ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 31
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1
Гидравлический индикатор веса ГИВ-6
На неподвижном конце талевого каната трансформатор давления монтируется так, что канат оказывается преломленным между крайними роликами обоймы и средним опорным роликом, опирающимся на мембрану.
Под действием нагрузки на крюк неподвижный конец каната испытывает растягивающее усилие. Давление жидкости, заполняющей систему ГИВ-6, находится в прямой зависимости от натяжения неподвижного конца талевого каната.
Трансформатор давления: 1 - болт; 2 - штуцер; 3 - корпус;
4 - мембрана; 5 - пробка; 6 -шпилька; 7 - обойма; 8 -
поплавок; 9 -упор; 10—крышка
Гидравлический индикатор веса ГИВ-6 предназначен для индикации и регистрации усилия в неподвижном конце каната талевой системы (т.е. и усилия на крюке) при бурении скважин, а по виду записи этого усилия, зная технологический процесс, судят о произведенных операциях во времени.
1-трансформатор давления;
2- основной указатель;
3- верньерный указатель;
4- регистратор; 5- пресс-бачок;
6- вентиль; 7- щит
2
Гидравлический измеритель веса ГИВ-1Э
Гидравлический измеритель веса ГИВ-1Э предназначен для измерения и регистрации усилий натяжения неподвижного конца талевого каната при бурении и капитальном ремонте скважин. Отличительной особенностью данного измерителя является наличие электронного преобразователя микропроцессорного блока измерения и индикации, который показывает и регистрирует усилие натяжения каната.
1 – корпус с опорами;
2 – талевый канат;
3 – средняя опора;
4 - мембрана
5- преобразователь давления;
6 - Инструмент
3
Измерители давления промывочной жидкости
Своевременный и точный контроль за расходом и давлением промывочной жидкости в процессе бурения являются важным фактором успешного проведения скважин.
Одновременное наблюдение за показаниями расходомера и измерителя давления позволяет получать важную информацию о процессе бурения и работе насоса, например, внезапный рост расхода при одновременном падении давления может служить сигналом обрыва бурильных труб; избегать прижегов породоразрушающего инструмента и прихватов инструмента и т.д.
В практике бурения скважин широко распространены станки с гидравлической подачей, в связи с чем для определения усилия (веса снаряда, осевой нагрузки, усилия для извлечения обсадных труб) используются манометры.
Классификация измерителей давления
Давление характеризуется отношением силы к единице поверхности.
Измерители давления подразделяются:
- по роду измеряемой величины: барометры (атмосферное или барометрическое давление p б
), манометры (избыточное давление p и
), вакуумметры (разрежение давления p р
), мановакуумметры (p и
и p р
), дифференциальные манометры (∆p);
- по принципу действия: жидкостные, пружинные, поршневые, электрические, радиоактивные и др.
4
В бурении скважин наиболее часто применяются пружинные и электрические (с магнитоупругим преобразователем) манометры.
Пружинные манометры получили широкое применение для измерения избыточного давления и разрежения. Чувствительным элементом этих приборов могут быть серповидная трубчатая пружина (трубка Бурдона), многовитковая трубчатая пружина (геликс) и плоская мембрана.
Принцип действия пружинных манометров: под действием измеряемого давления чувствительный элемент
1 деформируется и посредством передаточно-множительного механизма (4,5) деформация преобразуется в круговое движение стрелки 3 вдоль шкалы 2.
Мембранные манометры изготавливаются с плоской, плоско- гофрированной и сильфонной мембраной.
Центральная часть плоской мембраны перемещается на
1,5-2 мм, поэтому передаточно-множительное устройство имеет большое передаточное число, что снижает чувствительность и точность измерений.
5
Манометры с многовитковой трубчатой пружиной, геликсные изготавливаются с числом витков трубки от 2,5 до 9. Свободный конец трубки раскручивается до 50-
60
о
. Геликсные манометры могут быть показывающими, регистрирующими и с устройством для дистанционной передачи показаний по электрическим проводам.
