится в нейтральное положение и разомкнет цепь питания электродвигателя.
Для предотвращения прибора от поломки при повышении давления служат микровыключатели 7, которые прерывают цепь питания электродвигателя в крайних положениях ползуна 8, перемещающегося по промежуточному винту 9. Электрическое питание двигателя осуществляется с помощью элементов 1, установленных в блоке питания I, а реверс двигателя - с помощью электронного переключателя 10, смонтированного в блоке электродвигателя.
Компенсационный скважинный дифманометр «Онега-1» предназначен для измерения и регистрации давления при исследовании скважин методами гидропрослушивания и восстановления давления.
Конструктивно прибор отличается от манометра «Байкал-1» наличием узла клапана, служащего для предотвращения поломки сильфонов при заполнении его сжатым газом. Преобразователь давления (рис. 10.6) через иглу 4 предварительно заполняется сжатым газом под давлением, примерно равным забойному давлению в скважине. Под действием этого давления сильфон 5 с клапаном 6 закрывает входное отверстие 7, отсекая жидкость, заполняющую камеры 8 и 9. Давление сжатого газа через сильфоны 3 передается находящейся в замкнутом объеме несжимаемой жидкости, что предохраняет эти сильфоны от разрушения. Ходовой винт 2 уплотнен сальником 1.
При спуске прибора в скважину клапан 6 открывается, когда забойное давление станет несколько большим давления сжатого газа. После открытия клапана прибор начинает регистрировать изменение забойного давления (разность между давлениями в скважине и давлением сжатого газа). При подъеме прибора клапан 6 закрывается и сжатый газ остается в полости преобразователя.
В таблице 10.4 приведена характеристика манометров «Байкал-1» и «Онега-1».Пределы измерения давления дифманометром «Онега-1» определяются только жесткостью винтовой цилиндрической пружины. Они не зависят от давления сжатого газа. Поэтому с его помощью можно проводить гидропрослушивание скважин, когда максимальные приращения забойного давления составляют порядка 0,5—2 % от начального значения.
Таблица 10.4
Характеристика манометров «Байкал-1» и «Онега-1»
Показатель | «Байкал-1» | <0нега-1» |
Верхний предел измерения давления, МПа | 0,4; 1,0; 1,6; 2,5 | 0,4; 1,0; 1,6; 2,5 |
Максимальное статическое давление, МПа | 2,5 | |
Погрешность, % от верхнего предела измерения | 0,6; 1,0 | 1,0 |
Порог чувствительности, МПа | 0,001—0,002 | 0,001—0,002 |
Наибольшая рабочая температура, °С | ||
Длина записи давления, мм | ||
Габариты, мм: длина | ||
диаметр | ||
Масса, кг | 8,0 | 10,0 |
Примечaние. Погрешность приборов по прямому ходу (при монотонном изменении давления) не превышает 0,25 %. |
Продолжительность работы компенсационных приборов не зависит практически от времени их пребывания в скважине, так как в период, когда давление не изменяется, питание электродвигателя автоматически отключается.
studopedia.ru