油氣井工程測(cè)量理論與方法3-1(錄井傳感器).ppt

1、1.絞盤傳感器，2。吊鉤負(fù)載傳感器，3。扭矩傳感器，4。垂直壓力傳感器，5。外殼壓力傳感器，6。電動(dòng)扭矩傳感器，7。泳池容積傳感器，8。溫度傳感器，9。電導(dǎo)率傳感器，11測(cè)井傳感器，絞車(深度)傳感器，1.1工作原理：通過(guò)檢測(cè)鉆井過(guò)程中絞車旋轉(zhuǎn)引起的角位移，可以自動(dòng)識(shí)別旋轉(zhuǎn)角度的正負(fù)方向。傳感器內(nèi)裝有兩個(gè)位移角相差90的電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)，軸上裝有20齒等距金屬片，切斷電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)的磁力線，使開(kāi)關(guān)輸出脈沖。絞車(深度)傳感器，1.2性能指標(biāo)1)工作溫度：-25 100。2)工作電壓：8VDC。3)動(dòng)作響應(yīng)開(kāi)關(guān)頻率：2000赫茲。4)輸出：80脈沖/轉(zhuǎn)。5)分辨率1脈沖。1.3絞車傳感器接線方法5芯插

2、頭輸出插針：插針1:棕色(紅色)傳感器A插針2:藍(lán)色(白色)傳感器A插針3:數(shù)控插針4:棕色(紅色)傳感器B插針5:藍(lán)色(白色)傳感器B，絞車(深度)傳感器， 4絞車傳感器現(xiàn)場(chǎng)安裝方法1)傳感器安裝在絞車滾筒的導(dǎo)風(fēng)口軸上2)拆除絞車滾筒軸端的導(dǎo)風(fēng)口密封接頭。3)用它自己的適配器將傳感器擰在軸端。4)將氣密接頭擰到適配器上。5)連接對(duì)接電纜插頭。6)固定絞車傳感器的導(dǎo)桿和氣管。1.5傳感器安裝注意事項(xiàng)1)安裝過(guò)程中嚴(yán)格穿戴安全防護(hù)用品。2)安裝前通知技術(shù)人員，確保天車處于靜止?fàn)顟B(tài)。3)防止水直接接觸傳感器。4)連接電纜應(yīng)帶余量捆扎。5)當(dāng)發(fā)現(xiàn)絞車旋轉(zhuǎn)方向與顯示鉤位置相反時(shí)，將安全欄上的SW1開(kāi)關(guān)

3、置位。6)安裝時(shí)，應(yīng)按高空作業(yè)程序進(jìn)行，并定期檢查，確保無(wú)松動(dòng)。2.1工作原理吊鉤載荷傳感器用于測(cè)量懸掛系統(tǒng)的載荷。它通過(guò)放大和電壓-電流轉(zhuǎn)換電路將液壓應(yīng)變信號(hào)轉(zhuǎn)換成4 -20mA電流信號(hào)。傳感器本身有零電位計(jì)和量程電位計(jì)。2.2性能指標(biāo)1)工作溫度：-40-85 2)工作電壓：24VDC 3)測(cè)量范圍：0-7Mpa 4)精度：0.25% 5)輸出：4 -20mA，吊鉤載荷傳感器，2.3現(xiàn)場(chǎng)安裝和現(xiàn)場(chǎng)安裝，將傳感器的快速接頭與懸掛系統(tǒng)死繩固定器的快速接頭連接。2.4注意事項(xiàng)1)安裝時(shí)嚴(yán)格穿戴安全防護(hù)用品。2)安裝時(shí)，通知鉆井工程技術(shù)人員，安裝后加壓檢查是否漏油。3)接線時(shí)，不要將-極顛倒連接。

