Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
ИЗМЕРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
В НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
(часть 1)
Доцент кафедры АТПП
Прахова М.Ю.
2 слайд
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ
Механическое бурение
осевая нагрузка на долото;
число оборотов и частота вращения долота;
крутящий момент на роторе;
скорость подачи бурового инструмента (средняя скорость проходки);
расход и давление промывочной жидкости
Спуско-подъемные операции
подача (положение) и скорость перемещения талевого блока
Промывка скважин
расход, давление, температура, плотность и вязкость промывочной жидкости;
уровень промывочной жидкости в приемных емкостях и в скважине
Цементирование скважин
расход и объем продавочной жидкости и цементного раствора, его плотность;
давление, при котором осуществляется закачка
3 слайд
Датчик глубины (датчик оборотов вала буровой лебедки)
Датчик крутящего момента ротора
Датчик момента на ключе
Датчик оборотов ротора
Датчик ходов насоса
Датчик давления ПЖ на входе
Датчик потока (расхода) ПЖ на выходе
Датчик уровня ПЖ в приемной емкости
Датчик плотности ПЖ в приемной емкости
Датчик температуры ПЖ на входе (в емкости)
Датчик температуры ПЖ на выходе
Датчик нагрузки на крюке
Датчик электропроводности ПЖ на входе
4 слайд
Подача инструмента - его вертикальное перемещение на поверхности, которое осуществляется опусканием ведущей трубы в ротор на некоторую величину в результате ослабления (оттормаживания) тормоза лебедки.
Погружение долота - глубина внедрения долота в породу в результате подачи инструмента.
Индикатор веса (ИВ)
Нагрузка на долото
5 слайд
ИЗМЕРЕНИЕ ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ НА ДОЛОТО
Осевая нагрузка
осевое усилие, воспринимаемое долотом при его внедрении в породу
Осевая нагрузка =
сила веса буровой колонны, передаваемой на крюк, когда буровой инструмент приподнят над забоем (нагрузкой на крюк)
сила веса, передаваемой на крюк во время бурения
-
Вес колонны бурильных труб
индикатор веса, измеряющий натяжение неподвижного конца талевого каната
гидравлические
электрические
6 слайд
СХЕМЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УСИЛИЯ В МЕРТВОМ КОНЦЕ ТАЛЕВОГО КАНАТА
Полное усилие, действующее на датчик
Усилие разлагается с помощью параллелограмма сил и используется горизонтальная составляющая
1 - упругий элемент; 2 - шкала; 3 - манометр; 4 - мессдоза; 5 - рессора; 6 - гидроцилиндр; 7 - магнитоупругий датчик; P – усилие в неподвижном конце каната
Входной параметр
Перемещение
Давление
Сила сжатия
7 слайд
7 - магнитоупругий датчик; 8 - неподвижный конец каната талевой системы; 9 - барабан; 10 - рычаг; P – усилие в неподвижном конце каната; P′ - усилие сжатия на магнитоупругий датчик
Сила сжатия
Гидравлический индикатор веса ГИВ-6
Гидравлический индикатор веса ГИВ-6 предназначен в принципе только для индикации и регистрации усилия в неподвижном конце каната талевой системы (т.е. усилия на крюке) при бурении скважин, а по виду записи этого усилия, зная технологический процесс, судят о произведенных операциях во времени.
1 - трансформатор давления;
2 - основной указатель;
3 - верньерный указатель; 4 - регистратор;
5 - пресс-бачок;
6 - вентиль;
7- щит
8 слайд
8
Устройство гидравлического индикатор веса
1 – талевый канат;
2, 3, 4 – ролики;
5 – тарелка;
6 – корпус;
7 – манометр
Состав ГИВ
трансформатор давления
указывающий манометр с условной шкалой, градуированной на 100 делений и установленной на щите у поста бурильщика
самопишущий манометр с круглой диаграммой, вращаемой часовым механизмом со скоростью 1 об/сут.
m - число роликов талевого блока;
- КПД талевой системы
9 слайд
Расшифровка индикаторной диаграммы
Спуск инструмента
ряд пиков, увеличивающихся по высоте и располагающихся примерно параллельно радиальным дугам
Количество пиков
количество опущенных свечей
Высота каждого пика
вес опущенного инструмента
Расстояние между точками начала и конца пика
время спуска свечи
10 слайд
Характеристики ГИВ
Пределы измерения 40-80 кН, 120-180 кН и 200-250 кН
Трансформаторы давления градуируют с канатами определенного диаметра Основная приведенная погрешность составляет ±2,5%
Достоинства: просты по конструкции, несложны в эксплуатации
Недостатки: не позволяют производить дистанционные измерения и регистрацию параметров, часто нарушается герметичность измерительных систем.
