Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Один из важнейших параметров режима промывки скважины — расход ПЖ. Контроль за ним в нагнетательной линии насосов и на выходе из скважины позволяет установить возникновение га-

Классификация измерителей уровня Признак классификации Типы измерителей уровня По принципу действия: основной Поплавковые Г идростатические Акустические Емкостные Буйковые дополнительный С непрерывным измерением Без корректиров­ки по плотности Через воздух Низкочастотные Без коррекции Дискретные С корректи­ровкой Через жидкость СВЧ С корректиров­кой по плотности По типу пре­образователя Реохордный Диф манометр Электромагнит­ ный Емкостной — стержень с изоляцией Тензометричес- кий Тензометричес- кий С подачей воздуха Пьезокера­ мический Емкостной — провод с изоляцией Индукционный с тарированной пружиной Герконный Без подачи воздуха По месту уста­новки преобра­зователя В емкости В емкости Над емкостью В емкости В емкости В емкости По удобству монтажа Неудобно из-за наличия настила Удобно Удобно Удобно Удобно По точности Низкая Высокая Низкая из-за наличия пены, корки Средняя Низкая

Признак классификации		Типы измерителей уровня
По надежности	Низкая	Высокая	Высокая	Средняя	Средняя
Предпочтитель­ные типы и их характеристики: — погрешность измерения — выходной сигнал — температур­ный диапазон — диапазон из­мерения уровня Унификация		+ 0,5% 4—20 мА (0-10 В) 0—70°С 0—1600 мм (0—2500 мм) Все типы буро­вых установок

зонефтепроявлений или поглощений, их интенсивность, момент окончания разбуривания поглощающих и проявляющих пластов, оценить эффективность изоляционных работ, т. е. свести к ми­нимуму технико-экономические потери, связанные с осложне­ниями при бурении скважин.

При турбинном способе расход ПЖ характеризует режим бу­рения. Знание последнего необходимо для оценки процесса раз­рушения горных пород в его взаимосвязи с энергетической ха­рактеристикой забойного двигателя. Для измерения расхода раз­работаны различные устройства. Наиболее широко распростра­нен индукционный расходомер РГР-7 (РГР-100).

Расходомер РГР-7

Расходомер (рис. 9.37) состоит из датчика и преобразовательного блока [46]. Система магнитного возбуждения 1 создает переменное магнитное поле. В нем по не намагниченной и изолированной из­нутри трубе протекает электропроводная жидкость 2. Индуцируе­мая в ней э. д.с., пропорциональная средней скорости потока жид­кости, измеряется двумя электродами 3, введенными внутрь трубы и расположенными диаметрально противоположно в одном ее се­чении. Сигнал с электродов поступает на автокомпенсатор, вклю­чающий элемент сравнения 4, усилитель 5, серводвигатель 6 и ор­ган введения обратной связи 9. На выходе авто компенсатора стоят сельсин-датчик 7, угол поворота которого пропорционален мгно­венному расходу, и вторичный прибор 8.

Техническая характеристика РГР-7

TOC o "1-5" h z Пределы измерения, л/с…………………………………………………… 0—100

Класс точности……………………………………………………………………… ±2,5

Дополнительная погрешность измерения при отклонении температуры от 20 до ±50°С

на каждые 10°С (ГОСТ 14169-79), %…………………………………….. ±1

Максимальное рабочее давление, МПа………………………………… 20

Температура измеряемой среды, °С…………………………………. 2—80

Диаметр условного прохода, мм………………………………………….. 100

Потребляемая мощность, Вт…………………………………………………. 600

Нижнее значение вероятности безотказной работы

за 2000 ч при доверительной вероятности Р = 0,8……………….. 0,8

Габарит, мм:

датчика…………………………………………………………….. 800x340x282

преобразовательного блока…………………………… 450x435x270

вторичного прибора……………………………………….. 305x158x210

Масса, кг: датчика……………………………………………………………………………… 90 преобразовательного блока……………………………………………. 20 вторичного прибора…………………………………………………………….. 7 Расходомеры в упаковке для перевозок должны выдерживать относительную влажность воздуха 95±3% при температуре 35±5°С.

Рабочая среда — буровой или тампонажный раствор на вод­ной основе с удельной электропроводностью от 10_3 до 10 Ом/м. Средний срок службы расходомера РГР-7 до списания 6 лет. Срок службы между капитальными ремонтами 18 мес. Следует отме­тить, что надежность расходомера недостаточна. Внутреннее по­крытие датчика должно быть стойким к химически активным и абразивным средам и перепадам температур, причем необходи­мо, чтобы материал внутреннего покрытия обладал высокими электроизоляционными свойствами.

Аналогичную техническую характеристику имеет расходомер РГР-100.

