Оборудование для проведения гидродинамических исследований

1________________________________________________________________

• 1.1    Оборудование для проведения гидродинамических исследований

В настоящее время гидродинамические исследования производят с помощью одних из самых современных приборов. К каждому прибору прилагается, в свою очередь, программное обеспечение для более точной и оперативно выполняемой обработки результатов.

Все    используемые    автономные    приборы    являются интеллектуальными цифровыми приборами с микроконтроллерным управлением, имеют внутреннюю память, автономное питание и возможность подключения к персональному компьютеру для передачи накопленной информации по проведённым инструментальным замерам.

На Южно-Балыкском месторождении в настоящее время используются следующие автономные приборы:

• 1.    Контроль уровня

• •    Уровнемер «Судос-мини плюс»

• •    Уровнемер «Судос-мини 2»

• •    Уровнемер «Судос-автомат»

• 2.    Контроль динамограмм

• •    Динамограф «СИДДОС-автомат»

• •    Динамограф «СИДДОС-мини»

• 3.    Контроль расхода

  • •    Расходомер ультразвуковой с накладными излучателями «АКРОН-1»

  • •    Портативный ультразвуковой расходомер System 1010WP

• 4.    Контроль устьевого давления и температуры

• •    Преобразователь давления измерительный с измерителем температуры «МТУ-04»

• •    Устьевой манометр «МИКОН-207»

• 5.    Глубинный контроль давления и температуры

2_____________________________________

• •    Глубинный манометр-термометр «АМТ-08»

• •    Глубинные манометры-термометры «KUSTER»

Помимо автономных приборов используются мобильные диагностические комплексы, которые монтируются на базе отечественных автомобилей повышенной проходимости:

• • ВАЗ-21213

• • УАЗ-31514

• • ГАЗ-3308

Приборы для контроля уровня жидкостиУровнемер «Судос-мини плюс»

«Судос-мини плюс» предназначен для оперативного контроля уровня жидкости в добывающих нефтяных скважинах (рисунок 1 (а)).

Прибор обеспечивает контроль статического и динамического уровня, регистрацию кривых падения и восстановления уровня, автоматическую регистрацию давления газа в затрубном пространстве на устье скважины.

а)                                                  б)

Рисунок 1 - Уровнемер «Судос-мини плюс»

«Судос-мини плюс» может использоваться, как цифровой устьевой манометр с записью барограммы в свою память. Прибор постоянно контролирует давление на устье скважины и в зависимости от его значения подставляет скорость звука.

Скорость звука может быть введена в прибор вручную. «Судос-мини плюс», как уровнемер работает по принципу эхолокации.

Прибор измеряет время прохождения эхосигнала от устья скважины до уровня жидкости и обратно. Затем, зная давление и скорость звука, прибор рассчитывает значение уровня жидкости, и высвечивает его на индикаторе. График эхосигнала можно так же записать в память прибора, и после серии измерений на скважинах просмотреть его на компьютере в базе данных измерений.

При подключении к прибору накладного датчика динамометрирования (рисунок 1 (б)) прибор выполнит и функции оперативного контроля работы штанговых глубинно-насосных установок ШГНУ. При этом он осуществит контроль динамограмм ШГНУ в установившемся режиме и при выходе на режим, а также контроль утечек в статическом состоянии.

Управляется прибор с помощью четырех кнопок.

Прибор работает от аккумуляторных батарей. Одной зарядки батарей от сети 220 Вольт достаточно для работы прибора в течение двух - трех недель.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Наименование параметра             Значение

Диапазон контролируемых уровней                    (20 + 3000) м

• -    с разрешающей способностью                        1м

Диапазон контролируемых давлений                    (0 *100) кГс/см2

Максимальная контролируемая нагрузка на полированный шток 20000 кГс

• -    при диаметре полированного штока

  (22 ч- 39) мм

  (0,5^-3,5) м

  (0,64 - 12) кач./мин

  
  

• -    при длине хода штока

Темп качаний при записи динамограмм

Емкость энергонезависимой памяти

- для символьных отчетов                         149

• -    для графиков                                    37

Время непрерывной работы после полного заряда аккумулятора в нормальных климатических условиях, не менее         14 час

Время хранения данных в энергонезависимой памяти 5 лет

Уровнемер «Судос-мини 2»

Прибор предназначен только для оперативного контроля уровня жидкости в добывающих нефтяных скважинах (не имеет возможности осуществлять динамометрирование). Он обеспечивает контроль статического и динамического уровня, регистрацию кривых падения и восстановления уровня, автоматическую регистрацию давления газа в затрубном пространстве на устье скважины. Являясь функциональным аналогом уровнемера «СУДОС-мини», имеет ряд преимуществ:

• •    Масса и габариты в два раза меньше, чем у прототипа;

• •    Емкость памяти измерений и быстродействие увеличено в 9 - 10 раз;

• •    Полностью русифицированный пользовательский интерфейс;

• •    Внутренний аккумулятор защищен от неправильной эксплуатации;

• •    Внутренняя память программ защищена от сбоев.

