Системы модульные непрерывного внутрискважинного мониторинга

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 4
Межповерочный интервал / Периодичность поверки Первичная поверка до ввода в эксплуатацию
Найдено поверителей 1
Неуспешных поверок (СИ непригодно) 0 (0%)
Успешных поверок (СИ пригодно) 4 (100%)

Назначение

Системы модульные непрерывного внутрискважинного мониторинга (далее - системы) предназначены для измерений давления и температуры среды контактным способом при полном погружении в нефтяных, газоконденсатных и других скважинах, в том числе при долговременном мониторинге параметров процесса добычи нефти и газа.

Описание

Принцип действия систем при измерении давления основан на измерении резонансной частоты кварцевого резонатора. Функция преобразования является температурно-зависимой. Для корректировки температурной зависимости используются результаты измерений температуры, полученные с помощью второго кварцевого резонатора, резонансная частота которого является функцией температуры. Цифровые значения измеренных резонансных частот преобразуются в именованные величины - давления и температуру с использованием индивидуальных статических характеристик в виде степенных полиномов, коэффициенты которых определены изготовителем и указаны в паспорте каждого точечного кварцевого датчика давления и температуры.

Система модульная непрерывного внутрискважинного мониторинга состоит из:

-    наземного модуля управления и коммуникации (далее - контроллера);

-    модуля связи с датчиком точечного давления/температуры;

-    одного или нескольких точечных кварцевых датчиков давления и температуры (далее

- датчики давления и температуры);

-    погружного внутрискважинного кабеля для измерения распределённой температуры и подключения датчика давления.

Наземный модуль управления и коммуникации представляет собой центральный блок системы, содержащий в себе: вычислитель (высокопроизводительный SOM модуль), GNSS приёмник, кросс плату с интерфейсами для измерительных модулей. Модуль может быть выполнен как основной, так и расширительный. Расширительный модуль содержит только источники питания и кросс-плату и обладает большим числом слотов расширения.

Модуль связи с датчиком точечного давления/температуры, устанавливаемый в любой из слотов расширения наземного модуля коммуникации, предназначен для обеспечения связи с одним или несколькими датчиками температуры и давления, размещаемыми в скважине. Ключевыми особенностями являются схема питания и система присвоения адреса модуля в системе, которые позволяют производить быструю замену модулей без отключения наземного модуля коммуникации, а клеммный разъём подключения датчиков давления и температуры на лицевой панели модуля упрощает их ввод в эксплуатацию.

Датчики давления и температуры предназначены для измерений давления и температуры с заданной точностью.

Конструктивно датчик выполняется в коррозионностойком корпусе из высокопрочной нержавеющей стали, выдерживающем высокие давления и температуру. Датчик может выпускаться с диаметром корпуса от 19 до 26 мм, что позволяет монтировать датчик на насосно-компрессорной трубе (НКТ) в держателях с небольшими габаритами, что в свою очередь существенно упрощает монтаж датчика в скважине и снижает риск повреждения датчика в процессе спуска компоновки. На одном кабеле может быть смонтировано до 4-х датчиков. Датчики давления и температуры выпускаются в модификациях, различающихся метрологическими характеристиками, габаритными размерами, которые выбираются при заказе.

Фотография общего вида датчика давления и температуры с указанием места нанесения заводского/серийного номера приведена на рисунке 1. Фотография общего вида наземного модуля управления и коммуникации с указанием места нанесения заводского/серийного номера и знака утверждения типа на рисунке 2.

Заводской/серийный номер датчика давления и температуры наносится на корпус методом гравировки. Заводской/серийный номер контроллера наносится на правую боковую панель корпуса контроллера при помощи металлизированной наклейки.

Конструкция средства измерений не предусматривает нанесение знака поверки на корпус компонентов системы.

Рисунок 2 - Общий вид контроллера с указанием места нанесения заводского/серийного номера

и знака утверждения типа

Пломбирование компонентов систем не предусмотрено.

Программное обеспечение

Системы имеют только встроенное программное обеспечение (далее - ПО), которое представляет собой предустановленный в контроллер автономный Web-сервер.

Встроенное ПО является метрологически значимым и осуществляет интерпретацию частоты канала давления и температуры в значения давления и температуры с помощью полиноминального преобразования. Кроме того, встроенное ПО используется при проверке работоспособности и функциональности систем, позволяет запросить необработанные данные с системы, конвертировать данные с системы в инженерные единицы, позволяет программировать работу системы (периодичность сбора данных и единицы измерения). Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик. Идентификационные данные встроенного ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

Geoptics

Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже

2.3

Цифровой идентификатор программного обеспечения

Недоступен

Конструкция компонентов системы исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию. Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с рекомендацией по метрологии Р 50.2.077-2014, программное обеспечение защищено от преднамеренных изменений с помощью специальных программных средств.