Магнитоупругий измеритель давления МИД
Измеритель давления МИД предназначен для непрерывного визуального контроля давления промывочной жидкости.
При использовании магнитоупругих датчиков измеряемая величина давления преобразуется в пропорциональную измеряемой величине силу F, приложенную к магнитопроводу датчика, и под действием этой силы изменяется магнитная проницаемость μ магнитопровода.
1- капиллярная трубка;
2-штуцер;
3-стрелка с пером; 4-рычаг;
5-геликоидальная пружина;
6-ось; 7-рычаг; 8- ползун;
9-винт; 10-тяга
6
Например, магнитоупругий датчик давления с помощью тройника 11 устанавливается в напорную магистраль бурового насоса и закрепляется гайкой 10.
Работает датчик по схеме магнитоупругого датчика усилий: F = рS, где р- давление в напорной магистрали,
S- площадь дна сильфона 1, прижатого к торцу чувствительного (магнитоупругого) элемента 2. Элемент
2 является измерительным, элемент 3- компенсационным.
Катушки 8 (измерительная) и 4 (компенсационная) размещены внутри магнитопроводов 6 и 9, соединены между собой встречно и подключены к штепсельному разъему 7.
U
Д
=U
И1
– U
И2
F
7
Измерители расхода промывочной жидкости
Классификация способов и средств измерения расхода жидкости
В практике измерения расходов жидкостей используются расходомеры, работающие с напорной и безнапорной, электропроводной и неэлектропроводной, с чистой и загрязненной , с инертной и агрессивной жидкостью.
В бурении скважин и технике используются расходомеры различного принципа работы: электромагнитные, обтекания, переменного перепада давления, тахометрические, шариковые, ультразвуковые, тепловые, оптические, вихревые, калориметрические, поляризационные, парциальные, ионизационные, расходомеры, основанные на контроле движения “меток” потока и др.
Электромагнитные (индукционные) расходомеры.
Электромагнитные (или индукционные) расходомеры основаны на измерении ЭДС, индуктируемой в потоке электропроводной жидкости, пересекающей при своем движении магнитное поле.
Преобразователь расхода
(датчик расхода) состоит из трубопровода, вмонтированных в него в диаметрально противоположных точках двух электродов и электромагнитной системы. Магнитное поле перпендикулярно оси трубопровода и оси электродов. Индуктируемая ЭДС равна разности потенциалов двух электродов, введенных в жидкость, и она пропорциональна скорости движения жидкости: E = B·l·ν = B·l·(Q/S)
8
Расходомеры обтекания.
У расходомеров обтекания введенное в поток тело (поплавок, диск, крыло, поршень, шар и т.п.) воспринимает динамическое давление обтекающего его потока и перемещается в зависимости от величины расхода. Помещенное в поток тело совместно с трубопроводом является первичным преобразователем расхода в линейное или угловое перемещение. Величина перемещения является мерой величины расхода. Противодействующей силой потоку является вес тела, усилие упругой подвески или усилие пружины.
По степени свободы тела расходомеры обтекания подразделяются на две группы:
1. обтекаемое тело свободно и перемещается вдоль оси датчика на величину, пропорциональную расходу:
1.1. постоянного перепада давления (ротаметры, поплавковые, поршневые);
1.2. расходомеры с изменяющимся перепадом давления
(поплавково-пружинные).
2. обтекаемое тело закреплено на оси, и мерой расхода является угол поворота (расходомеры с поворотной лопастью).
9
Тахометрические расходомеры.
В качестве преобразователя расхода чаще всего выступают турбинки, ротор, шарик, мерные вращающиеся элементы (камеры) и т.п., скорость вращения которых определяется скоростью потока или его объемным расходом.
В зависимости от конструкции преобразователя, расходомеры подразделяются на турбинные, шариковые и камерные.
Тахометрические расходомеры, кроме основного преобразователя, включают преобразователь частоты вращения вала, шарика в частоту следования импульсов, чаще всего электрических. Таким образом, частота импульсов является функцией расхода. Для измерения количества подключается счетчик импульсов.