Прибор комплектуется блоком визуального контроля БВК-2 (разработанном на базе современного карманного персонального компьютера), позволяющем непосредственно на скважине, в режиме реального времени, видеть график эхосигнала.

Уровнемер «Судос-автомат»

Прибор обеспечивает контроль статического и динамического уровня, автоматическую регистрацию кривых падения и восстановления уровня, автоматическую регистрацию давления газа в затрубном пространстве на устье скважины (рисунок 2).

Рисунок 2 - Уровнемер «Судос-автомат».

Прибор может применяться для автоматического слежения за уровнем жидкости во время эксплуатации скважин, запись КВУ (КПУ), а также при их запуске после ремонта (вывод на режим).

Основное преимущество данного прибора заключается в его моноблочности и полной автономности. Достаточно задать прибору соответствующий режим работы, и он автоматически, без участия оператора будет производить контроль уровня и давления в скважине с заданной периодичностью.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наименование параметра                  Значение параметра

Диапазон контролируемых уровней                        (20 - 3000) м

1 м

(0 - 10) МПа

• -    с разрешающей способностью Диапазон контролируемых давлений Емкость энергонезависимой памяти - для символьных отчетов                                  149

• -    для графиков                                              37

Время непрерывной работы после полного заряда аккумулятора в нормальных климатических условиях, не менее               12 часов

Интервал автоматического замера                  от 3 мин. до 99 мин.

Время заряда аккумулятора (типовое)                        16 часов

Время хранения данных в энергонезависимой памяти         5 лет

Рабочий диапазон температур                              (-40 - +50) ºС

Масса                                                     8,3 кг

Приборы для контроля работы штанговых насосных установокДинамограф «СИДДОС-автомат»

Динамограф «СИДДОС-автомат» предназначен для контроля работы штанговых глубинно-насосных установок (ШГНУ). Он обеспечивает контроль динамограмм типа "нагрузка - положение штока" в рабочем состоянии и при выходе ШГНУ на режим, а также позволяет контролировать утечки в клапанах насоса и в трубах в статическом состоянии (рисунок 3).

«СИДДОС-автомат» оснащен межтраверсным датчиком нагрузки и датчиком перемещения, позволяющим измерять абсолютные значения нагрузок и перемещений полированного штока. Данные, полученные с помощью прибора «СИДДОС-автомат», используются для расчета параметров станка качалки.

7_____________________________________

Рисунок 3 - Динамограф «СИДДОС-автомат»

В приборе использован датчик нагрузки, монтируемый в траверсы раздвижными домкратами, что значительно упрощает монтаж прибора и работу с ним.

Клавиатура прибора состоит из восьми кнопок. Один раз задав режимы работы прибора при исследованиях используется только одна из трех кнопок, определяющая соответствующий режим работы.

Графики динамограмм и числовые данные исследований отображаются на графическом индикаторе, могут быть переданы в компьютерную базу данных измерений.

Прибор работает от встроенного аккумулятора. Одной зарядки достаточно для работы прибора в течение двух недель.

Все исследования выполняются в автоматическом режиме и могут быть выполнены одним оператором. В приборе использована звуковая и световая сигнализация подсказывающие пользователю моменты начала и окончания исследований, а также моменты остановки и запуска станка качалки при промежуточных исследованиях «вес штанг», «утечки».

Основное преимущество прибора заключается в полной автоматизации процессов динамометрирования и моноблочной конструкции. Отсутствие измерительного кабеля и интеграция всех блоков в единый корпус увеличивает надежность прибора и делает простой работу с ним.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наименование параметра	Значение параметра
Диапазон контролируемых нагрузок	(0 ч-10 000) кГс
Диапазон контролируемых перемещений	(0 - 3500) мм
- с темпом качаний в интервале	(0,64 - 8) кач./мин.
Дискретность контроля нагрузки	10 кГс
Дискретность контроля перемещения Время контроля динамограммы или теста	5 мм
клапанов устанавливается автоматически	20,5 с; 41 с; 82 с;164 с;

Число сохраняемых отчетов в энергонезависимой памяти 80 шт.

