| Описание | Принцип действия термоманометров при измерении давления и температуры основан на преобразовании упругой деформации чувствительного элемента (ЧЭ) в изменение сопротивления пьезорезисторов, включенных по мостовой схеме. Выходное напряжение моста изменяется пропорционально приложенному давлению и температуре. В термоманометрах исполнений PPS62, PPS63 в качестве первичного преобразователя температуры применяется резистивный ЧЭ с номинальной статической характеристикой преобразования типа «Pt100» по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60571), принцип действия которого основан на зависимости электрического сопротивления ЧЭ от температуры.
Термоманометры относятся к классу измерительных приборов, осуществляющих автоматические измерения давления и температуры, хранение полученных сигналов с помощью электронного устройства обработки сигналов. Программирование термоманометров, а также извлечение записанной информации из их памяти и её обработка осуществляются с помощью программного обеспечения PPS SmartView.
Термоманометры скважинные автономные пьезорезистивные серии PPS имеют следующие исполнения: PPS25, PPS25XM, PPS52, PPS53, PPS55, PPS62, PPS63. Исполнения различаются по верхнему пределу диапазона измерений избыточного давления и температуры, а также по объему внутренней памяти и конструктивным особенностям.
Термоманометры имеют разборную конструкцию и конструктивно выполнены в виде цилиндрического корпуса из нержавеющей стали, инконеля или сплава MP35N с закручивающейся крышкой, имеющей резьбовое соединение. Внутри корпуса размещен сменный литиевый элемент питания. На торцевую поверхность крышки выведен чувствительный щуп, совмещающий в себе функции сенсора температуры и относительной электрической проводимости среды, окружающей термоманометр. Щуп защищен от повреждений защитным колпачком, имеющим щели для прохождения среды. Сенсор давления также вмонтирован в крышку, в которой сделан специальный канал для свободного прохождения среды к сенсору.
Термоманометр PPS25 предназначен для замеров величин скважинных давлений и температур, необходимых для оценки продуктивности скважины на многих этапах её строительства (бурение, испытание и добычу). Кроме того, если манометр запрограммирован с требуемыми данными по частоте и продолжительности записи, то он может работать по этой программе бесконечное количество заданий без необходимости программирования каждый раз, что экономит время на скважине.
Термоманометр PPS25XM предназначен для использования в скважинах с агрессивной средой. ЧЭ запаян в корпус манометра, что исключает протечку через уплотнение сенсора. В уплотнении батарейного корпуса помимо обычных резиновых колец используется уплотнение металл по металлу.
Термоманометр PPS51 применяется в тех случаях, когда есть ограничения по длине (для установки в другие скважинные инструменты, такие как оборудование для закачки воды или плунжерный лифт).
Термоманометр PPS52 применяется в тех случаях, когда есть ограничения по диаметру (для замеров скважинных давлений и температур при операциях с гибкой трубой малого внутреннего диаметра).
Термоманометр PPS53 предназначен для установки в гнездо газлифтного клапана для спуска в скважину.
Термоманометр PPS55 предназначен для измерений резких перепадов давлений при гидроразрывах, перфорациях и т.д. и позволяет регистрировать до 500 наборов данных в секунду.
Термоманометр PPS62 оснащен малоинерционным термопреобразователем сопротивления и предназначен для обнаружения протечек в НКТ и в обсадной колонне.
Термоманометр PPS63 оснащен малоинерционным термопреобразователем сопротивления и локатором муфт, позволяющим фиксировать муфты НКТ и обсадной колонны для реализации привязки записанных данных к глубине скважины.
Фотографии общего вида термоманометров представлены на рисунке 1.
|
PPS25 | |
PPS25XM | |
PPS51 | |
PPS52 | |
PPS53 | |
PPS55 | | |
PPS62 |
PPS63 |
Рисунок 1 - Общий вид термоманометров скважинных автономных
пьезорезистивных серии PPS
Пломбирование термоманометров не предусмотрено.
|
| Метрологические и технические характеристики | Основные метрологические и технические характеристики термоманометров приведены в таблицах 8-11.
