Проект регламента на технологию вскрытия продуктивных пластов в условиях депрессии на Бавлинском (стр. 24 из 28)
Техническая характеристика ПМР
Верхний предел измерения, кН 30
Основная приведенная погрешность измерения, % ±1,5
Температура окружающей среды, 0С -50-+50
Масса, кг 12
Габариты, мм 187х145х200
При управлении процессом бурения скважин необходим контроль момента вращения бурильной колонны, работающей в напряженном состоянии, так как превышение установленного значения крутящего момента может привести к сложной аварии. Крутящий момент устанавливают по изменению упругих свойств вала, углу его закручивания, тангенциальным напряжениям на поверхности или по изменению силы активного тока ротора электродвигателя. В качестве преобразователей крутящего момента в электрический сигнал могут быть использованы индуктивные, индукционные, емкостные, магнитоупругие, струнные, тензометрические типы датчиков. Момент на роторном столе контролируют по усилию, передаваемому ротором подроторному основанию. Крутящий момент измеряют независимо от направления вращения ротора и натяжения цепной передачи. Крутящий момент роторного стола, приводящего во вращение колонну труб с инструментом, определяют по изменению натяжения цепной передачи датчиком ДКМ, который устанавливают под ведущей ветвью цепи привода (рис. 14.2). При помощи регулировочного болта 2 и тарельчатой пружины 3 создается начальная стрела прогиба цепи привода роторного стола в месте соприкосновения звездочки 4, установленной на рычаге 1, с цепью (рис. 14.2). При изменении крутящего момента натяжение цепи меняется, что приводит к перемещению траверсы 5. Перемещение последней влечет за собой деформацию тарельчатой пружины и смещение рычага 1, связанного с измерительной обмоткой преобразователя и вторичным прибором. Погрешность измерения не превышает ±2,5%. Индикатор крутящего момента на роторе ГИМ-1, используемый в комплексе Б-7, состоит из гидравлического преобразователя цепи ротора, рычага с рабочим колесом, показывающего прибора, соединительного шланга и демпфера (рис. 14.3).
Рис. 14.3. Общий вид гидравлического индикатора крутящего момента на роторе ГИМ-1
Рис. 14.4. Преобразователь усилий для измерения момента на роторе ПМР
Один из важнейших параметров режима промывки скважины - расход бурового раствора. Контроль за ним в нагнетательной линии насоса и на выходе из скважины позволяет установить возникновение газонефтепроявлений 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 бурового раствора 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. Мгновенный расход бурового раствора в нагнетательной линии контролируют с помощью индукционного расходомера РГР-7 или сменившего его РГР-100.
Расходомеры РГР-7 (рис. 14.5) и РГР-100 предназначены для контроля мгновенного расхода электропроводных жидкостей, в частности бурового раствора на водной основе, и устанавливаются в напорном трубопроводе бурового или тампонажного манифольда. Преобразователь расхода по уровню взрывозащиты относится к особо взрывоопасному электрооборудованию. Расходомеры состоят из первичного и вторичного преобразователей и указывающего прибора (см. рис. 14.5). Принцип действия индукционного расходомера основан на законе электромагнитной индукции. Электропроводная жидкость может быть рассмотрена как бесконечное число проводников, при прохождении которых в магнитном поле возникает э.д.с., пропорциональная средней скорости потока. Система магнитного возбуждения 1 создает переменное магнитное поле, в котором по немагнитной и изолированной внутри трубе 2 протекает электропроводная жидкость. Индуциируемая в жидкости э.д.с. снимается с корпуса первичного преобразователя и одного электрода 3, введенного внутрь трубы, и подается в преобразовательный блок, где измеряется потенциометрическим методом. При этом компенсирующее напряжение снимается с потенциометра 4 через фазовращатель 5, получающий питание от системы катушек компенсации, находящихся в магнитном поле первичного преобразователя. Элемент сравнения б, построенный на триоде, дает сигнал разбаланса на усилитель 7 с выходом на реверсивный двигатель 8. Двигатель поворачивает движок реохорда, а вместе с ним ротор сельсина-датчика 9 сведения разбаланса к нулю и фиксирует угол, пропорциональный измеряемой э.д.с., т.е. мгновенному объемному расходу. Выходной сигнал с сельсина-датчика поступает на следующий сельсин указывающего (или регистрирующего) прибора 10.
