2020-06-08
631
Каждый датчик должен обеспечивать измерение соответствующего параметра с указанной точностью и иметь на выходе цифровой или стандартный аналоговый сигнал.
Используются следующие датчики:
1. Датчик положения талевого блока (глубиномер)
Используется для определения: положения тальблока относительно стола ротора, положения долота в скважине относительно забоя, глубины скважины, механической скорости проходки скважины, скорости спуско-подъемных операций.
Методы измерения:
· основной - измерение углового перемещения вала барабана буровой лебедки.
Используемый датчик: угловой преобразователь положения вала лебедки в дискретные сигналы импульсов глубины. Требуется коррекция вычисляемого параметра на изменение диаметра барабана лебедки при смотке (намотке) троса.
· дополнительный - измерение скорости вращения тихоходного ролика кронблока (второго от неподвижного ролика ветви «мертвого» конца талевой системы).
Используемый датчик: угловой преобразователь положения ролика кронблока в дискретные сигналы импульсов глубины или в непрерывную фазовую последовательность. Коррекция не требуется.
Единица измерения - м.
Диапазон измерений положения тальблока относительно стола ротора - 0 - 50 м.
Погрешность - не хуже 0,01 м.
Разрешение - не хуже 0,01 м.
2. Датчик веса на крюке
Используется для определения «кажущейся» нагрузки на долото.
Методы измерения:
· основной - вес на крюке определяется путем измерения натяжения неподвижного («мертвого») конца талевой системы.
Используемый датчик: тензометрический датчик веса инструмента, подвешиваемый на канат неподвижного конца талевой системы.
Единица измерений - тс.
Диапазон измерений - 0 - 600 тс (устанавливается в зависимости от грузоподъемности буровой установки, и оснастки талевой системы: 0 - 600 тс; 0 - 400 тс; 0 - 250 тс; 0 - 200 тс; 0 - 160 тс; 0 - 100 тс; 0 - 75 тс).
Погрешность - не хуже ± 1 %.
Разрешение - не хуже 0,1 тс.
· дополнительный - вес на крюке определяется по углу поворота первого (неподвижного) ролика кронблока, связанного с неподвижным концом талевой системы за счет растяжения неподвижной ветви талевой системы, на угол до 30 - 40°.
Используемый датчик: датчик угла поворота с прижимным роликом, за счет которого угол поворота непосредственно датчика увеличивается до 300 - 330°. Установка датчика веса на кронблоке целесообразна только при установке на кронблоке датчика глубины.
Допускается измерение веса на крюке методом измерения давления масла (жидкости) в системе гидравлического индикатора веса (ГИВ) инструмента по согласованию с Заказчиком.
Примечание - В некоторых случаях целесообразна установка двух датчиков веса (второй - с большей разрешающей способностью) для более достоверной оценки величины нагрузки на долото.
3. Датчик давления бурового раствора в нагнетательной линии
Измерения давления бурового раствора в нагнетательной линии (независимо от собственной системы измерения давления на буровой установке).
Единица измерения - МПа.
Диапазон измерений - 0 - 25, 0 - 40 МПа.
Погрешность - не хуже ± 1 %.
Разрешение - не хуже 0,1 МПа.
4. Датчик давления бурового раствора в обсадной колонне
(затрубное давление)
Измеряется давление в колонне при закрытом превенторе.
Единица измерения - МПа.
Диапазон измерений - 0 - 100 МПа.
Погрешность - не хуже ±1 %.
Разрешение - 0,25 МПа.
5. Счетчик ходов насоса
Измерение числа ходов в минуту для каждого насоса и получение входных данных для расчета производительности насоса.
Единица измерения - ход/мин.
Диапазон измерений - 0 - 200 ход/мин.
Погрешность - не хуже ±1 %.
Разрешение - 1 ход/мин.
6. Датчик расхода бурового раствора на входе
Измерение объемного расхода бурового раствора нагнетаемого в скважине.
Методы измерения:
· основной - измерение расхода ультразвуковым накладным расходомером в нагнетательной линии высокого давления (без врезки).
Единица измерения - л/с.
Диапазон измерений - 0 - 60 л/с.
Погрешность - не хуже ± 2,5 %.
Разрешение - 1 л/с.
· дополнительный - электромагнитный расходомер в нагнетательной линии или во всасывающих линиях насоса (для электропроводящих растворов).
7. Датчик расхода бурового раствора на выходе (индикатор)
Методы измерения:
· основной - расходомер-уровнемер поплавкового типа с регистрацией угла поворота оси подвеса. Устанавливается в выкидной линии (желобе) на выходе из скважины.
Единица измерения - %.
