Датчики инклинометрические систем забойных инклинометрических ЗТК Обозначение отсутствует, 92298-24

Назначение

Датчики инклинометрические систем забойных инклинометрических ЗТК (далее -инклинометры) предназначены для измерений зенитного и азимутального углов при бурении скважины, а также угла установки отклонителя (визирный угол) с передачей данных из скважины на поверхность с использованием электромагнитного беспроводного канала связи.

Описание

Принцип действия инклинометров основан на измерении в скважине пространственного положения в трех направлениях с помощью трех ортогонально установленных акселерометров значений проекций вектора силы тяжести на ось чувствительности акселерометра и измерении в трех направлениях с помощью трех магнитометров проекций вектора напряженности естественного магнитного поля Земли на ось чувствительности магнитометра. На основании этих измерений программно вычисляются азимутальный угол, зенитный угол и угол установки отклонителя.

Инклинометры выполнены в виде корпуса из немагнитного сплава со встроенными в него первичными чувствительными элементами (акселерометры и магнитометры), микропроцессором и схемой стабилизации напряжения питания. Инклинометры являются составной частью системы забойной инклинометрической ЗТК. Система забойная инклинометрическая ЗТК состоит из скважинного оборудования (рис. 1) и наземного оборудования (рис. 2). Инклинометр относится к сважинному оборудованию и состоит из первичных чувствительных элементов, предназначенных для непосредственного получения измерительной информации, микропроцессора, предназначенного для последующей обработки и передачи в цифровом виде регистрируемой информации в целях определения азимутального угла, зенитного угла скважины и угла положения корпуса инклинометра относительно магнитного меридиана и апсидальной плоскости скважины. Информация от инклинометра преобразуется в скважинном приборе (далее СП) в кодовую последовательность, которая модулирует по фазе напряжение несущей частоты. Этот сигнал управляет работой передающего устройства, также входящего в состав СП. Выход передающего устройства подключен к верху бурильной колонны и забойному двигателю (турбобуру), состоящему из долота и отклонителя, электрически разделенных друг от друга разделителем электрическим в сборе с переводником из диамагнитного материала и вставкой немагнитной. Сигнал распространяется по бурильной колонне и по окружающей породе.

Наземное оборудование представляет собой приемное устройство, предназначенное для приема сигнала от инклинометра, нормализации принимаемого сигнала, аналого-цифрового преобразования сигнала и передачи оцифрованного сигнала в компьютер. Для передачи полученной информации из забоя скважины используется беспроводной электромагнитный канал связи. Прием информации осуществляется через устройство согласования наземное (УСН), которое обеспечивает дополнительную частотную фильтрацию. УСН одним проводом соединяется с бурильной колонной, другим - с антенной, отнесенной на некоторое расстояние от скважины и расположенной вдоль азимута строящейся скважины. Место установки антенны на местности определяется оператором. Сигнал, поступающий на вход УСН, фильтруется, усиливается, оцифровывается и передается на интерфейс и далее поступает на персональный компьютер для дальнейшей программной обработки и визуализации информации.

Инклинометры производятся в пяти модификациях: М3, ЦДП-3, ДТ30М1, ДТ30М2,

ЭМ48. Инклинометры различаются метрологическими и техническими характеристиками.

Пломбирование инклинометров не предусмотрено. Нанесение знака поверки на инклинометры не предусмотрено. Заводской номер инклинометров наносится методом гравировки на боковую поверхность корпуса инклинометра и имеет цифровое обозначение.

а)

б)

в)

г)

д)

Рисунок 1 - Внешний вид датчиков инклинометрических систем забойных инклинометрических ЗТК а) внешний вид датчика М3, ДТ30М2; б) внешний вид датчика ДТ30М1; в) внешний вид датчика ЦДП-3; г) внешний вид датчика ЭМ48; д) место нанесения заводского номера

ПК с программным обеспечением

УСН

Рисунок 2 - Внешний вид наземного оборудования систем забойных инклинометрических ЗТК

Программное обеспечение

Встроенное программное обеспечение инклинометров разработано для решения конкретных измерительных задач и осуществляет измерительные функции и функции считывания данных.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Данное программное обеспечение разработано с закрытым исходным кодом, без возможности его изменения. Внесение изменений в программное обеспечение инструментальных модулей производится только заводом изготовителем. Обновление версий установленного программного обеспечения производится напрямую с официального сервера завода изготовителя. Возможности установки модифицированных или каким-либо образом измененных версий отсутствует.

Уровень защиты программного обеспечения инклинометров «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики инклинометров приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Метрологические характеристики

* - метрологические характеристики установлены при температуре окружающей среды от +15 до +25 оС.

** - при зенитном угле <5° - по магнитному полю, при зенитном угле >5° по гравитационному полю.

Таблица 3 - Технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Сведения о методах измерений

изложены в части I «Описание и работа» документа ТПМБ.ЗТК.000.00 РЭ «Системы забойные инклинометрические ЗТК. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

Государственная поверочная схема для средств измерений плоского угла, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2018 г. № 2482;

Технические условия ТУ 3668-001-51854896-2005 «Системы забойные инклинометрические ЗТК».