Система сбора и обработки информации
Принципы построения системы сбора информации стации ГТИ.
Основным звеном каждой компьютеризированной станции ГТИ является система сбора и обработки информации от первичных преобразователей. Рассмотрим традиционную схему построения такой системы. Структурно ее можно разделить на следующие составные части:
комплекс первичных преобразователей или датчиков,
блок преобразования аналоговых сигналов в цифровые коды,
средства регистрации и обработки данных.
В датчике первичный преобразователь формирует из какого либо физического параметра электрический сигнал виде тока , напряжения или частотно- модулированный ток или напряжение. Далее сигналы от датчиков поступают на модуль преобразования , размещенный либо в помещении станции либо на буровой. Регистрация и обработка сигналов поступающих от модуля преобразования производится компьютером класса PC в промышленном или офисном исполнении.
Основным отличием разработанной станции от традиционной является принцип построения системы сбора как локальной сети цифровых датчиков. Датчик представляет собой один или несколько первичных преобразователей (для комплексного датчика) объединенный конструктивно с платой унифицированного цифрового преобразователя. Сбор информации производится циклически в локальной сети цифровых датчиков. Управляющим звеном является ведущая станция на базе микроконтроллера и блока коммутации цифровых каналов (блок управления). Настройку и прием информации от блока управления осуществляет программа GeoScape размещенная в компьютере ON-LINЕ.
|
|
|
Система сбора измерительной информации предназначена для сбора данных от датчиков и помещения информации в компьютерную базу данных, которая обеспечивает хранение информации и оперативный доступ к данным для программ отображения и обработки . Конструктивно система сбора состоит из:
1) регистрирующего компьютера ON-LINE;
2) “блока управления” , который расположен в станции и соединяется с компьютером по интерфейсу RS-232 (последовательный порт COM-2) информационным кабелем;
3) “блока распределительного” , который находится на буровой, к нему подключаются кабели от датчиков, и с “блоком управления” “блок распределительный” соединён двумя длинными кабелями.
Большинство применяемых датчиков выдают результаты измерений в цифровом виде. В “блоке распределительном ” имеется возможность для подключения цифровых датчиков на шесть отдельных линий. На каждую линию можно подключить несколько датчиков. Практически их число ограниченно только суммарным потреблением по питанию. Ток потребления на каждой линии не должен превышать 420 мА . В системе сбора сохранена возможность подключения трёх аналоговых датчиков с токовым выходом.
|
|
|
Блок управления обеспечивает циклический опрос датчиков и передачу информации регистрирующему компьютеру. Имеется возможность подключения цифровых датчиков непосредственно к “блоку управления”.
Регистрирующий компьютер размещает информацию в базе данных , обеспечивает возможность настройки и калибровки датчиков, включение или выключение их из цикла опроса.
Газоаналитическая аппаратура.
В состав газоаналитической аппаратуры входят:
-дегазатор, размещенный в специальном ящике на выходе из скважины;
-газовая линия от дегазатора до лаборатории;
-4-х канальный газоанализатор "Агат-4", состоящий из З-х приборов инфракрасного излучения, один из которых определяет содержание метана в газовоздушной смеси
от 0до 20%, другой определяет тяжелые углеводороды от 0 до 90%. Сумма 2-х показаний дает сумму углеводородного состава в газовоздушной смеси, поступающей от дегазатора. Третий прибор определяет содержание СО2 от 0 до 10%. Газоанализатор снабжен встроенным вакуум насосом, ресивером, индикатором контроля расхода смеси, системой автоматики, защищающей от попадания раствора в вакуумную линию, а также световую и звуковую сигнализацию состояния вакуумной линии и заданных порогов концентрации газовоздушной смеси;
|
|
|
- масс-спектрометр, работающий в непрерывном режиме газового каротажа с определением углеводородов С,*, азота, кислорода, углекислого газа, водорода, а также сероводорода и других компонент. Время анализа - 2 с на 1 компонент, обновление информации при анализе 10 компонент - 20 с, 15 компонент - 30 с.
В комплект масс-спектрометра входит форвакуумный насос для предварительной откачки и побудитель расхода для непрерывной прокачки газовоздушной смеси через камеру натекания.
Программное обеспечение станции содержит:
- системное ПО сбора информации и поддержания функционирования станции;
- специальное ПО обработки информации в реальном и псевдореальном времени бурения скважины с решением технологических и геологических задач;
- специальное ПО формирования базы данных;
- специальное ПО диагностирования предаварийных и аварийных ситуаций с соответствующей сигнализацией;
- описание программного обеспечения и инструкция пользователя.
Датчик давления промывочной жидкости на входе в скважину.Назначение:
|
|
|
Преобразователь давления ДВД-2 (в дальнейшем - ДВД-2) предназначен для измерения высокого давления бурового раствора в нагнетательной линии. ДВД-2 может использоваться в других условиях, где необходимо непрерывное пропорциональное преобразование давления жидкостей до 250 атм в выходной сигнал в цифровом виде.
Устройство и принцип работы: ДВД-2 представляет собой единую конструкцию, состоящую из первичного тензопреобразователя давления и электронного блока. Измеряемое давление подают на первичный преобразователь через штуцер, расположенный на торце цилиндрического корпуса ДВД-2. Датчик ДВД-2 преобразует измеряемое давление в цифровой код. Первичным преобразователем датчика является тензопреобразователь Д25.