Измеритель числа ходов поршня бурового насоса в единицу времени ИХН-1 [4 6]

В комплексе приборов Б-7 контроль за расходом раствора, зака­чиваемого в скважину, осуществляется по косвенному показате­лю — числу ходов поршня бурового насоса в единицу времени. При этом имеется в виду, что геометрические размеры цилинд­ров бурового насоса и величина хода поршня известны, а коэф­фициент наполнения цилиндра стабилен.

Число ходов поршня бурового насоса в единицу времени измеря­ется с помощью электрического тахометра, состоящего из датчика —
тахогенератора и вторичного прибора — вольтметра. Вращение от редукторного вала бурового насоса к тахогенератору передается с помощью клиноременной передачи аналогично прибору ИСР-1.

Техническая характеристика

Диапазон измерения контролируемой величины, ход/мин…………………………………………………………………………. Основная приведенная погрешность измерения, %

Максимальное расстояние от датчика до показывающего прибора, м…………………. Температура окружающей среды, °С…

0-150 ±2,5

………….. 70 -40 +50

В ИИС ГТИ СГТ-К «Разрез-2» при обслуживании буровых уста­новок с дизельным приводом предусмотрено измерение числа ходов поршней бурового насоса с помощью авиационного тахогенератора, сочлененного с торцом редукторного вала бурового насоса.

Преобразователь расхода выходящего бурового раствора ПРВ

Прибор ПРВ предназначен для преобразования количества выхо­дящего из скважины бурового раствора в пропорциональный вы­ходной сигнал напряжением О—10 В [46]. Раствор, выходящий из скважины, отклоняет чувствительный элемент (лопасть) на угол, пропорциональный количеству проходящего раствора в единицу вре­мени. Угол поворота входного вала преобразовывается далее в про­порциональное перемещение плунжера дифференциального транс­форматора. Перемещение плунжера преобразовывается прибором ПДТ в напряжение 0—10 В, пропорциональное расходу.

Конструкция ПРВ показана на рис. 9.38. Входной вал 4, свя­занный с лопастыо 9, поворачивается на угол 0—60° и в зависи­мости от расхода бурового раствора передает вращение посред­ством конической и цилиндрической передач фланцу 3, на кото­ром закреплен профильный кулачок 2. Последний, вращаясь, перемещает двухплечевой рычаг 8, шарнирно связанный с плун­жером 13, который двигается внутри катушки 11.

Для обеспечения перемещения плунжера 13 в зависимости от кривизны кулачка 2 применена пружина 10, которая, воздейст­вуя на плунжер, обеспечивает плотное прилегание рычага 8 к кулачку 2. Плунжер, перемещаясь, изменяет в катушке э. д.с., пе­редаваемую на вход преобразователя дифференциального транс-

Рис. 9.38. Преобразователь расхода выходяшего бурового раствора ПРВ

форматора 1. Корпус преобразователя 7 отлит из алюминиевого сплава и имеет основание 6 для установки преобразователя на желобе и две съемные крышки 5 и 12.

Техническая характеристика ПРВ

TOC o "1-5" h z Верхний предел индикации, %…………………………………………… 100

Погрешность сигнализации, %……………………………………………… ±4

Температура окружающей среды, °С…………………… —50 + +50

Масса, кг……………………………………………………………………………… 14,5

Габарит, мм…………………………………………………………….. 455x360x420

Сигнализатор потока промывочной жидкости С П Ж -1

Сигнализатор СПЖ-1 предназначен для непрерывного контроля изменения потока промывочной жидкости в циркуляционной системе на выходе из скважины в процессе бурения [461. Он может входить в состав комплекса приборов контроля парамет­ров промывочной жидкости, долива скважины и прогнозирова­ния флюидопроявления. Принцип работы СПЖ-1 основан на преобразовании угла поворота валика первичного преобразова­теля в пневматический аналоговый сигнал. Прибор СПЖ-1 раз­работан в Андижанском СПКБ.

СПЖ-1 (рис. 9.39) состоит из преобразователя /, блока ин­дикации 4, пневматических трубок 2 и 3. Под действием пото­ка промывочной жидкости лопатка преобразователя повора­чивается. В результате преобразователь выдает аналоговый сигнал, который поступает в блок индикации. Последний пред­назначен для обработки пневматического сигнала, поступаю­щего с преобразователя, передачи информации на показываю­щий прибор, проградуированный в процентах, а также для све­товой сигнализации.