11 слайд
МАГНИТОУПРУГИЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАГРУЗКИ МКН-1
Назначение
визуальный контроль веса снаряда;
визуальный контроль и регистрация осевой нагрузки в процессе бурения;
визуальный контроль и регистрация усилия на крюке при спуско-подъемных операциях и аварийных работах
F RМ L XL Z U
Магнитоупругий датчик
Чувствительная секция
Компенсационная секция
12 слайд
ПРП – прибор показывающий и регистрирующий
ДН – датчик нагрузки
НУ – нуль-усилитель
К – компенсатор
РД – реверсивный двигатель
Ред – редуктор
ОУ, РУ – отсчетное и регистрирующее устройства
ПРП
1 – «Вес»
2 – «Нагрузка»
3 – «На крюке, *10»
Измерительные каналы:
Вес снаряда
Нагрузка на забой
Усилие на крюке
Измерительная схема – автокомпенсатор переменного тока
UД - UОСВ = 0
U = UОСН
UД′ < UД
UД′ + UОСН – UОСВ = 0
UОСН = UОСВ - UД′
GОС = GСН - GКР
UОСН0,1UД = 0
UД - UОСВ = 0
Режим 1
Режим 2
Режим 3
13 слайд
ИЗМЕРЕНИЕ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НА РОТОРЕ
Контроль крутящего момента на шпинделе (роторе) бурового станка
Контроль загрузки бурового инструмента в наиболее опасном верхнем сечении
Возможность судить о загрузке привода и бурового станка, состоянии скважины (зашламование), резких искривлениях ствола, смене пород, степени износа породоразрушающего инструмента
Потребляемая приводом (в частности электродвигателем) мощность или мощность на его валу
Информативный сигнал
Параметр, пропорциональный крутящему моменту и измеряемый на звеньях в цепи силовой передачи (валах, шестернях, муфтах, цепных передачах, буровом инструменте)
14 слайд
СХЕМЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА В СИЛУ
Датчик крутящего момента, встраиваемый в шлицевой вал
Измеритель момента ротора (ИМР)
Датчик с применением косозубой пары шестерен
Крутящий момент М - произведение силы F на плечо r:
М=F·r
Имея в кинематике передачи крутящего момента М элемент радиусом r (вал, шестерня), можно при постоянстве r , измеряя силу F , контролировать крутящий момент
15 слайд
Магнитоупругий преобразователь момента
В магнитоупругих ДКМ используется свойство ферромагнитных материалов изменять свою магнитную проницаемость в направлении воздействия на них сил растяжения или сжатия (магнитоупругий эффект).
Wв – обмотка возбуждения (первичная обмотка);
W1, W2 – измерительные обмотки (вторичные обмотки)
Вторичные обмотки W1 и W2 сдвинуты на 90° относительно полюсов обмотки возбуждения и соединены встречно
Магнитное поле на поверхности вала
симметричное при ненагруженном вале (М = 0)
несимметричное (дефор-мированное) при нагру-жении вала некоторым моментом
16 слайд
Датчик момента ДМ конструкции СКБ НПО «Геотехника»
1- участок рабочего вала;
2- кольцевой многополюс-ный статор с последова-тельно соединенными катушками возбуждения W1;
3- совокупность П-образных магнитопроводов с вклю-ченными последовательно измерительными катушками W2
Достоинство - бесконтактный съем сигнала
Недостатки:
зависимость коэффициента преобразования от частоты вращения вала; чувствительность к осевым усилиям, зависимость начального выходного сигнала (фона) от углового положения вала относительно электромагнитного преобразователя;
жесткие ограничения по биению вала;
необходимость врезки в кинематику силовой передачи чувствительного отрезка вала
Погрешность 2 %
Максимальная частота вращения вала до 100 ÷ 150 об/мин
Частота изменения момента до 250 Гц
17 слайд
17
Измерение крутящего момента на роторе
с цепным приводом
1 – зубчатое колесо;
2 – цепь;
3 – рычаг;
4 – цилиндр;
5 – трубка;
6 – пружинный манометр
18 слайд
Измерение крутящего момента на роторе
с электроприводом
Nакт = 3UIcos,
M- крутящий момент, кН·м;
Nакт - активная мощность, кВт;
n- число оборотов в мин
М = 6,3 (Nп / n),
где Nп – полезная мощность на валу электродвигателя, кВт;
n – частота вращения вала двигателя, об/мин.