Турбинные расходомеры выполняются двух разновидностей: с тангенциальной
(ось турбинки перпендикулярна направлению потока) и аксиальной (ось турбинки совпадает с направлением потока) турбинами.
Расходомеры переменного перепада давления
Принцип действия основан на измерении перепада давления, создаваемого в зависимости от расхода жидкости с помощью сужающего устройства, трубного сопротивления, напорного устройства или напорного усилителя.
10
Расходомеры переменного уровня.
Принцип действия основан на измерении высоты уровня жидкости в сосуде, в который непрерывно поступает жидкость и вытекает через отверстие в дне или боковой стенке. В основном данные расходомеры применяются для измерения расхода жидкости, вытекающей из трубопроводов в сосуды, работающие без давления.
При определенной конфигурации щели в боковой стенке можно добиться линейной зависимости уровня жидкости от расхода
с - постоянный коэффициент, определяемый конкретной конфигурацией расходомера.
y
с
х
11
Расходомеры при строительстве скважин.
Электромагнитный расходомер ЭМР-2
предназначен для измерения расхода не содержащей масляных примесей промывочной жидкости.
Расходомер-сигнализатор промывочной жидкости РС-ТПУ
Расходомер РС-ТПУ предназначен для измерения расхода воды и глинистого раствора и подачи сигналов (световой и звуковой) при снижении расхода до аварийного значения. Расходомеры
РС-ТПУ поплавковые постоянного перепада давления.
1- поплавок с ферромагнитным сердечником; 2- конусная трубка; 3- цилиндр из неферромгнитной нержавеющей стали; 4- индуктивная катушка; 5- фланец для соединения с нагнетательным шлангом; 6- накидная гайка; 7- фланец для соединения с выкидной линией насоса; 8- штепсельный разъем; 9-сливная пробка
y
с
х
1-катушки возбуждения; 2-электроды;
3- трубопровод из неферромагнитной нержавеющей стали;
4- полиэтиленовая трубка
1
Гидравлический индикатор веса ГИВ-6
На неподвижном конце талевого каната трансформатор давления монтируется так, что канат оказывается преломленным между крайними роликами обоймы и средним опорным роликом, опирающимся на мембрану.
Под действием нагрузки на крюк неподвижный конец каната испытывает растягивающее усилие. Давление жидкости, заполняющей систему ГИВ-6, находится в прямой зависимости от натяжения неподвижного конца талевого каната.
Трансформатор давления: 1 - болт; 2 - штуцер; 3 - корпус;
4 - мембрана; 5 - пробка; 6 -шпилька; 7 - обойма; 8 -
поплавок; 9 -упор; 10—крышка
Гидравлический индикатор веса ГИВ-6 предназначен для индикации и регистрации усилия в неподвижном конце каната талевой системы (т.е. и усилия на крюке) при бурении скважин, а по виду записи этого усилия, зная технологический процесс, судят о произведенных операциях во времени.
1-трансформатор давления;
2- основной указатель;
3- верньерный указатель;
4- регистратор; 5- пресс-бачок;
6- вентиль; 7- щит
2
Гидравлический измеритель веса ГИВ-1Э
Гидравлический измеритель веса ГИВ-1Э предназначен для измерения и регистрации усилий натяжения неподвижного конца талевого каната при бурении и капитальном ремонте скважин. Отличительной особенностью данного измерителя является наличие электронного преобразователя микропроцессорного блока измерения и индикации, который показывает и регистрирует усилие натяжения каната.
1 – корпус с опорами;
2 – талевый канат;
3 – средняя опора;
4 - мембрана
5- преобразователь давления;
6 - Инструмент
3
Измерители давления промывочной жидкости
Своевременный и точный контроль за расходом и давлением промывочной жидкости в процессе бурения являются важным фактором успешного проведения скважин.
Одновременное наблюдение за показаниями расходомера и измерителя давления позволяет получать важную информацию о процессе бурения и работе насоса, например, внезапный рост расхода при одновременном падении давления может служить сигналом обрыва бурильных труб; избегать прижегов породоразрушающего инструмента и прихватов инструмента и т.д.
