Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Датчики уровня промывочной жидкости в приемных емкостях и доливной емкости служат для контроля поглощения и притока ПЖ в процессе бурения, а также для контроля долива скважины

Признак классификации	Типы измерителей давления
По принципу действия (тип преобразова­теля): основной	Тензометрический	Емкостной	Пьезорезистквны(	Индукционный	Струнный
дополнительный	Наклеенный	Металлические обкладки	Динамические измерения	Стальной сердечник	Струна
Напыленный (КНС)	Напыление	П ьезотрансфор — матор (статика)	Ферритовый сердечник	Лента
Кристалл
По диапазону измерения	Вакуум +300 МПа	Вакуум+300 МПа	1Па +15 МПа	Вакуум +300 МПа	Вакуум +300 МПа
Выходной сигнал	0-10 В; 4-20 мА	0-10 В; 4-20 мА	0-10 В	0-10 В; 4-20 мА	Частота
Возможность измерения дифдавления	0,1 кПа-0,1 МПа	0,1 кПа—0,1 МПа	10 Па-0,1 МПа	0,1 кПа-0,1 МПа	Нет
По месту уста­новки преоб­разователя	Линия высокого давления	Линия высокого давления	Линия высокого давления	Линия высокого давления	Линия высокого давления
По точности	Высокая	Высокая	Высокая	Средняя	Высокая
По удобству монтажа	Удобно, стандар­тная манометри­ческая резьба	Удобно	Удобно	Удобно	Удобно

Признак классификации	Тип измерителей давления
По надежности	Высокая	Высокая	Высокая	Низкая	Средняя
Предпочти­тельные изме­рители и их ха­рактеристики: — погрешность измерения — выходной сигнал — температур­ный диапазон — диапазон измерения Унификация	+ ±1% (0,5%) 4—20 мА (0-10 В) -50 + +50°С 0-40 МПа; 0-1 МПа; (0-0,5 МПа — дифдавление) Все виды БУ

при подъеме бурового инструмента и ликвидации катастрофиче­ских поглощений.

В комплектах контрольно-измерительных приборов, которы­ми оснащаются буровые установки, в основном используются датчики уровня поплавкового типа (ПУР, ДУ-1, ПУ-1).

Преобразователь уровня ПЖ в приемных емкостях ПУР

В комплексе СКУБ для измерения уровня ПЖ используется пре­образователь ПУР (рис. 9.34) [46]. Поплавок, плавающий на по­верхности раствора, перемещается вверх и вниз синхронно с из­менением уровня. Перемещение поплавка преобразовывается в пропорциональный угол поворота входного вала ПУР и далее в »перемещение плунжера дифференциального трансформатора (рис. 9.34, а)

Входной вал /7 с коническим колесом 12, связанный с рычагом поплавка 13, поворачивающимся на угол от 0 до 60° в зависимости от уровня ПЖ в приемных емкостях, передает вращение посредст­вом конической и цилиндрической передач фланцу 10, на котором закреплен профильный кулачок 9 (рис. 9.34, б). Последний, враща­ясь, перемещает двухплечевой рычаг 7, шарнирно связанный с плун­жером 6, который перемещается внутри катушки 5.

Пружина 4, воздействуя на плунжер 6, обеспечивает плотное прилегание рычага 7 к кулачку. Плунжер 6, перемещаясь, изме­няет в катушке э. д.с., передаваемую на вход дифференциально­трансформаторного преобразователя 3. Зубчатые передачи рабо­тают в масле, уровень заливки масла контролируется щупом 8. Корпус преобразователя 2 отлит из алюминиевого сплава и име­ет основание 7 для установки его на приемных емкостях. На кулачке 9 имеются пазы, позволяющие устанавливать его в опре­деленное положение относительно рычага 7.

Техническая характеристика ПУР

TOC o "1-5" h z Верхний предел измерения, м……………………………………………… 1,6

Основная погрешность измерения, %…………………………………… ±1,5

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

Масса, кг………………………………………………………………………………….. 6,8

Габарит, мм………………………………………………………….. 240x275x2265

В комплексе СКУБ-М1 использован датчик уровня ДУ-1 по­плавкового типа, в котором перемещение поплавка преобразо-

а А Рис. 9.34. Преобразователь уровня в приемных емкостях:

а — электрическая схема, I — катушка индуктивности,

А — дифференциально-трансформаторный преобразователь ПДТ, к — колодка, б — конструкционная схема

вывается в угол поворота вала сельсина. Диапазон измерения и погрешность измерения аналогичны преобразователю уровня ПЖ в приемной емкости ПУР.

Измеритель суммарного уровня ПЖ в емкостях ИСУ-1

Измеритель ИСУ-1 предназначен для постоянного контроля сум­марного уровня ПЖ и его отклонения от установленного значе­ния в трех приемных блоках в процессе бурения нефтяных и газовых скважин [117]. Принцип действия уровнемера основан на измерении уровня поплавковым и пьезометрическим спосо­бами и заключается в измерении уровня жидкости по величине давления гидростатического столба жидкости.

Измеритель суммарного уровня включает: преобразователь, блок индикации, измерительный блок и источник питания. Пре­образователь предназначен для преобразования величины сум­марного уровня и отклонения от установившегося значения уров­ня ПЖ в приемном блоке в пропорциональное избыточное дав­ление воздуха. Принцип действия преобразователя основан на изменении гидростатического столба жидкости в трубке в зави­симости от уровня жидкости в приемном блоке. При изменении уровня бурового раствора поплавок опускается либо поднимает­ся, изменяя в трубке гидростатический столб жидкости. В ре­зультате этого изменяется входное давление в преобразователях. Это изменение давления является выходным сигналом преобра­зователя, который поступает в измерительный блок.