W-ваттметр;
ТТ- тансформатор тока;
ТН- трансформатор напряжения;
П- переключатель; Тр1- вспомогательный трансформатор напряжения;
1МП-контакты пускателя
19 слайд
19
Измерение крутящего момента на роторе
с электроприводом
20 слайд
Измерение частоты вращения
и числа оборотов ротора
1 – индуктивный датчик;
2 – вал ротора;
3 – металлический флажок
21 слайд
ДАТЧИК ОБОРОТОВ ЛЕБЕДКИ ICS SR «ГЕОТЕК»
Датчик состоит из двух частей: первичного преобразователя (импульсного датчика) и микропроцессорного преобразователя сигнала
Модификация 01 - из двух частей: одна часть в виде ленты монтируется на механизм, перемещение которого необходимо измерять. Другая часть датчика - корпус, монтируемый на неподвижном основании в непосредственной близости от ленты.
Модификация 02 - в виде диска, монтируемого на вал лебедки под устройство подачи воздуха в тормозную систему лебедки.
22 слайд
22
Измерение подачи бурового инструмента
и механической скорости бурения
1 – сельсин-датчик;
2 – зубчатая шестерня;
3 – третий ролик кронблока;
4 – сельсин-приемник;
5 – отсчетное устройство
23 слайд
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СЕЛЬСИНА
24 слайд
Датчик глубины
(датчик оборотов вала буровой лебедки)
Предназначен для определения глубины скважины в процессе бурения.
Принцип действия - датчик преобразует угол поворота буровой лебедки в импульсы, прямо пропорциональные перемещениям крюкоблока.
Крепление - датчик устанавливается на станине буровой лебедки. Произвести соединение шкива датчика с валом лебедки, тросиком, входящий в комплект датчика. Угол поворота буровой лебедки передается к датчику с помощью клиноременной передачи.
25 слайд
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ БУРОВОГО РАСТВОРА
Давление
26 слайд
Расход
Диапазон измерения, л/с0-50, 0-100
Индикатор потока НПФ «Геофизика»
Измерительная лопатка
α
Обтекания (индикаторы расхода)
Ультразвуковые (расходомеры)
Электромагнитные (расходомеры)
27 слайд
ДАТЧИК РАСХОДА БУРОВОГО РАСТВОРА (УЛЬТРАЗВУКОВОЙ) ДРУ
Диапазон измерения скорости жидкости, м/с0,08...12,2
Диаметр труб (внутренний), не менее, мм 25
Погрешность измерения расхода, %2
Эффект Доплера
Бесконтактный ультразвуковой сенсор
Контроллер
28 слайд
ДАТЧИК РАСХОДА БУРОВОГО РАСТВОРА (РАСХОДОМЕР) ICS SQ «ГЕОТЕК»
29 слайд
Электромагнитный расходомер
1-катушки возбуждения (2 шт.);
2-электрод (2 шт.);
3- трубопровод
из неферромагнитной нержавеющей стали;
4- полиэтиленовая трубка
Диапазон измерения расхода: 0 - 100 л/сек
Верхний предел рабочего давления: 40 МПа
Максимальная приведённая погрешность: 2,5 %
30 слайд
Уровень
Уровень в емкости измеряется по углу отклонения штока с поплавком. Возможна перенастройка диапазонов измерений в широких пределах.