Рис. 14.5. Расходомер РГР-7
Техническая характеристика РГР- 7 и РГР-100
Тип расходомера РГР-7 РГР-100
Предел измерения, л/с 75 100
Основная приведенная погрешность, % ±2,5 ±1,5
Дополнительная погрешность, %:
при отклонении частоты тока питания от номинальной ±5 Гц.±1
при работе с ферромагнитной средой ±1,5
Диаметр проходного сечения, мм 100
Рабочее давление, МПа 20 40
Питание:
Ток Переменный, однофазный
напряжение, В 220±33 220±66
частота, Гц. 50±5
Потребляемая мощность, В.А 370 400
Габаритные размеры, мм:
первичного преобразователя 800х340х282
600х350х350
вторичного преобразователя 450х435х270
280х110х220
указывающего прибора 150х146х120
Масса, кг:
первичного преобразователя 80 60
вторичного преобразователя 20 6,1
указывающего прибора 3
Температура контролируемой среды, "С 80
Удельная электропроводность контролируемой
среды, См/м 10-4÷ - 10
Температура окружающего воздуха, "С -40-+50
В отличие от существующих отечественных и зарубежных индукционных расходомеров РГР-7 и РГР-100 компенсируют влияние на показания прибора не только электрических, но и магнитных свойств жидкости (при работе на утяжеленных буровых растворах) и, кроме того, рассчитаны на работу при повышенных колебаниях параметров питания (при работе от дизель-генераторной установки).
Рис. 14.6. Манометр буровой геликсный МБГ-1
Техническая характеристика МБГ-1
Предел измерения, МПа 0-40; 0-25
Основная приведенная погрешность, % ±2,5
Питание:
Ток Переменный, однофазный
напряжение, В 220±20
частота, Гц ±5
Габаритные размеры, мм:
первичного преобразователя 265х825х190
вторичного преобразователя 335х305х155
блока питания 210х146х145
Масса, кг:
первичного преобразователя 9,5
вторичного преобразователя 6,3
блока питания 5,6
Для измерения давления глинистого и цементного растворов при бурении и цементировании нефтяных и газовых скважин применяют манометр буровой геликсный МБГ-1. Принцип действия прибора основан на преобразовании измеряемого давления в угол поворота бесконтактного сельсина-датчика с последующей передачей показаний. Манометр МБГ-1 (рис. 14.6) состоит из первичного преобразователя 3, блока питания 2 указателей 1, соединенных кабелем. Измерительным элементом первичного преобразователя служит многовитковая манометрическая геликсная пружина, которая воспринимает давление жидкости через резиновый разделитель. Разделитель и манометрическая пружина заполнены незамерзающей жидкостью. Угол поворота сельсина регулируется перестановкой цангового зажима на тот или иной виток манометрической пружины Регулировка позволяет получить линейную зависимость между углом поворота сельсина и давлением. Для сглаживания пульсаций давления на входе в манометрическую пружину установлен дроссель с регулирующей иглой.
Для контроля основных технологических параметров предназначен комплекс средств наземного контроля и управления процессом бурения нефтяных и газовых скважин (СКУБ) (табл. 14.1).