Диапазон измерений - 0 - 100 %.
Данный тип расходомера калибруется от расхода на входе.
· дополнительный - ультразвуковой накладной расходомер на разъемном устье или на заполненном участке выкидной трубы.
8. Датчик уровня бурового раствора
Используется для расчета объема раствора в каждой емкости и суммарного объема в емкостях.
Непрерывно замеряются уровни:
· в рабочих емкостях (от 2 до 6);
· в доливочной емкости;
· в емкости под виброситом.
Принципы измерения:
· по перемещению поплавка;
· дифманометрический;
· ультразвуковой.
Единица измерения - м.
Диапазоны измерения - 0 - 2,0 м; 0 - 5,0 м.
Погрешность - не хуже ± 1,0 %.
Разрешение - не хуже 0,01 м.
Примечание - Для повышения достоверности измерений при проводке скважин в сложных условиях возможна установка дублирующих уровнемеров с разными принципами измерения.
9. Датчик плотности бурового раствора на входе в скважину
Метод измерения - в приемной емкости вблизи всасывающих патрубков и в нагнетательной линии насосов.
Единица измерения - г/см.
Диапазон измерений - 0,8 - 2,5 г/см3.
Погрешность - ± 1 %.
Разрешение - 0,01 г/см3.
Принципы измерения в приемной емкости:
· дифманометрический;
· вибрационный;
· весовой.
Принцип измерения в нагнетательной линии - радиоактивный (гамма-плотномер).
10. Датчик плотности бурового раствора на выходе из скважины
Метод измерения - в выходящем потоке до контакта с атмосферой и в желобе до вибросита.
Единица измерения - г/см3.
Диапазон измерений - 0,8 - 2,5 г/см3.
Погрешность - ± 1 %.
Разрешение - 0,01 г/см3.
Принципы измерения в выходящем потоке до контакта с атмосферой:
· дифманометрический;
· радиоактивный.
Принципы измерения в желобе:
· дифманометрический;
· вибрационный;
· весовой.
Примечание - Измерение плотности бурового раствора как на входе в скважину, так и на выходе из нее рекомендуется производить путем отбора части раствора (0,2 - 0,5 л/с) специальными насосами и определения плотности гидростатическим методом на базе 0,5 - 1,0 м.
11. Датчик температуры бурового раствора
Температура бурового раствора измеряется на входе в скважину в приемных емкостях буровых насосов и на выходе из скважины на участке выкидной трубы (желоба) от устья до вибросита.
Единица измерения - °С.
Диапазон измерений - 0 - 100 °С.
Погрешность измерений - не хуже ± 1 %.
Разрешение - 0,2 °С.
Постоянная времени: на входе - до 15 с, а на выходе - до 2 с.
12. Датчик скорости вращения ротора (при роторном бурении)
Методы измерения:
· измерение скорости вращения элементов трансмиссии привода ротора;
· измерение скорости вращения ведущей трубы («квадрата»).
Единица измерения - об/мин.
Диапазон измерений - 0 - 350 об/мин.
Погрешность измерений - не хуже ± 1 об/мин.
Разрешение - 1 об/мин.
Принципы измерения:
· тахометрический;
· оптический.
13. Датчик вращающего момента на роторе (при роторном бурении)
Методы измерения:
· усилие, передаваемое ротором подроторному основанию (для буровых с дизельным приводом);
· сила тока приводного электродвигателя (для буровых установок с электроприводом).
Единица измерения - тс∙м.
Диапазон измерений - 0 - 5,0 тс∙м.
Погрешность измерений - не хуже ± 2,5 %.
Разрешение - 0,2 тс∙м.
Принципы измерения:
· датчик давления или тензодатчик для измерения натяжения приводной цепи;
· эффект Холла для измерения величины тока.
14. Датчик положения клиньев
Метод измерения - косвенный, по изменению давления в воздушной магистрали, управляющей приводом клиньев.
Диапазон измерений - 0 - 10 атм.
15. Датчик электропроводности бурового раствора на входе
и выходе скважины
Единица измерения - Ом∙м.
Диапазон измерений - 0 - 10 Ом∙м.
Погрешность измерений - не хуже ± 2,5 %.
Разрешение - 0,1 Ом∙м.
16. Датчик объемного газосодержания раствора
Измерение содержания любого свободного газа (включая воздух) в буровом растворе, выходящем из скважины.
Метод измерения - акустический, принцип действия - поглощение ультразвука между излучателем и приемником, погруженными в буровой раствор.
Единица измерения - % объемные.
Диапазон измерений - 0 - 20 % объемн.
Разрешение - 0,1 % объемн.
