Файл: Кулиев, И. Ш. Автоматизация комплекса технологических процессов добычи нефти в нефтяных шахтах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.11.2024

Просмотров: 30

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

Продолжение

табл. 5

 

р = 10 кгс/смг'

 

Р = 16 кгс/см^

 

град.С

R, 0м

град, с

R,

 

 

140

23,507

140

23,776

160

24,949

160

25,256

180

26,394

180

26,736

200

27,834

200

■28,216

220

29,277

220

29,696

240

30,719

240

31,176

260

32,168

260

32,656

280

33,604

280

34,136

300

35,045

300

35,616

Для уменьшения погрешностей при измерении температуры пласта (в стволе скважин) необходимо вносить поправки в результаты изме­ рения согласно табл.5 и результатам графического, анализа (см.

рис.10).

В связи с тем что используемые в шахтах датчики, преобразо­ ватели и измерительные приборы, работавшие на электричеокой энер­ гии, должны удовлетворять жестким требованиям по обеспечению взрыво- и искробезопасности в соответствии с ПИВЭ, а в настоящее время приборы для измерения температуры с учетом этих требований отсутствуют, автором применен датчик температуры с использованием для связи с измерительным прибором - логометром магнитоэлектриче­ ской системы типа j ЛПР-53 и ЛВТ-149 геофизического кабеля марки КОБДф-6 и источником постоянного тока напряжением 4 В.

Логометр типа ЛПР-53 был использован как в трехпроводной;так

ив двухпроводной схемах включения.

Вкомплекте с платиновым (46 см) и медным (53 см) термомет­ рами сопротивления использованы кабель КОБДФ и вторичные приборы - логометры типа ЛПР-53М и ЛВТ-149 магнитоэлектрической системы (рис.11).

Оба логометра смонтированы в одном ящике, удобном для пере­ носки по шахте. Испытания схемы проводились в августе 1970 г. в нефтешахте № I на южном уклоне скв.117. Результатыизмерения при­

ведены в табл.6.

- 38 -


Рис.10. Зависимость омического сопротивления кабеля от температуры и давления


Рис.11. Схема измерения темпе­ ратуры скважины логометрами

типа ППР-53М и ЛВТ-149:

Л, - логометр ЛВТ-149; Л ? - логометр ППР-53М; Б, и L - бата­ реи КБС 4,5В; К - компенсацион­ ные катушки; ТМ - термометр со­ противления медный; Ш - термо­ метр сопротивления платиновый; К-К — одножильный кабель-канат КОБДФ-6; ГС - глубинный снаряд; С - скважина уклона

Как видно из таблицы, по­ казания приборов удовлетвори­ тельны. Вышеупомянутая схема оставлена на нефтешахте для дальнейшей эксплуатации.

Для измерения температуры можно применить многоточечный уравновешенный мост постоянно­ го тока с искробезопасным вхо­ дом, выпускаемый Ленинградским заводом ОЗСКА типа ЭМП-109ИМЗ £53.

Электронный автоматический уравновешенный мост постоянно­ го тока с записью на ленточной диаграмме может применяться для измерения и записи темпера­ туры, а также передачи показа­ ний на значительное расстояние (несколько килоиетров).

Уравновешенные мосты по­ стоянного тока работают в ком­ плекте с несколькими термомет­ рами сопротивления стандартных градуировок. При этом, пара­ метры сопротивления, не имеющие собственного источника питания и не обладающие индуктивностью или емкостью, могут быть уста­ новлены в помещениях классов

40 -

B-I, Б-Ia, Б-16, содержащих взрывоопасные концентрации смесей 1, 2, 3 и 4 категорий, групп А, Б, Г и Д, а также смесей ацетилена с воздухом.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 6

 

Дата

 

Время

1, м

Выдержка

Показания

Тип

 

 

t

 

 

времени,

логометра,

термометра

 

 

 

 

 

мин

град.С

 

6/УШ

1970

г.

8 ч 30 мин

40

30

7

Платиновый

7/У1И 1970

г.

 

30

30

8

Медный

8 ч 50 мин

40

30

6

Платиновый

 

 

 

 

30

30

8

Медный

8/УШ

1970 г.

9 ч 20 мин 140

60

7-8

Платиновый

 

 

 

 

30

60

9-10

Медный

Ю / У Ш

1970 г. 10 ч 00 мин

40

60

6-7

Платиновый

 

 

 

-

30

60.

7-8

Медный

11/УШ

1970 г.

9 ч 20 мин

40

60

8

Платиновый

 

 

 

 

30

60

9-10

Медный

13/УШ

1970 г.

9 ч 20 мин

40

60

7-8

Платиновый

 

 

 

 

30

60

9-10

Медный

14/УШ

1970 г. 10 ч 00 мин

40

60

8-9

Платиновый

 

 

 

 

30

60

9-10

Медный

17/УШ

1970 г.

9 ч 20 мин

40

60

9-10

Платиновый

 

 

 

 

30

60

10-11

Медный

 

Мосты предназначены для работы в стационарных условиях при

температуре окружающего воздуха от 5 до

50°С и относительной

влажности от 30 до 80%.

Основная погрешность показаний по ж а л е при температуре ок­ ружающего воздуха 20-5°С не превышает ±0,5% диапазона измерений прибора. Основная погрешность записи на диаграмме такая же. как основная погрешность показаний. Порог чувствительности не превы­ шает 0,5$ диапазона измерений прибора.

Питание силовой цепи прибора осуществляется от сети перемен­ ного тока напряжением 220 В при частоте тока 50 Гц.