4、4)快速接頭之間的油路應(yīng)暢通。5)安裝前通知司鉆，確保吊鉤靜止且處于輕載狀態(tài)。接線方法、扭矩傳遞傳感器、3.2性能指標(biāo)1)測(cè)量范圍：0 -50kN.m 2)測(cè)量精度：0.25%FS。3)使用環(huán)境：-40- 85。工作電壓：24伏直流電。5)輸出信號(hào)：4-20mA。3.1工作原理扭矩傳感器由張力傳感器和壓力變送器組成，用于測(cè)量鉆井過(guò)程中轉(zhuǎn)盤和鉆桿之間的扭矩。它通過(guò)橋式滑輪的張力轉(zhuǎn)換器將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤的鏈條張力轉(zhuǎn)換成液壓缸壓力，然后通過(guò)壓力變送器將其轉(zhuǎn)換成4-20mA的電信號(hào)。3.3現(xiàn)場(chǎng)安裝1)打開(kāi)轉(zhuǎn)盤鏈條箱，在鏈條正下方焊接一個(gè)固定橋輪裝置的平臺(tái)，距離鏈條50厘米。2)安裝橋式裝置時(shí)，使車輪與鏈條平行

5、，使鏈條剛好與車輪的凹凸槽相匹配，并將固定鋼板裝置固定在傳感器底部。3)通過(guò)快速接頭將壓力變送器與橋式裝置液壓缸的液壓管路連接。4)用手動(dòng)加油泵向液壓缸中加入液壓油，使車輪與轉(zhuǎn)輪鏈條接觸，使鏈條伸直。傳感器接線方法與吊鉤載荷傳感器相同。扭矩傳遞傳感器、立管壓力傳感器、4.2性能指標(biāo)1)測(cè)量范圍：0-40MPa。2)測(cè)量精度：0.25%精度。3)使用環(huán)境：-40- 85。工作電壓：24伏直流電。5)輸出信號(hào)：4-20mA。4.1工作原理立管壓力傳感器由壓力隔離緩沖器和壓力傳感器組成，用于測(cè)量立管內(nèi)的鉆井液壓力。首先，鉆井液通過(guò)隔離緩沖器將鉆井液壓力轉(zhuǎn)化為壓力變送器的液壓油壓力信號(hào)，然后轉(zhuǎn)化為電信

6、號(hào)。立管壓力傳感器，4.3現(xiàn)場(chǎng)安裝1)擰下立管上的塞子。2)連接緩沖器的接頭，并用管鉗擰緊密封。3)安裝緩沖器并用大錘將其密封。4)通過(guò)快速液壓接頭將壓力變送器和緩沖器與高壓液壓管路連接。5)通過(guò)快速液壓接頭將手動(dòng)加油泵的液壓管路與壓力變送器連接，打開(kāi)緩沖器液壓室的通氣孔，向緩沖器注油，排空緩沖器中的空氣后關(guān)閉通氣孔，繼續(xù)向緩沖器注油，使隔離套向中間凸出。6)啟動(dòng)試壓泵時(shí)，檢查鉆井液無(wú)泄漏，液壓室無(wú)漏油。傳感器接線方法與吊鉤載荷傳感器相同。5.2性能指標(biāo)1)測(cè)量范圍：0-70MPa。2)測(cè)量精度：0.25%精度。3)使用環(huán)境：-40- 85。工作電壓：24伏直流電。5)輸出信號(hào)：4-20mA。

7、5.1工作原理套管壓力傳感器由壓力隔離緩沖器和壓力傳感器組成，用于測(cè)量套管內(nèi)的氣體壓力，并將其轉(zhuǎn)化為液壓油壓力信號(hào)，送到壓力變送器，再轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。套管壓力傳感器，5.3現(xiàn)場(chǎng)安裝1)擰下立管上的塞子。2)連接緩沖器的接頭，并用管鉗擰緊密封。3)試壓時(shí)，檢查液壓室無(wú)漏氣和漏油現(xiàn)象。傳感器接線方法與吊鉤載荷傳感器相同。電扭矩傳感器，6.2性能指標(biāo)1)測(cè)量范圍：0 -1000A。2)測(cè)量精度：0.25%精度。3)使用環(huán)境：-20- 85。工作電壓：24伏直流電。5)輸出信號(hào)：4-20mA。6.1工作原理電扭矩傳感器根據(jù)導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)測(cè)量電流，用于測(cè)量驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤電機(jī)的電流變化，以代表轉(zhuǎn)盤扭矩變化。6.3