Аппаратура газового анализа четырехканальная - АГАТ-4И. Назначение прибора:
Анализатор газа (далее ГА) четырех канальный с инфракрасными детекторами предназначен для преобразования значений содержания газа в газо-воздушной смеси, поступающей из дегазатора, в электрический сигнал, который в последующем преобразуется в код. ГА может применятся как самостоятельное изделие, так и для комплектации станций геолого-технологических исследований и газового каротажа.
Устройство прибора: ГА представляет собой единый блок, в котором смонтированы: вакуумный насос с ресивером; кран для регулировки вакуума в ресивере; три газовых блока с инфракрасными детекторами для определения метана (СН4), тяжелых углеводородов (С3Н8, С4Н10), двуокиси углерода (СО2); силовой трансформатор, обеспечивающий питание: электродвигателя привода вакуум-насоса; платы стабилизаторов, которая вырабатывает напряжение для питания трех газовых блоков; платы сопряжения (АЦП); платы автоматики; четырех плат цифровой индикации, установленных на панели прибора. Кроме того на лицевой панели прибора установлен ротаметр с оптопарой, позволяющий контролировать и регулировать расход газовой смеси, поступающей от дегазатора к ГА по вакуумной линии с буровой.
Принцип действия прибора основан на поглощении инфракрасного излучения молекул анализируемого газа в области длин волн (метан (СН4)- (3,2-3,3 мкм), тяжелые углеводороды (С3Н8, С4Н10)- (3,4-3,5 мкм), двуокись углерода (СО2)- (4,2-4,3 мкм)).
Датчик веса ДВ-2. Датчик веса (далее ДВ) предназначен для измерения веса бурового инструмента и контроля нагрузки на долото в процессе бурения, а также для измерения веса на крюке буровой установки в процессе различных технологических операций при строительстве скважин. ДВ может использоваться как самостоятельно, так и с другими датчиками, применяемыми при геолого-технологических исследованиях.
Принцип работы основан на разложении усилия Q натяжения каната в неподвижной ветви талевого каната Р=2*Q*sin(a), где P – усилие на преобразователе; a - угол перегиба неподвижной ветви каната.
Датчик Раствор-3.Прибор "Раствор-3" предназначен для измерения плотности, температуры и уровня бурового раствора в ёмкости в процессе различных технологических операций при строительстве скважин. Прибор "Раствор-3" может использоваться как самостоятельно, так и с другими датчиками, применяемыми при геолого-технологических исследованиях.
Датчик глубины.Датчик перемещения талевого блока (ДПТБ) предназначен для контроля и регистрации положения и скорости перемещения талевого блока буровой установки. Датчик позволяет определять текущую глубину скважины при бурении, положение бурового инструмента при проведении спускоподъемных операций, механическую скорость бурения, скорость спускоподъемных операций (СПО), а также осуществлять привязку параметров ГТИ к истинным глубинам.
Принцип работы ДПТБ основан на преобразовании угла поворота барабана буровой лебедки в пропорциональное количество электрических импульсов с последующим пересчетом их в линейное перемещение талевого блока (бурильной трубы, квадрата и т.п.).
Плотность на выходе.Прибор ДПЗ предназначен для измерения плотности бурового раствора на выходе из скважины при проведении различных технологических операций в процессе строительства скважины. Прибор ДПЗ может применятся как самостоятельно, так и с другими датчиками, применяемыми при геолого-технологических исследованиях.
Принцип работы: ДПЗ представляет собой дифференциальный датчик давления, к которому давление подводится воздушными столбами по трубкам из стаканов, вваренных в раздельное устье над превентором.
Объемное газосодержание ГАЗ – М.Индикатор ГАЗ-М65 предназначен для непрерывного определения объемного газосодержания потока промывочной жидкости на входе и выходе из скважины в процессе бурения.
Принцип действия индикатора ГАЗ-М65 основан на затухании амплитуды акустического сигнала при прохождении его через жидкость, содержащую свободный газ.
Датчик ходов насоса (ДХН) предназначен для регистрации ходов поршня насоса высокого давления при производстве буровых работ. ДХН может использоваться как самостоятельно, так и с другими датчиками, применяемыми при геолого-технологических исследованиях.
Датчик момента на роторепредназначен для измерения крутящего момента на роторе.
Принцип действия - Датчик измеряет реактивный момент редуктора привода роторного стола с помощью тензометрического преобразователя усилий.
Ультразвуковой уровнемер ДУУ 340-01 ГЭЛС.407532.001 предназначен для измерения уровня жидкости в негерметичных емкостях.
Принцип действия уровнемера основан на измерении времени от момента излучения звукового импульса до момента приёма отражённого сигнала. Для расчёта расстояния используется значение скорости звука, определённое по температуре окружающего воздуха.
Индикатор потока ИПТ-1предназначен для непрерывного контроля изменения потока промывочной жидкости и измерения ее температуры как в закрытых, так и в открытых желобах.
Датчик ИПТ-1 преобразует измеряемое давление в цифровой код. Первичным преобразователем датчика является тензопреобразователь Д25.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 882; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!