Назначение
Комплексы для измерений параметров скважин ГЕОСТАР-111 (далее - комплексы) предназначены для измерений и регистрации технологических параметров нефтяных скважин, уровня жидкости и давления в затрубном пространстве скважин, динамометрических параметров и динамометрического контроля работы скважин со штанговыми глубинными насосами (ШГН), объема протекающей жидкости, записи и дистанционной передачи значений измеренных параметров.
Описание
Комплексы состоят из автоматического устройства генерации и приема акустических сигналов АУГПС-112; устройств приема акустических сигналов УПАС/ УПАСМ и генерации акустических сигналов модификаций УГАС-клапан, УГАС-насос, УГАС-камера, УГАС-гармошка, служащих для измерений уровня жидкости и давления в скважине; датчиков динамографа накладного ДН и межтраверсного ДМ/ДДС, служащих для измерений изменения нагрузки на устьевой шток; счетчика расхода воды ультразвукового ГЕОСТАР-СРВУ-102, служащего для измерений объема протекающей жидкости; устройства интеграции и коммутации УИК; флеш-карты ГС-ФК-21М; блока регистрации БР-21М.
БР-21М представляет собой микропроцессорное устройство, к которому, в зависимости от выполняемого вида исследований, подключается один из первичных преобразователей (ДМ, ДН, УПАС, АУГПС, ГС-СВУ), и предназначен для обеспечения питанием подключенного первичного преобразователя, регистрации данных, формирования и запоминания отчетов о выполненных исследованиях, ввода отчетов в персональный компьютер. Выполняемые БР -21М функции определяются программным обеспечением микропроцессора.
Внешнее программное обеспечение комплексов устанавливается на персональный компьютер и обеспечивает прием, обработку зарегистрированных данных, формирование и вывод отчетов о проведенных исследованиях.
Комплексы имеют шесть вариантов исполнений, отличающихся по видам выполняемых измерений:
- ГЕОСТАР-111.ЭД, включающий в себя УПАС/УПАСМ, ДН и ДМ/ДДС, предназначен для измерений уровня жидкости и давления в затрубном пространстве скважин и динамометрического контроля работы скважин;
- ГЕОСТАР-111.Э, включающий в себя УПАС/УПАСМ, предназначен для измерений уровня жидкости и давления в затрубном пространстве скважин;
- ГЕОСТАР-111.Д, включающий в себя ДН и ДМ/ДДС, предназначен для динамометрического контроля работы скважин;
- ГЕОСТАР-111.КВУ, включающий в себя АУГПС-112 предназначен для автономной автоматической регистрации уровня жидкости и величины давления в затрубном пространстве скважин в течение заданного интервала времени по определенной временной схеме;
- ГЕОСТАР-111.СРВУ, включающий в себя ГЕОСТАР-СРВУ-102 предназначен для измерений расхода жидкости и для определения индикаторной кривой при гидропрослушивании.
- ГЕОСТАР -111.ДД, предназначен для дистанционной передачи значений измеренных параметров на компьютер.
Принцип измерений уровня жидкости в скважине основан на акустической эхо-локации импульсами, проходящими через воздушную среду и отражающимися от границы раздела воздушная среда / жидкость. По величине измеренного времени и введенному значению скорости распространения акустического сигнала производится вычисление уровня.
Принцип измерений давления и нагрузки основан на тензометрическом эффекте.
Принцип измерений расхода жидкости основан на ультразвуковом методе.
Комплексы относятся к взрывозащищённому оборудованию группы II по ГОСТ Р 51330.0-99 и ГОСТ Р 51330.10-99 с видом взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь» и предназначены для применения во взрывоопасных зонах.
Внешний вид приборов, входящих в комплексы вариантов исполнений ГЕОСТАР-111.Э, ГЕОСТАР-111.Д, ГЕОСТАР-111.КВУ, ГЕОСТАР-111.СРВУ, ГЕОСТАР-111.ДД, ГЕОСТАР-111.ЭД в сборе и место пломбирования ограничения доступа к метрологически значимой части программного обеспечения (ПО) представлены на рисунках 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Место опломбирования блока БР
БР
УПАС
УГАС- УГАС-
насос камера
УГАС-гармошка
Рисунок 1 - Приборы, входящие в комплекс исполнения ГЕОСТАР-111.Э
БР ДН ДМ/ДДС
Рисунок 2 - Приборы, входящие в комплекс исполнения ГЕОСТАР-111.Д
БР-21М АУ ГПС
Рисунок 3 - Приборы, входящие в комплекс исполнения ГЕОСТАР-111.КВУ
Рисунок 4 - Приборы, входящие в комплекс исполнения ГЕОСТАР-111. СРВУ
Рисунок 5 - Приборы, входящие в комплекс исполнения ГЕОСТАР-111ДД
Рисунок 6 - Блок регистрации БР-21М с флеш-картой ГС-ФК-21М
Рисунок 7 - ГЕОСТАР-111.ЭД в сборе
Программное обеспечение
Программное обеспечение комплексов (далее - ПО) состоит из 4-х программ, предназначенных для измерения физических величин, обработки, хранения и передачи данных измерений.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню А по МИ 3286-2010.