Таблица 2 - Метрологические характеристики__

Наименование характеристики

Значение

Диапазон измерений абсолютного давления(МПа

от 0,1 до 140

Чувствительность в диапазоне измеряемого давления, МПа

0,000001

Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений абсолютного давления при выпуске из производства,

% (от ВПИ(**))

±0,02

Дрейф по давлению, МПа/год

±0,0059

Дрейф по давлению для систем, настроенных на максимальный диапазон измерений, МПа/год

±0,0069

Диапазон измерений температуры*-***), °С

от -20 до +150

Чувствительность в диапазоне измеряемых температур, °С

0,000001

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры при выпуске из производства, °С

±0,1

Дрейф по температуре, °С/год

±0,009

Примечания:

* - указан максимальный диапазон измерений, требуемый диапазон устанавливается при заказе путем выбора значения верхнего предела измерений в диапазоне от 21 до 140 МПа;

**- ВПИ - верхний предел измерений;

***

- указан максимальный диапазон измерений, требуемый устанавливается при заказе путем выбора верхнего и нижнего пределов измерений, находящихся в диапазоне температур от -20 до +150 °С.

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Разрешающая способность по давлению, МПа

0,000001

Разрешающая способность по температуре, °С

0,000001

Длина корпуса точечного датчика давления и температуры, мм, не более

900

Диаметр корпуса точечного датчика давления и температуры в зависимости от модификации, мм

от 19 до 26

Длина погружного внутрискважинного кабеля, м, не более

8000

Г абаритные размеры наземного модуля управления и коммуникации (ДхШхВ), мм, не более

480x437x133

Г абаритные размеры модуля связи с датчиком точечного давления/температуры (ДхШХВ), мм, не более

181x33x135

Масса точечного датчика давления и температуры, кг, не более

4

Масса наземного модуля управления и коммуникации, кг, не более

15

Масса модуля связи с точечным датчиком давления и температуры, кг, не более

0,5

Минимальное время опроса, с

1

Объем внутренней памяти, млн измерений

20

Наименование характеристики

Значение

Интерфейс связи

2х Ethernet (ModBus TCP), RS-232/RS-485 (ModBus RTU), USB, Wi-Fi

Номинальное напряжение питания постоянного тока кварцевого датчика давления и температуры, В, не более

26

Параметры электропитания наземного модуля управления и коммуникации:

-    напряжение питания переменного тока, В

-    частота, Г ц

-    потребляемая мощность, В-А

220

50

100

Параметры электропитания модуля связи с датчиком точечного давления/температуры:

- потребляемая мощность, В-А

4

Условия эксплуатации точечного датчика давления и температуры:

- температура окружающей среды, °С

от -20 до +150

Условия эксплуатации наземного модуля управления и коммуникации и модуля связи с датчиком точечного давления/температуры:

-    температура окружающей среды, °С

-    относительная влажность воздуха, %, не более

от +10 до +40 80

Показатели надежности точечного кварцевого датчика давления и температуры:

-    средняя наработка до отказа, ч

-    средний срок службы, лет

290 000 30

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации, а также на лицевую панель контроллера системы.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Наименование

Обозначение

Кол-во

Примечания

Наземный модуль управления и коммуникации

-

1 шт.

количество в соответствии с заказом

Модуль связи с датчиком точечного давления/температуры

-

1 шт.

количество в соответствии с заказом

Точечный кварцевый датчик давления и температуры

-

1 шт.

количество в соответствии с заказом

Наименование

Обозначение

Кол-во

Примечания

Погружной внутрискважинный кабель для измерения распределённой температуры и подключения датчика давления

-

-

количество в соответствии с заказом

Руководство по эксплуатации

РСДТ.416733.002 РЭ

1 экз.

-

Паспорт

РСДТ.416733.001 ПС

1 экз.

в соответствии с заказом

Инструкция по монтажу и настройке ПО

РСДТ.416733.001 ИМ

1 экз.

-

Комплект ЗИП

-

1 шт.

-

Упаковка

-

1 шт.

-

Сведения о методах измерений

приведены в главе 6 документа РСДТ.416733.002 РЭ «Системы модульные непрерывного внутрискважинного мониторинга. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2022 г. № 2653 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 декабря 2019 г. № 2900 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1Х101 - 1*107 Па»;

РСДТ.416733.001 ТУ «Системы модульные непрерывного внутрискважинного мониторинга. Технические условия».

Развернуть полное описание