В практике бурения скважин широко распространены станки с гидравлической подачей, в связи с чем для определения усилия (веса снаряда, осевой нагрузки, усилия для извлечения обсадных труб) используются манометры.
Классификация измерителей давления
Давление характеризуется отношением силы к единице поверхности.
Измерители давления подразделяются:
- по роду измеряемой величины: барометры (атмосферное или барометрическое давление p б
), манометры (избыточное давление p и
), вакуумметры (разрежение давления p р
), мановакуумметры (p и
и p р
), дифференциальные манометры (∆p);
- по принципу действия: жидкостные, пружинные, поршневые, электрические, радиоактивные и др.
4
В бурении скважин наиболее часто применяются пружинные и электрические (с магнитоупругим преобразователем) манометры.
Пружинные манометры получили широкое применение для измерения избыточного давления и разрежения. Чувствительным элементом этих приборов могут быть серповидная трубчатая пружина (трубка Бурдона), многовитковая трубчатая пружина (геликс) и плоская мембрана.
Принцип действия пружинных манометров: под действием измеряемого давления чувствительный элемент
1 деформируется и посредством передаточно-множительного механизма (4,5) деформация преобразуется в круговое движение стрелки 3 вдоль шкалы 2.
Мембранные манометры изготавливаются с плоской, плоско- гофрированной и сильфонной мембраной.
Центральная часть плоской мембраны перемещается на
1,5-2 мм, поэтому передаточно-множительное устройство имеет большое передаточное число, что снижает чувствительность и точность измерений.
5
Манометры с многовитковой трубчатой пружиной, геликсные изготавливаются с числом витков трубки от 2,5 до 9. Свободный конец трубки раскручивается до 50-
60
о
. Геликсные манометры могут быть показывающими, регистрирующими и с устройством для дистанционной передачи показаний по электрическим проводам.
Магнитоупругий измеритель давления МИД
Измеритель давления МИД предназначен для непрерывного визуального контроля давления промывочной жидкости.
При использовании магнитоупругих датчиков измеряемая величина давления преобразуется в пропорциональную измеряемой величине силу F, приложенную к магнитопроводу датчика, и под действием этой силы изменяется магнитная проницаемость μ магнитопровода.
1- капиллярная трубка;
2-штуцер;
3-стрелка с пером; 4-рычаг;
5-геликоидальная пружина;
6-ось; 7-рычаг; 8- ползун;
9-винт; 10-тяга
6
Например, магнитоупругий датчик давления с помощью тройника 11 устанавливается в напорную магистраль бурового насоса и закрепляется гайкой 10.
Работает датчик по схеме магнитоупругого датчика усилий: F = рS, где р- давление в напорной магистрали,
S- площадь дна сильфона 1, прижатого к торцу чувствительного (магнитоупругого) элемента 2. Элемент
2 является измерительным, элемент 3- компенсационным.
Катушки 8 (измерительная) и 4 (компенсационная) размещены внутри магнитопроводов 6 и 9, соединены между собой встречно и подключены к штепсельному разъему 7.
U
Д
=U
И1
– U
И2
F
7
Измерители расхода промывочной жидкости
Классификация способов и средств измерения расхода жидкости
В практике измерения расходов жидкостей используются расходомеры, работающие с напорной и безнапорной, электропроводной и неэлектропроводной, с чистой и загрязненной , с инертной и агрессивной жидкостью.
В бурении скважин и технике используются расходомеры различного принципа работы: электромагнитные, обтекания, переменного перепада давления, тахометрические, шариковые, ультразвуковые, тепловые, оптические, вихревые, калориметрические, поляризационные, парциальные, ионизационные, расходомеры, основанные на контроле движения “меток” потока и др.
Электромагнитные (индукционные) расходомеры.
Электромагнитные (или индукционные) расходомеры основаны на измерении ЭДС, индуктируемой в потоке электропроводной жидкости, пересекающей при своем движении магнитное поле.