Внешнее программное обеспечение состоит из 2-х программ EDWin, GeoFlow, предназначенных для приема и обработки данных с блока регистрации и программы GeoSbor, предназначенной для дистанционной передачи, приема и обработки данных с устройства интеграции и коммутации.
Внешнее ПО не влияет на метрологические характеристики СИ и может подвергаться модификации, то есть изменяться версия ПО и контрольная сумма.
Идентификационные данные метрологически значимой части ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Программа микроконтроллера для БР-21М | GS-BR | V 15 | A488 | Последовательное сложение двоичного кода слов программного модуля. Индицируются 2 младшие байта в шестнадцатеричной системе счисления. |
| Программа микроконтроллера для ДН | GS-DN | V 15 | 59B4 | Последовательное сложение двоичного кода слов программного модуля. Индицируются 2 младшие байта в шестнадцатеричной системе счисления. |
| Программа микроконтроллера для АУ ГПС-112 | GS-KVU | V 15 | 09D6 | Последовательное сложение двоичного кода слов программного модуля. Индицируются 2 младшие байта в шестнадцатеричной системе счисления. |
| Программа микроконтроллера для СВУ-102 | GS-SVU | V 15 | D297 | Последовательное сложение двоичного кода слов программного модуля. Индицируются 2 младшие байта в шестнадцатеричной системе счисления. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измеряемых уровней, м | от 8 до 4500 |
| - с газобаллонным оборудованием | от 8 до 6000 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности к верхнему пределу измерений уровня в диапазоне 10 - 150 м, % | 1,0 |
| Диапазон измерений избыточного давления: УПАС/АУ ГПС, МПа (кгс/см2) УПАСМ, МПа (кгс/см2) | от 0 до 10 (от 0 до 100) от 0 до 40 (от 0 до 400) |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности к верхнему пределу измерений избыточного давления, % | ±1,0 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности, обусловленной изменением температуры окружающей среды на каждые 10°С от нормальной температуры (20±3)°С в рабочем диапазоне температур, не должны превышать значений основной погрешности. |
| Диапазон измеряемых изменений нагрузки на устьевой шток, кгс - ДМ/ДДС - ДН | от 0 до 10000 от 0 до 20000 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности к верхнему пределу измерений изменений нагрузки на устьевой шток, % - ДМ/ДДС - ДН | ±1,0 ±5,0 |
| Диапазон значений длины хода устьевого штока, м | от 0,1 до 10,0 |
| Диапазон значений числа ходов штока ШГН, 1/мин | от 1 до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности к верхнему пределу измерений длины хода устьевого штока, % | ±5,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений расхода жидкости, % | ±1,5 |
| Питание, В - аппаратной части комплекса, от автономного источника питания в БР-21М 4хАКБ «АА» - ГС-СВУ-102 и АУПС-112 - автономное, 12хАКБ «АА» - внешнее | 6 14,4 от 12 до 30 |
| Мощность, потребляемая аппаратной частью комплексов, Вт, не более | 1. |
| Продолжительность непрерывной работы аппаратной части комплексов при питании от автономного источника питания, ч, не менее | 16 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 10000 |
| Допустимые параметры кабельных линий связи между УПАС и БР-21М, ДН и БР-21М: | |
| - длина, м, не более | 5 |
| - индуктивность, мГн, не более | 0,05 |
| - ёмкость, мкФ, не более | 0,002 |
| Допустимый ток короткого замыкания, А, не более | 2 |
| Допустимое напряжение холостого хода, В, не более | 6 |
| Г абаритные размеры | см. таблицу 3 |
| Масса | см. таблицу 3 |
| Диапазон рабочих температур, °C | -40 до +50 |
Таблица 3 - Габаритные размеры и масса
| Наименование | Г абаритные размеры, длина*ширинахвысота, мм, не более | Масса, кг, не более |
| БР-21М | 210x100x41 | 1,0 |
| АУ ГПС | 70x150x210 | 2,5 |
| УПАС/УПАСМ | 180x160x70 | 2,3 |
| ДН | 115x120x40 | 0,6 |
| ДМ/ДДС | 120x115x40 | 1,8 |
| УГ АС-клапан | 150x130x40 | 0,65 |
| УГАС-насос | 300x100x70 | 1,3 |
| УГ АС-гармошка | 145x100x100 | 0,5 |
| УГАС- камера | 320x120x81 | 4 |
| СРВУ: - ГС-СВУ-102 - ПР - УИК - ГС-ФК-21М | 150x65x90 150x140x300 330x200x120 75x28x17 | 1,2 15 3,4 0,032 |
Знак утверждения типа
наносится на табличку, расположенную на корпусе приборов, способом лазерной гравировки, на титульный лист руководства по эксплуатации СТАЖ.411711.006 РЭ и формуляра СТАЖ.411711.006 ФО типографским способом в левом верхнем углу.
