Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Величина подачи промывочной жидкости является одним из важнейших параметров бурения. Промывка скважины производится технической водой, глинистым раствором, соляными растворами и другими жидкостями. Плотность промывочной жидкости может составлять от 0,5 (аэрированный раствор) до 1,4 г/см3 и более, условная вязкость 10 — 50 с, содержание песка до 4% и более, температура от нуля до 30 — 40° С, давление до 5 МПа и более. Количество подаваемой и скважину промывочной жидкости в колонковом разведочном бурении изменяется в широких пределах — от 10 до 300 — 400 л/мин. Однако в большинстве случаев параметры промывочной жидкости изменяются в значительно меньших пределах. Например, при алмазном бурении, а также при применении твердосплавных коронок малых диаметров расход жидкости изменяется от 10 до 120 л/мин, причем большей частью ои не поднимается выше 40­50 л/мин; при бурении пользуются технической водой или глинистым раствором плотностью до 1,15 г/см3. Известно, что погрешность измерения расхода при алмазном бурении породоразрушающим инструментом диаметром 46 мм не должна превышать 2,2 л/мин. При бурении инструментом диаметром 59 мм эта величии! может быть увеличена до 3 л/мин. Ниже дается описание наиболее распространенных расходомеров. Расходомер ЭРМ конструкции КазИМС — является электрическим приборо имеющим датчик расхода и пульт с указателем. Датчик расхода, рис.19,-ротометрического типа с электромагнитны! преобразователем сигнала. Преобразователь выполнен в виде двух обмоток 4 которые размещены на поверхности трубки 5, изготовленной и электроизоляционного материала. Нижняя обмотка является возбуждающей, а верхняя измерительной. Снаружи электромагнитный преобразователь закрыт кожухом 6. Ши 3 поплавка выполняет роль стального сердечника, перераспределяющего магнитны поток и соответственно э. д.с. в обмотках преобразователя таким образом, что на выхо) получается сигнал, пропорциональный расходу промывочной жидкости. Вследсти этого микроамперметр, включенный в цепь измерительной обмотки, может бы проградуирован непосредственно в единицах расхода. Болт 1 служит для приподнимай поплавка при сливе жидкости из нагнетательного шланга. Поверхность корпуса конической расточкой 2, а также поплавок и шток омываются промывочной жидкости обладающей большой абразивностью. В то же время износ у этих деталей может повле за собой нарушение градуировки прибора. Поэтому поплавок, шток и поверхнй конусной расточки изготовляют из высококачественной стали с последующей закалке защищают износоустойчивым хромовым покрытием. На рис. 20 приведена принципиальная схема прибора ЭР (ЭРМ). Сопротивления R1 и одно из которых является регулируемым, служат для калибровки сигнала, поступающе измерительной обмотки ИО на микроамперметр тЛ„ Полупроводниковый диог преобразует переменный ток в постоянный, пульсации которого сглаживает конденсате} 1. Трансформатор Тр служит для понижения и стабилизации напряжения на возбуждения датчика. Кроме двух основных обмоток — возбуждения ВО и измерительной ИО, индукш преобразователь имеет еще обмотку КО, включенную таким образом, чтобы компенсировала сигнал возникающий в измерительной обмотке при крайнем нш положении штока, когда нет расхода жидкости.

36

Рис 19. Датчик

расхода жидкости прибора ЭР ( ЭРМ )

380

==^SS=SS!

при

К°ГПУСа Д™8 Форма поплавка и

также подбором конической

подобраны таким обрмоГч^”РИЧеСК°Й таемы (конденсатор С1 и m жедкосги. вызывав чтобы сгладить влияние пульсжтй оопрогивление)

=га= ‘ не превышает ±1 л/мии

Стабилизация питающего напряжения обеспечивает сохранение точности измерения прн изменении питающего напряжения 380 В.

Техническая характеристика ЭР (ЭРМ)

Диапазон измерениярасхода, л/мин………………… oi-2?0игаГоД-^О

Рабочее давление, МПа……………………………………………………………………… >……………………… 3g0

Напряжение питания, В………………………………………….

Частота питающего напряжения, Гц…………………………………………………. ^

Потребляемая мощность, Вт………………………….