Преобразователь расхода
(датчик расхода) состоит из трубопровода, вмонтированных в него в диаметрально противоположных точках двух электродов и электромагнитной системы. Магнитное поле перпендикулярно оси трубопровода и оси электродов. Индуктируемая ЭДС равна разности потенциалов двух электродов, введенных в жидкость, и она пропорциональна скорости движения жидкости: E = B·l·ν = B·l·(Q/S)
8
Расходомеры обтекания.
У расходомеров обтекания введенное в поток тело (поплавок, диск, крыло, поршень, шар и т.п.) воспринимает динамическое давление обтекающего его потока и перемещается в зависимости от величины расхода. Помещенное в поток тело совместно с трубопроводом является первичным преобразователем расхода в линейное или угловое перемещение. Величина перемещения является мерой величины расхода. Противодействующей силой потоку является вес тела, усилие упругой подвески или усилие пружины.
По степени свободы тела расходомеры обтекания подразделяются на две группы:
1. обтекаемое тело свободно и перемещается вдоль оси датчика на величину, пропорциональную расходу:
1.1. постоянного перепада давления (ротаметры, поплавковые, поршневые);
1.2. расходомеры с изменяющимся перепадом давления
(поплавково-пружинные).
2. обтекаемое тело закреплено на оси, и мерой расхода является угол поворота (расходомеры с поворотной лопастью).
9
Тахометрические расходомеры.
В качестве преобразователя расхода чаще всего выступают турбинки, ротор, шарик, мерные вращающиеся элементы (камеры) и т.п., скорость вращения которых определяется скоростью потока или его объемным расходом.
В зависимости от конструкции преобразователя, расходомеры подразделяются на турбинные, шариковые и камерные.
Тахометрические расходомеры, кроме основного преобразователя, включают преобразователь частоты вращения вала, шарика в частоту следования импульсов, чаще всего электрических. Таким образом, частота импульсов является функцией расхода. Для измерения количества подключается счетчик импульсов.
Турбинные расходомеры выполняются двух разновидностей: с тангенциальной
(ось турбинки перпендикулярна направлению потока) и аксиальной (ось турбинки совпадает с направлением потока) турбинами.
Расходомеры переменного перепада давления
Принцип действия основан на измерении перепада давления, создаваемого в зависимости от расхода жидкости с помощью сужающего устройства, трубного сопротивления, напорного устройства или напорного усилителя.
10
Расходомеры переменного уровня.
Принцип действия основан на измерении высоты уровня жидкости в сосуде, в который непрерывно поступает жидкость и вытекает через отверстие в дне или боковой стенке. В основном данные расходомеры применяются для измерения расхода жидкости, вытекающей из трубопроводов в сосуды, работающие без давления.
При определенной конфигурации щели в боковой стенке можно добиться линейной зависимости уровня жидкости от расхода
с - постоянный коэффициент, определяемый конкретной конфигурацией расходомера.
y
с
х
11
Расходомеры при строительстве скважин.
Электромагнитный расходомер ЭМР-2
предназначен для измерения расхода не содержащей масляных примесей промывочной жидкости.
Расходомер-сигнализатор промывочной жидкости РС-ТПУ
Расходомер РС-ТПУ предназначен для измерения расхода воды и глинистого раствора и подачи сигналов (световой и звуковой) при снижении расхода до аварийного значения. Расходомеры
РС-ТПУ поплавковые постоянного перепада давления.
1- поплавок с ферромагнитным сердечником; 2- конусная трубка; 3- цилиндр из неферромгнитной нержавеющей стали; 4- индуктивная катушка; 5- фланец для соединения с нагнетательным шлангом; 6- накидная гайка; 7- фланец для соединения с выкидной линией насоса; 8- штепсельный разъем; 9-сливная пробка
y
с
х
1-катушки возбуждения; 2-электроды;
3- трубопровод из неферромагнитной нержавеющей стали;
4- полиэтиленовая трубка