Назначение
Аппаратура бескабельная телеметрическая скважинная с электромагнитным каналом связи АБТС-ЭМ (далее - аппаратура АБТС-ЭМ) предназначена для измерений зенитных углов, азимутов скважин и углов установки отклонителя бура в процессе оперативного управления траекторией бурения скважин.
Описание
Принцип действия аппаратуры АБТС-ЭМ основан на передаче по бескабельному электромагнитному каналу связи измерительной информации от скважинного прибора на поверхность в наземное приемное устройство УПМ.
В состав скважинного прибора входят зонд и немагнитный удлинитель. Зонд содержит трехфазный генератор, унифицированный со скважинными приборами диаметром от 90 до 210мм, и электрический разделитель с модулем электронным скважинным МЭС. МЭС содержит электронный измерительный блок с первичными преобразователями - магнитный инклинометр и электронный передающий блок. Измерение азимута, зенитного угла скважины и углов установки отклонителя основано на свойствах магнитного и гравитационного полей Земли. В качестве чувствительных элементов для измерения азимута применяются магнитометры (измерительные интегральные микросхемы с магниточувствительными элементами, сопротивление которых меняется под воздействием магнитного поля), а для измерения зенитного угла и угла установки отклонителя - акселерометры (измерительные интегральные микросхемы с поли-кремниевой пластиной, механически соединенной с подложкой при помощи упругих элементов подвеса и способной перемещаться под действием ускорения).
Выходные сигналы с первичных преобразователей подвергаются оцифровке и производится расчет значений зенитного угла, азимута и углового положения отклонителя. Полученные данные преобразуются в последовательный помехоустойчивый код, управляющий передающим блоком скважинного модуля. Сигнал, принятый на поверхности наземным приемным устройством УПМ, усиливается и передается на персональный компьютер для дальнейшей обработки специально разработанной программой.
Аппаратура АБТС-ЭМ выпускается в модификациях, отличающихся величиной внешнего диаметра и материалом корпусных деталей.
Условные обозначения АБТС-ЭМ состоят из следующих классификационных признаков:
| АБТС | ЭМ | 90 (106; 120; 172; 210) | н (Л; Т) | н (Л; Т) |
| Наименование | | | | |
| Канал связи: - электромагнитный | | | |
| Номинальный диаметр * | | |
| Основной конструкционный материал зонда: - немагнитная сталь (Н) - легкий (алюминиевый) сплав (Л) - титановый сплав (Т) | |
| Материал нижнего удлинителя * * - немагнитная сталь (Н) - легкий (алюминиевый) сплав (Л) - титановый сплав (Т) |
* - указан номинальный диаметр скважинного прибора аппаратуры; отдельные элементы скважинного прибора могут иметь другой диаметр, близкий к номинальному.
* * - в комплект скважинного прибора АБТС-ЭМ по требованию заказчика может быть дополнительно включен верхний удлинитель, выполненный из того же материала, что и нижний удлинитель.
Рисунок 1 - Общий вид скважинного прибора АБТС-ЭМ
Рисунок 2 - Общий вид модуля электронного скважинного МЭС-45ЭМ
Рисунок 3 - Общий вид устройства наземного приемного УПМ
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики аппаратуры АБТС-ЭМ приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Основные метрологические и технические характеристики аппаратуры АБТС-ЭМ
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон связи (глубина скважины), не менее: | 0 - 4500 м (зависит от состава породы) |
| Диапазон измерений: - зенитных углов, не менее - азимута - углов установки отклонителя | 0-120° 0 - 360° 0 - 360° |
| Дискретность отсчитывания измерений: • зенитных углов • азимута • углов установки отклонителя | 0,1° 1° 2° |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений (статический режим): • зенитных углов (Z) • азимута • углов установки отклонителя | ±0,2° ± 1,5°/cos^ ± 2,0° (при Z>3,2°) ±4,0°/ cosq, (при Z<3,2°) (ф - географическая широта точки измерения) |
| Мощность излучения зонда, не менее: (при оборотах генератора 2100±30 об/мин и сопротивлении нагрузки 0,22 Ом) | 200 Вт |
| Сопротивление изоляции электрического разделителя скважинного прибора, не менее: | 1 МОм (при выпуске) 500 Ом (в эксплуатации) |
| Сопротивление изоляции между корпусом наземного приемного устройства УПМ и цепью сетевого питания, не менее: | 20 МОм |
| Напряжение пробоя изоляции между корпусом наземного приемного устройства УПМ и цепью сетевого питания, не менее: | 1,5 кВ |
| Диапазон амплитуд входного сигнала наземного приемного устройства УПМ, не менее: | 30 мкВ - 3 В |
| Время установления рабочего режима, не более: | 1 мин |
| Диапазон измерения температуры, не менее: | 0 -125 °С |
| Пределы допускаемой погрешности измерения температуры: | ± 2 °С |
| Наработка на отказ, не менее: | 100 ч |
| Диапазон рабочих температур: • скважинного прибора • наземного приемного устройства УПМ | от + 5 до +100 (+120)* °С от +10 до + 45 °С |
| Г абаритные размеры наземного приемного устройства УПМ (ДхШхВ), не более: | (220x130x220) мм |
| Г абаритные размеры скважинного прибора, не более: • АБТС-ЭМ-90 • АБТС-ЭМ-106 • АБТС-ЭМ-120 • АБТС-ЭМ-172 • АБТС-ЭМ-210 | Диаметр | Длина |
| 90 мм 106 мм 120 мм 172 мм 210 мм | 15 м 15 м 15 м 15 м 15 м |
| Масса, не более: ** • АБТС-ЭМ-90 • АБТС-ЭМ-106 • АБТС-ЭМ-120 • АБТС-ЭМ-172 • АБТС-ЭМ-210 | УПМ | Зонд | Скважинный прибор |
| 3 кг 3 кг 3 кг 3 кг 3 кг | 95 кг 118кг 148 кг 450 кг 550 кг | 275 кг 338 кг 480 кг 1074 кг 1550 кг |
* по заказу
* * масса приведена для исполнения "Н"
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа средств измерений наносится печатным способом на титульный лист эксплуатационной документации и наклейкой на корпус наземного приемного устройства УПМ.
Комплектность
В комплект поставки аппаратуры АБТС-ЭМ входит:
| Наименование | Количество |
| Комплексы Прибор скважинный АБТС-ЭМ Наземное оборудование АБТС-ЭМ | 1 1 |
| Комплекты Компьютер, программное обеспечение и принадлежности* Комплект запасных частей и принадлежностей | 1 1 |
| Документация Руководство по эксплуатации с методикой поверки | 1 |
* - поставляется по согласованию с заказчиком
Поверка
проводится в соответствии с документом МП 45358-10, являюшимся разделом "Методика поверки" руководства по эксплуатации, согласованным ГЦИ СИ ФГУ "Ростест-Москва" в июне 2010 г.
Перечень основных средств поверки:
- квадрант оптический КО-60 ТУ 3-3.1387-82;
- теодолит 4Т30П ГОСТ 10529-96.
Сведения о методах измерений
Методы измерений указаны в руководстве по эксплуатации.
Нормативные документы
1. ГОСТ 26116-84 «Аппаратура геофизическая скважинная. Общие технические условия».
2. ТУ4315-004-78272136-2009 «Аппаратура бескабельная телеметрическая скважинная АБТС-ЭМ. Технические условия».