Блок индикации предназначен для визуального определения суммарного уровня ПЖ и его отклонения от установленного уров­ня в приемных блоках. Входным сигналом является унифициро­ванный аналоговый пневматический сигнал 0,02—0,1 МПа, по­ступающий с измерительного блока. Блок индикации состоит из корпуса и панели, в которую входят показывающие приборы, служащие для визуального наблюдения суммарного уровня.

Указатель диапазона предназначен для ручной установки диа­пазона нормальной работы, измерительный блок — для преобразо­вания избыточного давления, поступающего с преобразователя, в унифицированные аналоговые пневматические сигналы.

Регулятор расхода воздуха применяется для регулирования и поддержания постоянного давления воздуха, измерительные пре­образователи разности давления — для измерения разности дав­лений в камерах. Они выдают унифицированные аналоговые пневматические сигналы. Задатчик измерительного блока слу­

жит для установления нулевого значения измеряемого суммар­ного уровня на показывающем приборе. Для коммутации сигна­лов используется реле.

Для питания пневмосистемы уровнемера предназначен источ­ник питания, включающий в себя устройство очистки воздуха П-ГТПВ (ТУ2-053-1358-78) и устройство подготовки воздуха. По­следнее имеет распылитель спирта, состоящий из стакана, крышки и стержня. Принцип работы распылителя заключается в насы­щении проходящего через него сжатого воздуха парами этилово­го ректифицированного спирта с помощью фитиля. Сжатый воз­дух, насыщенный парами спирта, поступает во второй распыли­тель, состоящий из стакана, крышки, регулировочных игл. Ста­кан второго распылителя заполнен глицерином.

Во влагоотделитель поступает спиртоглицериновая смесь, ко­торая имеет точку росы ниже — 50°С. Осушенный и очищенный воздух из влагоотделителя поступает в пневмосистему уровнеме­ра. В холодное время года в условиях минусовых температур сле­дует периодически проверять наличие спирта и глицерина в уст­ройстве подготовки воздуха. При отсутствии того или другого компонента необходимо долить соответствующие стаканы.

Техническая характеристика ИСУ-1

Диапазон измерения суммарного уровня

ПЖ в приемных емкостях, м……………………………………………….. 0—4

Диапазон измерения отклонения суммарного

уровня ПЖ в приемных емкостях…………………………. —0,5 + +0,5

Предел допускаемого значения основной приведенной погрешности измерения показаний и выходного сигнала, %:

суммарного уровня………………………………………………………… ±2,5

отклонения суммарного уровня……………………………………. ±2,5

Предел допускаемого значения изменения показаний выходного сигнала суммарного уровня и отклонения суммарного уровня, вызванного отклонением температуры окружающего воздуха от нормального значения 20±5°С,

не более:

TOC o "1-5" h z 50……………………………………………………………………………………….. 0,6

5…………………………………………………………………………………………. 0,3

30………………………………………………………………………………………. 1,0

Вариация показаний уровнемера, %, не более………………… 1,25

Порог чувствительности, %, не менее……………………………….. 0,63

Непостоянство показаний, %, не более…………………………….. 1,25

Время установления показаний, с, не более……………………….. 300

є

сГ

Рис. 9.35. Гидростатический изме­ритель уровня:

7 — верхняя камера,

2 — емкость, 3 — мерная линейка, 4 — преобразо­ватель давления, 5 — цифровой миллиампер­метр, 6 — блок питания, 7 — выносной пульт сбора информации

Рис. 9.36. Прецизионный измеритель дифференциального давления

Диапазон изменения выходных аналоговых

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

Диапазон сигнализации, настраиваемый

по шкале, %…………………………………………………………………….. 10—100

Цена деления показывающего прибора, м:

измерения суммарного уровня………………………………………… 0,1

измерения отклонения суммарного уровня………………….. 0,01

Параметры питания:

давление воздуха питания, МПа……………………….. 0,14±0,014

расход воздуха питания при температуре 20°С и атмосферном давлении в установившемся

режиме, м3/с, не более…………………………………………….. 6,5 ■ 10’4

класс загрязненности воздуха питания……………………………. 1

Габарит, мм, не более:

преобразователя…………………………………………… 2100x260x300

измерительного блока…………………………………… 340x330x280

блока индикации…………………………………………….. 390x160x320

Масса уровнемера, кг, не более………………………………………….. 140

В СГТ-К «Разрез-2» применяются гидростатические (пьезо­метрические) измерители уровня, совмещенные с измерителями плотности и температуры ПЖ (рис. 9.35), получившие шифр «Раствор-1». Особенностью пьезометрического измерения уров­ня и плотности в комплексных приборах «Раствор-1» является отсутствие продувки воздуха через измерительные камеры и диф­ференциальное измерение давлений как между измерительными камерами, разнесенными на определенное расстояние, так и между измерительной камерой и атмосферой. Прецизионные измерители дифференциального давления (рис. 9.36), оснащен­ные специальными микросхемами преобразования электрическо­го сигнала в МВ в унифицированный электрический сигнал 4— 20 мА, и учет плотности ПЖ позволяют определять уровень ПЖ в диапазоне от 0 до 1,6 м (от 0 до 2,5 м в доливной емкости) с погрешностью не более 0,5%.

В табл. 9.12 дается классификация измерителей уровня ПЖ.

Комментарии запрещены.