Габариты, мм: ………………………………. {50x250x610

датчика-…………………………………………………………………………………………………… 200x200x300

пульта…………………………………………………………………………………

Масса, кг: 12

датчика……………………………………………………………………………………………………………………… 45

пульта…………………………………………………………….

Электромагнитный расходомер промывочной жидкости ЭМР-2 (ЭМР-3).

_ „ v/г. тпойство датчика электромагнитного расходомера подробно

описаньГв [1Д 2] Особенностью ЭМРЗ является система, обеспечивающая работу датчика с

эмульсиями и оош ка стаиегся коаксиальным кабелем, центральная жила

через переключатель В1 измерение кштиоро ^ Ш2, ЛТД который обеспечивает согласомние^де^^а^с^уитлителем напряжения. Питание эмитгерного по^Рит“

EraЬгжт ssr ssssrsaz

и “SK связей позволяет стабилизировать коэффициент усиления усилиташ, сюра)мыл ^^гзч/^яштпр. го воздуха, а также

=5=

примеюпъ транзисторы с РаГ пмятоо Гр1 на выпрямитель, собранный на диода*

££■.=. — ь. —те;

выходного сигниа от калибровочное переменное сопротивление

‘“п„™»е’Г™^««ктрн, ао„8 ,»«р»«ль»о» г»о.„ , «™™™«

*„i™ —«о”*»» p. JUp ЭМР — 2 р-»»

сопр™. »

прибора осуществляется подачей на его вход через пеоеключатель т стабилизированного напряжения с делителя ЛЗО R31

Путем регулировки сопротивления Д21 стрелка измерительной головки устанав

ливается на отметку, соответствующую маркировке каждого датчика Для компенсации начального напряжения датчика и фона усилителя т е

ðà НУЛЯ ПРИбОРа’ К ВЫХОДУ сглаживающего фильтра подключена цшГ по которой параллельно сигналу через переключатель В вводите тоГобратного управления. еличина того тока изменяется с помощью переменного сопротивления эл! ИС ИЗМТТеЛЬНОГО Усияителя расходомера ЭМР-2 осущеещмется от электроиного стабилизатора напряжения НапряРжение пере^н™го тока

фильтроТй29СсТзМОВЬЮ М°СТОВОЙ СХемы на диодах Д7-Д10 и сглаживается стГили^он Д6 В КаЧЕСТВе ИСТ°ЧНИКа °П°РН°Г° надР“ используется

усилРи“;В„аоН”ем “ш °ПОРНЫМ НаПрЯЖ6Нием и напряжением питания адпротивленис меж лv ™ ^ упРавляет триодом /7Я10, изменяющим

™™e„„e 1 ГРОМ “ К0ЛЛеКТ°Р°м’ поддерживая постоянным

уменьшает стабилизатора. Применение электронного стабилизатора

коэффициент усиления. НИв ШУМЬ’ уСИЛИтеля и Дополнительно стабилизирует его

зависит^от электоотхчюлвеличина “шала датчика электромагнитного расходомера

лром,™* „

Комплексный расходомер ЭРМ-5.

мЛ—;убГй Бурдой** С3:о”’ИеМб Пр°МЬ1ВОЧНОЙ жидкости применяются является вибрадия тасост на котощм пни °бЫЧН° КраЙН6 ПРич™ой этого

повышения давления Еще болесухутпял^1*8™310™’ Э ТШОКе частые импульсивные

’ *" ^ *-■»»»

магнитоупругий преобразователь ™ ТаКОГО датчика Целесообразно использовать

£^й=к. теа=к

м„ь „„ ие

Рис. 21. Принципиальная схема расходомера ЭМР-2

Техническая характеристика ЭМР2

Верхние пределы измерения, л/мин 150и300,500и1000

TOC o "1-5" h z (для датчиков ДР20А, ДР40А, ДР60А) 2500 и 5000

Допускаемое рабочее давление, МПа…. 10

Основная погрешность, %…………………………………………. не более ± 2,5

Номинальное напряжение питания, В 380

Номинальная частота тока питания, Гц 50

Потребляемая мощность, В А………………………………………… не более 40

Проводимость контролируемой среды, сим. см "… 10 s+ ДО’1

Условия эксплуатации:

вязкость раствора по СПВ-5, сек…….. * ________________ до 60

температура окружающего воздуха, °С…. (—30) (+50)