Комплектность
аблица 4 - Комплектность комплексов
| № п/п | Наименование | Обозначение | Кол. | Примечания |
| 1 | Блок регистрации микропроцессорный | БР-21М | 1 | По заказу |
| 2 | Датчик накладной динамографа | ДН | 1 | По заказу |
| 3 | Датчик межтраверсный динамографа | ДМ/ДДС | 1 | По заказу |
| 4 | Устройство приёма акустическиx сигналов | УПАС | 1 | Поставляется в комплекте с УПАС-клапаном и микрофоном по заказу |
| 5 | Устройство приёма акустическиx сигналов | УПАСМ | 1 | Поставляется без микрофона, поставляется в комплекте с УПАС-клапаном |
| 6 | Автоматическое устройство генерации и приема сигналов | АУ ГПС | 1 | Поставляется по дополнительному заказу |
| Устройство генерации акустическиx сигналов | УГАС-насос | 1 | Поставляется по дополнительному заказу |
| 8 | Устройство генерации акустическиx сигналов | УГ АС-гармошка | 1 | Поставляется по дополнительному заказу |
| № п/п | Наименование | Обозначение | Кол. | Примечания |
| 9 | Устройство генерации акустических сигналов | УГАС-камера | 1 | По заказу |
| 10 | Счетчик расхода воды | ГЕОСТАР-СРВУ-102 | 1 | Поставляется по дополнительному заказу |
| 11 | Устройство интеграции и коммутации | УИК | 1 | По заказу |
| 12 | Флеш-карта | ГС-ФК-21М | 1 | По заказу |
| 13 | Кабель | БР-УПАС | 1 | 1,3 м (по заказу для взрывозащищенного исполнения 25 м) |
| 14 | Кабель | БР-ДН | 1 | |
| 15 | Кабель | БР-ПК | 1 | 2,0 м |
| Программное обеспечение |
| 16 | Программное обеспечение на CD-R | EDWin, GeoFlow, GeoSbor | 1 | В зависимости от исполнения комплекса |
| Комплект принадлежностей |
| 17 | Устройство зарядное для БР | | 1 | |
| 18 | Устройство зарядное для АУ ГПС-112 и ГЕОСТАР -СРВУ-102 | | 1 | |
| 19 | Аккумуляторы | | 4 | |
| Комплект запасных частей |
| 20 | Микрофон | 1 | 1 | |
| 21 | Кольцо | 007-010-019 ГОСТ 9833-73 | 1 | |
| Документация |
| 22 | Руководство по эксплуатации | СТАЖ.411711.006 РЭ | 1 | |
| 23 | Формуляр | СТАЖ.411711.006 ФО | 1 | |
| 24 | Методика поверки | СТАЖ.411711.006 МП | 1 | |
Поверка
осуществляется по документу СТАЖ.411711.006 МП с изменением № 1 «Инструкция.
Комплексы для измерений параметров скважин ГЕОСТАР 111. Методика поверки», утверждённому ФГУП «ВНИИФТРИ» 02.08.2017 г.
Основные средства поверки:
- манометр грузопоршневой МП-2500, класс точности 0,02;
- динамометр образцовый ДОСМ-3-50У, цена наименьшего деления от наибольшего предела измерений, %, не менее 0,1;
- рулетка измерительная металлическая Р5УЗК ГОСТ 7502-78, длина 30 м, цена деления 1 мм;
- установка для поверки счетчиков жидкости УПСЖ-25/150, диапазон расходов от 0,8 до 200 м3/ч, погрешность ±0,5 %.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 52350.0-2005 Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 0. Общие требования
ГОСТ Р 51330.0-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования
ГОСТ Р 51330.10-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i
ГОСТ Р 8.654-2009 Требования к программному обеспечению средств измерений. Общие положения
ГОСТ 8.017-79 Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерения избыточного давления до 250 МПа
ГОСТ 8.510-84 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений (счетчиков) объема жидкости
Комплексы для измерений параметров скважин ГЕОСТАР 111. Технические условия ТУ4318-006-93063536-2012