Время непрерывной работы	4,5 час
Время заряда аккумулятора Время хранения данных в энергонезависимой	16 час
памяти, не менее	500 час
Рабочий диапазон температур динамографа	(-40 +50) °С
Срок службы прибора	5 лет
Масса динамографа, не более:	1,3 кг

Динамограф «СИДДОС-мини»

Динамограф «СИДДОС-мини» (рисунок 4) предназначен для оперативного контроля работы ШГНУ. Он обеспечивает контроль динамограмм типа "нагрузка - положение штока" в рабочем состоянии и при выходе ШГНУ на режим, а также позволяет контролировать утечки в клапанах насоса и в трубах в статическом состоянии. «СИДДОС-мини»

оснащен накладным датчиком нагрузки и акселерометром в качестве датчика перемещения, позволяющим измерять косвенные значения нагрузок и перемещений полированного штока.

Рисунок 4 - Динамограф «Сиддос-мини»

Основные преимущества прибора:

• •    Малые габариты и масса, позволяющие переносить его в кармане;

• •    Простой монтаж и демонтаж на полированный шток, позволяющий производить динамометрирование не останавливая ШГНУ одному исследователю;

• •    Отсутствие измерительных кабелей и простое управление одной кнопкой;

• •    Возможность визуализации графика динамограмм на блоке БВК-2.

Приборы для контроля расхода жидкости

Расходомер ультразвуковой с накладными излучателями «АКРОН-1»

10_______________________________________________________________

Расходомер «АКРОН-01» может эффективно использоваться для контроля расхода закачиваемой жидкости при оценке приемистости нагнетательных скважин.

Расходомер выполнен в виде переносного прибора с кабельным подключением ультразвуковых накладных датчиков. Датчики могут устанавливаться на любой протяженный участок трубопровода с помощью собственных элементов крепления.

Расходомер обеспечивает измерение текущего объемного расхода в единицу времени, усреднение показаний за заданное время и расчет суммарного объема (количества) жидкости. Расходомер обеспечивает контроль расхода звукопроводящих жидкостей с низким содержанием газообразных и твердых веществ, при полностью заполненном сечении напорного трубопровода.

Значение приемистости скважины и другие контролируемые параметры отображается на индикаторе расходомера, и могут быть переданы в компьютер через СОМ-порт.

Принцип действия расходомера основан на измерении разности времени распространения акустических колебаний, пересекающих поток контролируемой среды под углом к оси трубопровода в двух противоположных направлениях: по потоку и против потока.

Допускается наличие в контролируемой среде газовых включений и твердых частиц в количестве не более 1 % объема контролируемой жидкости.

Материал трубопровода - любой звукопроводящий материал. Толщина стенки трубопровода - от 2 до 50 мм.

11_______________________________________________________________

^^^^н

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наименование параметра Пределы измеряемых расходов при условных Значение параметра диаметрах прохода, мм:

30	(0-6)...(0-25) м3/час
40	(0-8)...(0-50) м3/час
50	(0-10)...(0-100) м3/час
65	(0-12,5)...(0-160) м3/час
80	(0-16)...(0-250)м3/час
100	(0-20)...(0-320) м3/час
125	(0-25)...(0-400) м3/час
2000	(0-400)...(0-16000) м3/час
Материал трубопровода звукопроводящий	любой
Рабочий диапазон температур датчиков	(-40 - +50)ºС

Портативный ультразвуковой расходомер System 1010WP (Controlotron)

Расходомер «Controlotron» аналогичен по принципу работы и функциональным возможностям расходомеру «АКРОН-01» и отличаются в основном возможностью измерения скорости потока и расширенными возможностями контроля за процессом измерения.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наименование параметра Значение параметра Допустимая погрешность, не более 2% Диапазон измеряемых скоростей потока ±12 м/с Толщина стенки трубопровода Контролируемая среда: от 0,5 до 76 мм гомогенная жидкость со скоростью распространения ФОРУМ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ №12(28) forum-nauka.ru звука при температуре

Напряжение питания от -40ºС до +120ºС

+12В

Приборы для контроля устьевого давления и температуры