8、現(xiàn)場(chǎng)安裝1)根據(jù)正確的電流方向，將傳感器夾在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤DC電機(jī)的電纜上。2)安裝時(shí)通知電氣工程師，確保安裝方向正確。7.2性能指標(biāo)1)測(cè)量范圍：0.25 -5m。2)測(cè)量精度：0.25%精度。3)使用環(huán)境：-40- 60。工作電壓：24伏直流電。5)輸出信號(hào)：4-20mA。6)測(cè)量盲區(qū)：25厘米，7.1工作原理鉆井液池容積傳感器用于測(cè)量鉆井液池中鉆井液液面的絕對(duì)深度。換能器發(fā)出一系列超聲波脈沖，每個(gè)脈沖被液體表面反射以產(chǎn)生回波，該回波被換能器接收。液體表面的真實(shí)回波和由聲學(xué)和電學(xué)噪聲以及運(yùn)動(dòng)的攪拌器葉片產(chǎn)生的虛假回波通過(guò)過(guò)濾技術(shù)來(lái)區(qū)分。在溫度補(bǔ)償后，脈沖傳播到被測(cè)對(duì)象并返回的時(shí)間被轉(zhuǎn)換為距離。7

9、.3在現(xiàn)場(chǎng)安裝在探頭下的鉆井液罐表面預(yù)鉆一個(gè)直徑約20厘米的圓孔，鉆井液超聲波傳感器固定在距鉆井液罐表面30cm的金屬支架上。接線方法與立管壓力傳感器相同，溫度傳感器，8.2性能指標(biāo)1)測(cè)量范圍：0-100。2)測(cè)量精度：0.2%。3)使用環(huán)境：-20- 100。工作電壓：24伏直流電。5)輸出信號(hào)：4-20mA。8.1工作原理鉆井液溫度傳感器用于測(cè)量鉆井液進(jìn)出口的溫度，傳感器探頭采用Pt100鉑電阻將檢測(cè)到的0.100的溫度變化轉(zhuǎn)化為100.138.5的電阻變化，并轉(zhuǎn)化為4-20mA的電流信號(hào)。接線方法與立管壓力傳感器相同。8.3在現(xiàn)場(chǎng)鉆井液進(jìn)出口安裝溫度傳感器；擰緊傳感器三重支架；用u形夾

10、固定傳感器桿。電導(dǎo)率傳感器，9.2性能指標(biāo)1)測(cè)量范圍：0-2000 ms/cm。2)測(cè)量精度：0.5%。3)使用環(huán)境：-25- 70。工作電壓：24伏直流電。5)輸出信號(hào)：4-20mA。9.1工作原理電導(dǎo)率傳感器利用電磁感應(yīng)原理測(cè)量鉆井液中的離子濃度，與鉆井液接觸的部分密封現(xiàn)場(chǎng)安裝和接線方法與溫度傳感器相同。密度傳感器，10.2性能指標(biāo)1)測(cè)量范圍：0.3克/立方厘米。2)測(cè)量精度：0.5%。3)使用環(huán)境：-25- 70。工作電壓：24伏直流電。5)輸出信號(hào)：4-20mA。10.1工作原理鉆井液密度傳感器用于測(cè)量鉆井液密度的變化，密度是根據(jù)點(diǎn)間壓差與密度相關(guān)的原理來(lái)測(cè)量的。傳感器探頭上有兩個(gè)

11、位置相對(duì)固定的法蘭。當(dāng)鉆井液進(jìn)入探頭時(shí)，兩個(gè)法蘭上產(chǎn)生一定的壓差，通過(guò)壓力傳輸裝置將壓差傳送到信號(hào)轉(zhuǎn)換器，輸出一定的電流信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)安裝和接線方法與溫度傳感器、泵和轉(zhuǎn)盤速度傳感器相同，11.2性能指標(biāo)1)服務(wù)環(huán)境：-25- 70。2)工作電壓：8-24伏直流電。3)接近距離：20毫米。4)工作頻率范圍：20Hz。11.1工作原理傳感器用于測(cè)量泵沖程和轉(zhuǎn)盤速度。當(dāng)金屬物體靠近傳感器時(shí)，振蕩電路的Q值下降，甚至停止振動(dòng)。當(dāng)金屬物體離開(kāi)時(shí)，振蕩電路的Q值上升，振蕩開(kāi)始振動(dòng)。接線方法與溫度傳感器相同。泵、轉(zhuǎn)盤速度傳感器和轉(zhuǎn)盤速度傳感器安裝在現(xiàn)場(chǎng)。轉(zhuǎn)盤速度傳感器安裝在轉(zhuǎn)盤隨傳感器固定支架轉(zhuǎn)動(dòng)的地方，感應(yīng)平