допустимая влажность окружающего воздуха, %:

для датчика…………………………………………………………………… до 98

для вторичного прибора………………………………………………… до 95

Допустимые колебания напряжения питания, % ±20

Допустимые колебания частоты от номинального значения, %… ±10

Виброустойчивость………………………………………. для частот от 5 до 80 Гц

и ускорении до 15 м/с7

Исполнение прибора……………………………… пыле-брызгозащщцённое

Габариты, мм………………………………………………………….. 322x250x24

Масса вторичного прибора, кг…………………………………………………. 12

Однако, если по одной из диагоналей стального квадрата приложить силу, то благол упругим деформациям, магнитная проницаемость в этом направлении возраст суммарный вектор магнитного потока отклонится и начнет пересекать витки втория обмотки, в которой возникает з. д.с., пропорциональная действующей силе.

Чувствительный элемент помещен в корпусе 5 датчика таким образом, что противо­положные вершины квадрата упираются сверху в крышку, а снизу в стальной диск 3, лежащий иа резиновой мембране 2. Мембрана зажата между выступом корпуса и буртом дна. С помощью штуцера I датчик соединяется с нагнетательной линией насоса.

Давление промывочной жидкости действует на чувствительный элемент через разделительную мембрану и стальной диск. Вследствие того, что жесткость чувствительного элемента чрезвычайно высока, мембрана практически не перемещается, чем достигается весьма высокая надежность его работы. Через штепсельный разъем к датчику подсоединяется кабель, по которому на обмотку возбуждения поступает питающий ток промышленной частоты и одновременно с измерительной обмотки отводится сигнал.

Получаемый от датчика давления сигнал после выпрямления и калибровки измеряется микроамперметром, проградуированным в МПа.

Разработка электрического индикатора давления позволила на базе расходомера ЭМР-2 создать комплексный прибор типа ЭРМ-5 для измерения обоих параметров промывки — подачи и давления жидкости. Он имеет два датчика — давления и расхода и один общий пульт, на передней панели которого размещены два указывающих прибора.

Принципиальная электрическая схема прибора ЭРМ-5 показана на рис. 23. Как видно, схема измерения давления также весьма проста и в ней использован прямой метод измерения полезвого сигнала.

Рис.22. Датчик давления с мапштоупругим чувствительным элементом

Рис.23. Принципиальная электрическая схема прибора ЭРМ-5:

ДР — датчик расхода; Д — датчик давления; RI, Ю. — сопротивления; С1, С2- конденсаторы; ПРУ, ПР2 —

предохранители; Л — сигнальная лампа; D — электродвигатель насоса; й/1, й/2 -штепсельные разъемы; Д, Д2- диоды; 1 .- показывающий прибор расхода; 2 — показывающий прибор давления

Техническая характеристика прибора ЭРМ-5

TOC o "1-5" h z Диапазон измерения расхода, л/мин…………………….. 8-0 или 8-50

Точность измерения расхода, л/мин до 70 ±10%

70-250 ±15%

Диапазон измерения давления, МПа……………………. 0,2-2,0 или 0,2-5,0

Точность измерения давления, МПа до 2,0 ±1,2

2,0-5,0 ±3,0

Напряжение питания, В……………………………………………. 380…. ±10%

Частота питающего напряжения, Гц…………………………………….. 50

Потребляемая мощность, Вт………………………………………………. 25

Габариты, мм:

пульта……………………………………………………….. 190x190x300

датчика расхода………………………………………………. 73×271550

давления датчика………………………………………….. 69x93x106

Масса, кг:

TOC o "1-5" h z пульта………………………………………………………………………. 5,4

датчика расхода…………………………………………………….. 10,3

датчика давления……………………………… — 1,2

Расходомер промывочной жидкости РПЛ-Л.

Предназначен для измерения расхода промывочной жидкости. Принцип работы РПЛ-1 достаточно прост и основан на преобразовании отклонения лопасти дагчика под действием скоростного напора промывочной жидкости в электрическое напряжение. При этом нарушается равновесие магнитных потоков в обмотках катушек, расположенных на крайних стержнях датчика и соединённых по дифференциально-трансформаторной схеме. Обмотки возбуждения питаются переменным током 36 В, 50 Гц. Действие расходомера подробно описано в [12].

Комментарии запрещены.