Назначение
Системы забойные инклинометрические ЗТК (далее - системы) предназначены для измерений зенитного и азимутального углов скважины при бурении, а также угла установки отклонителя (визирный угол) с передачей данных из скважины на поверхность с использованием электромагнитного беспроводного канала связи.
Описание
Принцип действия системы забойной инклинометрической ЗТК основан на измерении в скважине пространственного положения бурового инструмента в трех направлениях с помощью трех ортогонально установленных акселерометров значений проекций вектора силы тяжести на ось чувствительности акселерометра и измерении в трех направлениях с помощью трех магнитометров проекций вектора напряженности естественного магнитного поля Земли на ось чувствительности магнитометра. На основании этих измерений программно вычисляются азимутальный угол, зенитный угол и угол установки отклонителя.
Система ЗТК состоит из Наземного оборудования и Оборудования скважинного. Оборудование скважинное, включающее в себя Зонд, выполнено в виде переводников диаметром 120-203 мм с присоединительными резьбами и входит в состав компоновки низа бурильной колонны (КНБК). Электронные платы и датчики установлены на шасси (скважинный прибор в сборе с датчиком инклинометра М3 и модулем Гамма-каротажа), которые заключены в охранный кожух скважинного прибора (ОКСП), снаружи которого протекает промывочная жидкость. Модуль Гамма-каротажа может быть установлен опционально. При протоке промывочной жидкости внутри бурильной колонны начинает работать турбогенератор, вырабатывающий напряжение питания, которое посредством кабеля передается на скважинный прибор в сборе с датчиком инклинометра М3 и модулем Гамма-каротажа и используется для питания электронных схем и формирования сигнала передающего устройства. Информация от датчика инклинометра М3 преобразуется в скважинном приборе (СП) в кодовую последовательность, которая модулирует по фазе напряжение несущей частоты. Этот сигнал управляет работой передающего устройства, также входящего в состав СП. Выход передающего устройства подключен сверху к бурильной колонне, снизу к забойному двигателю (турбобуру), состоящему из долота и отклонителя. Соединение верха и низа бурильной колонны электрически разделены друг от друга разделителем электрическим в сборе с переводником из немагнитного материала и вставкой немагнитной. Сигнал распространяется от бурильной колонны в окружающую породу.
С целью исключения влияния магнитной массы КНБК на показания азимута между разделителем и КНБК устанавливается труба немагнитная (ЛБТ или НУБТ).
Для передачи полученной информации с забоя скважины используется беспроводной электромагнитный канал связи. Прием информации осуществляется через устройство согласования наземное (УСН), которое обеспечивает дополнительную частотную фильтрацию. УСН одним проводом соединяется с бурильной колонной, другим - с антенной, отнесенной на некоторое расстояние от скважины и расположенной вдоль азимута строящейся скважины. Место установки антенны на местности определяется оператором. Сигнал, поступающий на вход УСН, фильтруется, усиливается, оцифровывается и передается на интерфейс и далее поступает на персональный компьютер для дальнейшей программной обработки и визуализации информации.
Внешний вид системы ЗТК и место маркировки представлен на рисунке 1а. Каждая система ЗТК имеет свой уникальный идентификационный номер (заводской серийный) и наносится ударным способом. Место пломбировки системы ЗТК указано на рисунке 1б. Пломбирование корпуса систем от несанкционированного доступа не предусмотрено. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке. На рисунке 2 представлен внешний вид наземной части системы ЗТК. Внешний вид датчика инклинометра и место маркировки показаны на рисунке 3 а и 3б. Каждый датчик инклинометра имеет свой уникальный идентификационный заводской (серийный) номер, который наносится методом гравировки. Система ЗТК и датчик инклинометра имеют разные заводские (серийные) номера, которые имеют цифровое обозначение.
а)
Программное обеспечение
Встроенное программное обеспечение систем разработано для конкретной измерительной задачи и осуществляет измерительные функции и функции считывания данных.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | DIMaC (в составе ПО Inclinity) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 1.01.151 |
| Цифровой идентификатор ПО * | - |
Данное программное обеспечение разработано с закрытым исходным кодом, без возможности его изменения. Внесение изменений в программное обеспечение инструментальных модулей производится только заводом изготовителем. Обновление версий установленного программного обеспечения производится напрямую с официального сервера завода изготовителя. Возможности установки модифицированных или каким-либо образом измененных версий отсутствует.
Уровень защиты программного обеспечения систем «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики систем приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики систем
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений зенитных углов, ° | от 0 до 120 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений зенитных углов, ° * | ±0,1 |
| Диапазон измерений азимутальных углов, ° | от 0 до 360 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений азимутальных углов, ° * - при значениях зенитного угла от 0° до 3° - при значениях зенитного угла 3 °< а <5 ° - при значениях зенитного угла 5°< а <10° - при значениях зенитного угла 10°< а <120° | не нормируется ±2,5 ±1,5 ±1,0 |
| Диапазон измерений визирных углов, ° | от 0 до 360 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений визирного угла, ° *, 1 - при значениях зенитного угла от 0° до 3°, не включ. - при значениях зенитного угла от 3° до 5°, включ. - при значениях зенитного угла свыше 5° до 120 ° | не нормируется ±2,0 ±1,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений при изменении температуры от +5 оС до +90 оС, ° - зенитных углов - азимутальных углов - визирных углов | ±0,1 ±1,0 ±1,0 |
* - метрологические характеристики установлены для датчика инклинометра 3М, который входит в состав системы забойной инклинометрической ЗТК и демонтируется из системы для проведения поверки при температуре окружающей среды от +17 до +23 оС.
| Параметр | Значение |
| Условия эксплуатации: | |
| - рабочая область значений температур, оС | от +5 до +90 |
| Габаритные размеры (датчик инклинометра | |
| 3М), мм, не более: | 203 |
| - наружный диаметр | 10000 |
| - длина | |
| Масса, кг, не более | 1450 |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение тока, В | от 5 до 6 |
| - ток потребления, мА | 60 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом. Комплектность средства измерений
Таблица 4 - Комплектность систем
| Наименование | Количество | Обозначение |
| Системы забойные инклинометрические ЗТК | 1 шт. | ЗТК |
| Руководство по эксплуатации на систему забойную инклинометрическую ЗТК | 1 экз. | ТПМБ.ЗТК.000.00 РЭ |
| Паспорт на датчик инклинометра 3М | 1 экз. | ТПМБ.ДТ30М2.000.00 ПС |
Сведения о методах измерений
изложены в разделе 3 «Использование по назначению» документа «Система забойная инклинометрическая ЗТК. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Технические условия ТУ 4315-001-51854896-2005 «Системы забойные инклинометрические ЗТК».
49042-22: Методика поверкиСкачать1,022.0 Кб