Таблица 8 - Основные метрологические характеристики
| Наименование
характеристики | Значение характеристики | | Диапазон измерений избыточного давления, МПа | от 0 до 41,369;
от 0 до 68,948;
от 0 до 103,421 | от 0 до 68,948;
от 0 до 103,421;
от 0 до 137,895;
от 0 до 172,369;
от 0 до 206,843 | от 0 до 41,369;
от 0 до 68,948;
от 0 до 103,421 | от 0 до 41,369;
от 0 до 68,948 | | Предельно допустимое давление, МПа | 105 | 210 | 105 | 70 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений давления, МПа | ±(0,0003∙ВПИ+0,0001∙P), где:
ВПИ – верхний предел диапазона измерений,
P ‒ значение измеряемого давления | ±(0,0003∙ВПИ+0,0001∙P), где:
ВПИ – верхний предел диапазона измерений,
P ‒ значение измеряемого давления | ±(0,0003∙ВПИ+0,0001∙P), где:
ВПИ – верхний предел диапазона измерений,
P ‒ значение измеряемого давления | ±(0,0003∙ВПИ+0,0001∙P), где:
ВПИ – верхний предел диапазона измерений,
P ‒ значение измеряемого давления | | Разрешающая способность
по давлению, МПа | 0,000002 | 0,000002 | 0,000002 | 0,000002 | | Диапазон измерений температуры, °С | от 0 до +125;
от 0 до +150 | от 0 до +177 | от 0 до +150 | от 0 до +150 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °C | ±0,5 | ±0,5 | ±0,5 | ±0,5 | | Разрешающая способность
по температуре, °С | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | | Программируемое время опроса, с | от 1 до 64800 | от 1 до 64800 | от 1 до 64800 | от 1 до 64800 | | Рабочие условия эксплуатации:
- температура окружающей среды, °С | от -40 до +150 | от -40 до +180 | от -40 до +150 | от -40 до +150 | | Средняя наработка на отказ, ч | 50000 | 50000 | 50000 | 50000 | | Средний срок службы, лет, не менее | 15 | 15 | 15 | 15 |
Таблица 9 - Основные метрологические характеристики
| Наименование
характеристики | Значение характеристики | | Диапазон измерений избыточного давления, МПа | от 0 до 41,369;
от 0 до 68,948 | от 0 до 41,369;
от 0 до 68,948;
от 0 до 103,421 | от 0 до 68,948;
от 0 до 103,421;
от 0 до 137,895 | от 0 до 41,369;
от 0 до 68,948 | | Предельно допустимое давление, МПа | 70 | 105 | 140 | 70 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений давления, МПа | ±(0,0003∙ВПИ+0,0001∙P), где:
ВПИ – верхний предел диапазона измерений,
P ‒ значение измеряемого давления | ±(0,001∙ВПИ+0,0001∙P), где:
ВПИ – верхний предел диапазона измерений,
P ‒ значение измеряемого давления | ±(0,0003∙ВПИ+0,0001∙P), где:
ВПИ – верхний предел диапазона измерений,
P ‒ значение измеряемого давления | ±(0,0003∙ВПИ+0,0001∙P), где:
ВПИ – верхний предел диапазона измерений,
P ‒ значение измеряемого давления | | Разрешающая способность
по давлению, МПа | 0,000002 | 0,00007 | 0,000002 | 0,000002 | | Диапазон измерений температуры, °С | от 0 до +150;
от 0 до +177 | от 0 до +150;
от 0 до +177 | от 0 до +150;
от 0 до +177 | от 0 до +150;
от 0 до +177 | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °C | ±0,5 | ±0,5 | ±0,2 | ±0,2 | | Разрешающая способность
по температуре, °С | 0,01 | 0,05 | 0,001 | 0,001 | | Программируемое время опроса, с | от 1 до 64800 | от 0,002 до 1 | от 1 до 64800
(от 0,1 до 6480 по заказу) | от 0,1 до 6480 | | Рабочие условия эксплуатации:
- температура окружающей среды, °С | от -40 до +180 | от -40 до +180 | от -40 до +180 | от -40 до +180 | | Средняя наработка на отказ, ч | 50000 | 50000 | 50000 | 50000 | | Средний срок службы, лет, не менее | 15 | 15 | 15 | 15 |
Таблица 10 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики | | Объем внутренней памяти, кол-во записей | 2000000
(4000000 по заказу) | 2000000
(4000000 по заказу) | 1000000 | 1000000 | | Габаритные размеры:
- наружный диаметр, мм, не более
- длина, мм, не более | 19; 32
248; 274; 305; 307 | 32; 35
295; 350; 355; 452; 508 | 19
122 | 12
222 | | Масса, кг, не более | 2 | 2 | 1 | 1 | | Напряжение питания, В | от 2,7 до 3,9 | от 2,7 до 3,9 | от 2,7 до 3,9 | от 2,7 до 3,9 | | Тип элемента питания | литиевая батарея | литиевая батарея | литиевая батарея | литиевая батарея | | Потребляемый ток, не более, мА | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
Таблица 11 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики | | Объем внутренней памяти, кол-во записей | 2000000
(4000000 по заказу) | 4000000 | 2000000 | 1000000 | | Габаритные размеры:
- наружный диаметр, мм, не более
- длина, мм, не более | 24,5; 38,1
300; 350 | 19; 31
228; 304 | 32
566 | 38
850 | | Масса, кг, не более | 1 | 1 | 2 | 5 | | Напряжение питания, В | от 2,7 до 3,9 | от 2,7 до 3,9 | от 2,7 до 3,9 | от 2,7 до 3,9 | | Тип элемента питания | литиевая батарея | литиевая батарея | литиевая батарея | литиевая батарея | | Потребляемый ток, не более, мА | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
|