Таблица 14.1
Техническая характеристика комплексов СКУБ-М1
| Показатели | Значение показателя для варианта | |||||
| 00 | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Число контролируемых параметров | 8 | 8 | 9 | 15 | 15 | 15 |
| Число функций, реализуемых в каналах контроля, в том числе:отображение на показывающем приборерегистрациявыдача внешних информационных сигналовсигнализация отклонения от заданного режимавыдача внешних сигналов управления | 77755 | 77755 | 88866 | 13131377 | 13131377 | 13131377 |
| Пределы измерения контролируемых параметров:нагрузка на крюке, кНосевая нагрузка на буровой инструмент, кНподача бурового инструмента, мперемещение талевого блока, мдавление нагнетания бурового раствора, МПарасход бурового раствора в нагнетательной линии, м/счастота вращения ротора, об/минкрутящий момент на роторе, кН·мкрутящий момент на машинном ключе, кН муровень раствора в приемных емкостях,мтемпература бурового раствора, 0Срасход выходящего бурового раствора, % | 1250 400 | 1600 400 | 2000 400 | 2500400 | 3500 400 | 4000 400 |
| Не ограничена | ||||||
| 40250,1300-60--- | 40250,1300-60--- | 40250,1300-60--- | 40250,130060601,6100100 | 40400,130060601,6100100 | 40400,130060601,600100 | |
| Предел допускаемого значенияосновной приведенной погрешности измерения технологического параметра, %:по показывающему приборувнешнего выходного измерительного сигналапо программе регистратора | 2,51,52,5 | 2,51,52,5 | 2,51,52,5 | 2,51,52,5 | 2,51,52,5 | 2,51,52,5 |
| Продолжение табл. 14.1 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Напряжение, В:электропитаниявнешнего выходного сигнала | 2200-10 | 2200-10 | 2200-10 | 2200-10 | 2200-10 | 2200-10 |
| Допускаемые отклонения параметров электропитания, %:по напряжениюпо частоте | +10-15±4 | +10-15±4 | +10-15±4 | +10-15±4 | +10-15±4 | +1015±4 |
| Потребляемая мощность, В А | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 |
| Масса, кг | 306,5 | 306,5 | 312,7 | 381,1 | 380,2 | 380,2 |
| Диапазон рабочих температур, 0С | -50÷50 | -50÷50 | -50÷50 | -50÷50 | -50÷50 | -50÷50 |
| Средняя наработка на отказ пофукциям, регулируемым в каналах контроля, ч | 10000 | 10000 | 10000 | 10000 | 10000 | 1000 |
| Средний срок службы, год | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
Комплекс приборов Б-7 объединения «Союзнефтегазавтоматика» позволяет контролировать и регистрировать нагрузку на долото, частоту вращения ротора, крутящий момент на роторе и механическом ключе, давление на выкиде буровых насосов и подачу бурового инструмента. В комплекс Б-7 входят следующие приборы: ГИВ-М - измеритель нагрузки; ГИД-1 - измеритель давления на выкиде буровых насосов, состоящий из датчика давления, показывающего прибора, соединительного шланга и запорного вентиля; датчик выполняет функции разделителя сред бурового раствора в напорном трубопроводе, измерителя, а также гасителя пульсаций; ИСР-1 - измеритель частоты вращения ротора, представляющий собой обычный электрический тахометр; ГИМ-1 - индикатор крутящего момента на роторе, состоящий из преобразователя силы, которая действует в ведущей ветви приводной цепи ротора, рычага с рабочим колесом, показывающего прибора, соединительного шланга и демпфера; в качестве показывающего прибора использован серийный, несколько модернизированный манометр; ИХН-1 - измеритель ходов поршня бурового раствора в единицу времени; расход раствора контролируется числом ходов поршня бурового насоса в единицу времени; в комплексе Б-7 число ходов поршня насосов замеряют с помощью прибора ИХН-1, который идентичен ИСР-1; ИП-1 - измеритель проходки; ГМК-1 - измеритель крутящего момента на механическом ключе, представляющий собой измеритель силы, которая действует на рукоятку ключа; Р-7 - многоканальный регистратор, служащий для одновременной синхронной записи всех указанных технологических параметров; с регистратором Р-7 совмещен измеритель подачи инструмента ИП-1; проходку измеряют, фиксируя на ленте регистратора Р-7 единичные интервалы в 10 см (табл.14.2).