Диапазон измерения, м0-2
Предел допускаемой основной абсолютной погрешности±(0,02+0,01Х)
Поплавковый уровнемер НПФ «Геофизика»
31 слайд
ДАТЧИК УРОВНЯ БУРОВОГО РАСТВОРА (ГЕРКОНОВЫЙ) «ДУГ»
НПП «ГЕОСФЕРА»
Крепежный кронштейн
Полая штанга 1 с установленными внутри линейным герконовым преобразователем перемещений и нормирующим модулем
Поплавок 2
Кольцевой магнит 3
Ограничитель перемещения поплавка
Диапазон измерения, м 0...2
Разрешающая способность, не хуже, м 0,01
32 слайд
ДАТЧИК УРОВНЯ БУРОВОГО РАСТВОРА (ПОПЛАВКОВЫЙ, РЕЗИСТИВНЫЙ) «ДУР»
Блок преобразователя с измерительным элементом в виде многооборотного потенциометра и пружинным механизмом
Штанга
Направляющие стропы
Тросик
Поплавок
Якорь
Диапазон измерения, м 0-3/ 0-4/ 0-6
Разрешающая способность не хуже, мм 10
33 слайд
УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ДАТЧИКИ УРОВНЯ БУРОВОГО РАСТВОРА ICS SL «ГЕОТЕК»
Диапазон измерений (расстояние от поверхности излучателя до отражающей поверхности), мот 0,35 до 6
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, м±0,003
34 слайд
ПЛОТНОСТЬ
Вибрационные
Весовые
Ареометрические
Радиоактивные
Весовые плотномеры
1 - U-образная трубка, изготовленная из нержавеющей стали;
2 – сильфоны, соединенные с неподвижными патрубками для подачи анализируемой жидкости;
3 - силовой преобразователь;
4 - вторичный измерительный прибор;
5 - тяга
5
0,5 – 2,5 г/см3 с выделением поддиапазона 0,05 – 0,3 г/см3 в любой части основного интервала.
Классы точности 1 – 1,5
35 слайд
Ареометрический плотномер НПФ «Геофизика»
Гиря
Тензометрический датчик усилия (линейного перемещения)
Диапазон измерения, г/см3 0-2
Предел допускаемой основной абсолютной погрешности ±(0,01+0,01Х)
Вибрационный плотномер «ГеоТехнология»
Диапазон измеряемой плотности 0.8 – 2.6 г/см3
Время запаздывания при измерении плотности не более 2 с
Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении плотности, %, не более 0,5
Камертон
36 слайд
ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ БУРОВОГО РАСТВОРА "ИПБ-1"
Преобразование поступающего потока гамма-излучения в пропорциональную ему среднюю частоту следования импульсов
Преобразование поступающей на его вход от блока детектирования средней частоты следования импульсов в стандартный аналоговый токовый выходной сигнал
Детектортор гамма-лучей
Блок обработки информации
Блок детектирования
Радионуклидный источник гамма-излучения - натрий-22 или хлористый калий
Определение плотности бурового раствора осуществляется по калибровочной зависимости, учитывающей ослабление потока гамма-излучения через стенку манифольда (желоба).
Диапазон измерения плотности, кг/м3600...2200
Предел основной абсолютной погрешности измерения, кг/м3 15
Время установления рабочего режима после включения, мин 30
37 слайд
Электропроводность
Индукционный резистивиметр НПФ «Геофизика»
Принцип действия датчика основан на измерении электропроводности жидкостного витка связи индукционным трансформаторным методом.
1 - катушки индуктивности (ферритовые кольца);
- корпус из нержавеющей стали, залитый герметиком;
- фторопластовая крышка, герметично закрывающая корпус с катушками;
- металлическая трубка;
- соединительные провода, защищенные экраном;
- коммутационный разъем;
- электронная плата;
- герметичный металлический корпус
Измерительный преобразователь
Блок электроники
1 – генератор высокочастотного синусоидального напряжения (100 кГц);
2 – нормирующий усилитель;
3 – прецизионный выпрямитель
Диапазон измерения 0,1 – 10 См/м
Предел допускаемой основной абсолютной погрешности ±(0,05+0,02(50/Х-1))
38 слайд
ДАТЧИК УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ (РЕЗИСТИВИМЕТР) ICS SC «ГЕОТЕК»
Диапазон измерений:
Удельного электрического сопротивления, Ом•мот 0,01 до 8,3
Удельной электрической проводимости, См/мот 100 до 0,12
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений электрической проводимости, См/м ±0,1
39 слайд
39
Глубинное измерение осевой нагрузки на долото
1 – упругий элемент;
2 – магнитопроводы;
3 – сердечники;
4 – защитный кожух;
5 – канал;
6 – кабель
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 625 522 материала в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Босых Марина Геннадьевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материалВаша скидка на курсы
40%Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс повышения квалификации
72/180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Мини-курс
6 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.