Длина шкалы и ширина диаграммы - 275 мм. Время прохождения указателем всей шкалы - 8 с.

Скорость передвижения диаграммы 20-1080 мм/ч.

При изменении частоты тока питания скорость продвижения диа­ граммы изменяется пропорционально изменению частоты. Мощность, по­ требляемая прибором, не превышает 130 Вт.

- 41 -


В многоточечном приборе запись показаний осуществляется от­ дельными точками с указанием номера датчика.

Многоточечный прибор снабжен переключателем, автоматически подключающим к измерительной схеме по очереди все присоединенные к прибору термометры сопротивления. После наступления равновесия -печатающий механизм каретки отпечатывает точку с порядковым но­ мером датчика (от I до 24). Точки образуют на движущейся ленточ­ ной диаграмме ряд линий, характеризующих изменения измеряемой ве­ личины во времени.

Уравновешенный мост ЭМП-109 ИМЗ на Ярегских нефтяных тахтах может быть применен для измерения температуры по стволу контроль­ ных скважин, пробуренных с поверхности.

На рис.12 приведена схема измерения, которая содержит мост М, имеющий встроенный переключатель на 24 положения, соединяющий из­ мерительную схему моста поочередно с платиновыми термометрами со­ противления (Tji - Tgj,), которые по 5 штук равномерно по всему стволу помещены в каждую из четырех контрольных скважин (КС^-КС^).

Спомощью такой схемы можно измерить температуру в 20 точках

итаким образом иметь представление о воздействии паром на нефтя­

ной пласт. Термометры сопротивления по 5 штук жестко прикреплены к пятижильному кабелю-канату при помощи специально сконструиро­ ванных для этой цели снарядов - клеммных коробок.

В.случае использования моста для измерения температуры в скважинах-, расположенных в нефтяной шахте, мост с габаритами 475x450x400 помещается в корпус шахтного магнитного пускателя ти­ па ПМВИ-1365 (с габаритными размерами 990x635x940),- а датчики можно соединять с мостом по двухпроводной схеме,тек как значитель­ ных изменений температур е атмосфере шахты (в различных участках) не имеется.

На рис.13 приведен вариант использования уравновешенного мос­ та ЭМП-109 ИМ8 для измерения распределения температуры в контроль­ ной скважине с помощью трехжильного бронированного термостойкого

кабеля, в 6 точках с помощью

6

термометров

сопротивления.

Для увеличения срока службы моста, экономии

диаграммной лен­

ты, для упрощения схемы с целью удобства в эксплуатации, а также для обеспечения взрыво- и пожаробезопасности в схеме осуществлены следующие изменения и дополнения. Посредством системы двигательредуктор программный диск по заданной программе (в данном случае

- 42 -


Рис.12. Cxeua контроля теипературы пласта в 4 контрольных скважинах пятижильного кабеля-каната

i n

Рис.13. Схема соединений 6 термометров сопротив­ ления с использованием трехжильного кабеля-каната

3 раза в сутки) замыкает контактную систецу (искробезопасно) в це пи промежуточного реле РП. Реле РП подключает схему моста к источ нику питания (рис.14).

- 44 -

Рис.14. Усовершенствование схемы моста ЭМП-109 ИМЗ-

Требования по обеспечению высокой надежности и тяжелые усло­ вия работы аппаратуры и приборов подземных промыслов делают неце­ лесообразным применение измерителей расхода, в конструкции которых имеют место подвижные измерительные элементы, следовательно, рас­ ходомеры обтекания (ротаметры, поплавковые, поршеньковые, поплав­ ково-пружинные и другие расходомеры), тахометрические расходомеры (турбинные, шарико-тахометрические и др.) шестеренчатые счетчики, имевдие подвижные измерительные элементы, не могут быть рекомендо­ ваны к применению в нефтяных шахтах.

Существуют следующие типы расходомеров, в конструкции которых нет подвижных элементов:

1.Ультразвуковые расходомеры - этот оптимальный тип датчика для каждого конкретного случая должен определяться условиями изме­ рения и, в особенности, характеристиками измеряемого вещества. Это затрудняет применение промышленного образца прибора на подземных промыслах вследствие повышенной влажности, наличия в шахтной атмо­ сфере компонентов нефти и газа. Поверхность пьезоэлементов должна быть защищена посредством звукопроводящих материалов, параметры которых должны учитываться при расчетах. Пьезоэлементы по своим характеристикам должны быть идентичны.

2.Электромагнитные расходомеры могут быть выполнены с посто­ янным и переменным магнитным полем. Недостатки их состоят в том, что в случае использования магнитного поля в потоке происходит по­ ляризация электродов. В расходомерах с переменным магнитным полем возникают существенные помехи. Кроме того, электромагнитные расхо­ домеры пригодны для измерения расхода жидкостей с проводимостью

У^ 10“ ' Ом-1-см-1. Кидкости, обладающие низкой проводимостью, не могут измеряться при помощи электромагнитных расходомеров.

При измерении расхода жидкостей с большим внутренним сопротив­ лением возникают дополнительные трудности. Одна из них связана с необходимостью производить измерения э.д.с.без потребления тока.Дру гая трудность состоит в устранении токов смещения, которые снижают э.д.с. не электродах тем сильнее, чем выше сопротивление жидкости.

Также необходимо учитывать влияние тепловых шумов, достигающих здесь значительной величины.

Применение электромагнитных расходомеров связано с решением следующих задач: обеспечение превышения сигнала над помехами; ус­ транение влияния на показания прибора эпюры скоростей и параметров жидкостей.

46 -