12、面與轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)的金屬板之間的距離調(diào)整為20毫米。泵沖擊傳感器現(xiàn)場(chǎng)安裝泵沖擊傳感器安裝在帶有傳感器固定支架的鉆井液泵活塞上，傳感平面與活動(dòng)金屬片之間的距離調(diào)整為20毫米。出口流量傳感器，12.2性能指標(biāo)1)測(cè)量范圍：0-100%。2)流量范圍：改變擋板質(zhì)量以改變測(cè)量范圍，無(wú)需絕對(duì)校準(zhǔn)。3)使用環(huán)境：-20- 80。工作電壓：24伏直流電。5)輸出信號(hào)：4-20mA。6)最大變化角度：45，12.1工作原理出口流量傳感器用于測(cè)量鉆井液罐出口處的鉆井液流量。利用流體連續(xù)性原理、伯恩哈德方程和擋板受力分析，可以得到流量與電位器轉(zhuǎn)角阻力之間的函數(shù)關(guān)系。傳感器使用時(shí)，只研究相對(duì)變化，絕對(duì)流量誤差較大。出口流

13、量傳感器，接線方法與立管壓力傳感器相同，12.3現(xiàn)場(chǎng)安裝1)傳感器安裝在鉆井液罐出口處，擋板下降高度根據(jù)鉆井液罐深度進(jìn)行調(diào)整。2)安裝前，在鉆井液導(dǎo)管正上方開(kāi)一個(gè)矩形口，根據(jù)傳感器的實(shí)際尺寸測(cè)量尺寸。硫化氫傳感器，13.2性能指標(biāo)1)環(huán)境溫度：-2060。2)環(huán)境濕度：10% 70%相對(duì)濕度。3)工作電壓：24V DC。4)測(cè)量范圍：0100PPM。5)測(cè)量精度：滿量程1PPM。6)信號(hào)輸出：420mA。7)峰值響應(yīng)時(shí)間：50秒。8)壽命：2-3年。13.1工作原理H2S探測(cè)器用于測(cè)量井口和儀器室空氣中H2S濃度。硫化氫的濃度變化是通過(guò)硫化氫中氫和硫離子的電化學(xué)反應(yīng)原理來(lái)測(cè)量的。硫化氫傳感器，

14、13.3現(xiàn)場(chǎng)安裝1)硫化氫檢測(cè)器安裝在儀表室內(nèi)，并串聯(lián)在樣氣入口管道中進(jìn)行檢測(cè)。2)硫化氫探測(cè)儀露天安裝在井口。3)硫化氫檢測(cè)儀安裝在鉆井液振動(dòng)篩下方的鉆井液池開(kāi)口處，安裝方式為開(kāi)放式。接線方法與立管壓力傳感器相同。報(bào)警器安裝在儀器室上方1米的高度。氣體流量傳感器，14.2性能指標(biāo)1)環(huán)境溫度：-2060。2)環(huán)境濕度：10% 95%相對(duì)濕度。3)工作電壓：24V DC。4)測(cè)量范圍：01000M3/min。5)測(cè)量精度：滿量程的10%。6)信號(hào)輸出：420mA。14.1工作原理用于測(cè)量欠平衡井中氣液分離器分離后的氣體流量。當(dāng)氣體流經(jīng)管道時(shí)，氣體的壓力和流速會(huì)產(chǎn)生次聲波。氣體傳感器使用一對(duì)音叉來(lái)測(cè)量次聲波，并通過(guò)次聲波的變化來(lái)測(cè)量氣流的變化。氣體流量傳感器，14.3氣體流量傳感器安裝在排氣管道控制閥后面23米處接線方法與立管壓力傳感器相同。對(duì)于其他安裝要求，一般在現(xiàn)場(chǎng)安裝。1.設(shè)置在錄井儀器室和振動(dòng)篩之間的高空，高度大于4米，使用5毫米鋼絲繩作為繃?yán)K。2.燃?xì)夤艿篮碗娏?/p>