Блок индикации состоит из корпуса и панели. На лицевой стороне панели расположены органы управления СПЖ-1: тумб­леры («Сирена», «Питание», «Настройка»), реле сигнализации, задатчик управления, индикаторы и манометр. На обратной сто­роне панели — две пневмолинии, на которых находятся уни­версальное пневматическое реле РУП ГМ-1 и перекидной кла­пан КП2-1. При верхнем положении тумблера «Настройка» сиг­нал через реле попадает на реле сигнализации, с помощью ко­торых настраивается диапазон контроля потока промывочной жидкости. При нижнем положении тумблера «Настройка» сиг­нал через тумблер поступает в реле, где сравнивается с задан­ными значениями, и в случае выхода сигнала за установленные пределы включает один из индикаторов «Минимально» или «Максимально».

Преобразователь предназначен для преобразования угла по­ворота лопатки в аналоговый пневматический сигнал. Он состо­ит из пневмопреобразователя угла поворота, пневмовыключате­ля, пневматического реле, лопатки, рычага, диска, вала, крыш­ки, противовеса. Лопатка с помощью зажима крепится к рычагу. На одном конце вала закрепляется рычаг, на другом — толка­тель. На валике пневмопреобразователя закреплен с помощью двух винтов поводок. Под напором промывочной жидкости ло­патка и соединенные с ней вал и валик пневмопреобразователя поворачиваются на угол, пропорциональный изменению потока промывочной жидкости.

В пневмопреобразователе угол поворота валика преобразует­ся в пневматический аналоговый сигнал и через пневматическое

реле передается в блок индикации. При повороте лопатки на угол 7° кулачок через рычаг действует на шток пневмовыключа­теля. Последний срабатывает и выдает сигнал, который через штуцер поступает в пневмолинию.

СПЖ-1 является восстанавливаемым, одноканальным, мно­гофункциональным изделием. Срок службы его 6 лет.

Техническая характеристика СПЖ-1 Диапазон индикации изменения

TOC o "1-5" h z потока промывочной жидкости, % ………………………………… 0—100

Диапазон сигнализации, настраиваемый

по шкале, %……………………………………………………………………… 5—100

Порог чувствительности сигнализатора при

изменении потока к максимальному значению, %…………… ±2,5

Диапазон изменения выходных

аналоговых сигналов, МПа………………………………………… 0,02—0,1

Кожух

Датчик силы

Плата

Корпус

Кабель

/Шток измерительный Рис. 9.40. Силоизмерительный преобразователь расхода

Расход воздуха при температуре 20°С и давлении

0,1 МПа в установленном режиме, м3/с, не более…. 4,16 • 104

Габарит, мм:

преобразователя……………………………………. 295x360x540

блока индикации………………………………………………. 220х 170×340

TOC o "1-5" h z Масса сигнализатора, кг, не более………………………………………… 50

Давление питания воздуха, МПа…………………. 0,1410,014

Класс загрязненности воздуха по ГОСТ 17433—80…………………….. 1

Температура окружающего воздуха, "С………………. —30 + +50

Верхнее значение относительной влажности

воздуха при температуре 35°С и более низких

температурах без конденсации влаги, % ………………………….. 95±3

В комплект ИИС ГТИ СГТ-К «Разрез-2» входят измерители массового расхода ПЖ на входе и выходе, разработанные на базе силоизмерительных преобразователей обтекания с защемленным концом. Для устранения сложностей, возникающих при монта­же преобразователей расхода в линии высокого давления, сило­измерительные преобразователи расхода (рис. 9.40) на входе в скважину монтируются на всасывающих линиях низкого давле­ния (диаметр трубы 250—300 мм) и на выкидной наклонной тру­бе на выходе из скважины в том ее месте, где промывочная жид­кость за счет сужения сечения на конце наклонной трубы запол­няется полностью. При одновременном измерении плотности промывочной жидкости на входе в скважину и на выходе из нее показания силоизмерительных преобразователей расхода в еди­ницах массового расхода (кг/с) преобразуются в значения объ­емного расхода в л/с с погрешностью, не превышающей ±2,5% от верхнего предела измерения, равного 100 л/с.

Силоизмерительные преобразователи расхода ПЖ, как и все датчики СГТ-К «Разрез-2», имеют унифицированный выходной сигнал 4—20 мА, поступающий на выносную систему сбора по двухпроводной линии. На их базе можно одновременно с изме­рением расхода на входе и выходе проводить непрерывные вы­числения значений дифференциального расхода (при условии суммирования расходов на входе при одновременной работе двух буровых насосов).

Классификация измерителей расхода буровых и тампонаж — ных растворов показана в табл. 9.13, где также указана предпоч­тительная последовательность внедрения различных типов из­мерителей расхода, получающих распространение в последнее время в общепромышленных измерениях. После определенной доработки эти расходомеры могут быть рекомендованы для при­менения на буровых установках.

Комментарии запрещены.