КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Метрологічне забезпечення вимірів апаратурою термокаротажу
Метод термометрії в експлуатаційних свердловинах може вирішити наступні завдання: – розподіл абсолютних значень температури по свердловині, або в окремих інтервалах стовбура свердловини; – часові виміри розподілу температури по свердловині і вивчення часової різниці температур у відповідних перетинах свердловини; – виміри температури в окремих інтервалах стовбура свердловини. Для вимірювання температури використовують високоточні термометри, які забезпечують масштаб реєстрації 0.02 °С/см. Систематична похибка вимірювання не повинна перевищувати 0.02-0.5 °C. Показники температурної інерції не більше 1.5 с. При русі термометра по свердловині, на значення показників значно впливає похибка, пов'язана з інерційністю датчика. Абсолютна величина динамічної похибки не повинна перевищувати 0.1 °C, а для високоточних термометрів 0.02 °C. Методична похибка вимірювання в статичному режимі залежить від: – коефіцієнта теплообміну датчика, корпуса термометра з навколишнім середовищем; – теплопровідності матеріалів і геометричних параметрів датчика і корпуса. Вплив методичної похибки суттєво змінює результати досліджень в нафтовому середовищі і може складати величину похибки 6-12 % від значення градієнта і тому необхідно враховувати в зонах температурних аномалій. Аналіз динаміки вихідного сигналу при стрибкоподібній зміні температури середовища від t до t + δt з врахуванням інерції вимірювального засобу можна поділити на наступні складові: – інерційність датчика t д; – інерційність корпуса t k; – інерційність електронного блоку t б; – коефіцієнт теплового зв’язку датчика і корпуса K т; – коефіцієнт K t впливу температурної нестабільності параметра електронного блоку.
Аналітичне зображення вихідного сигналу термометра може приймати вигляд:
H (t)= Y 0+ S 0· δt [(1+ K t)-(1- K t) e - t / t д- K т e - t / t к- K t e - t / t б], (5.10)
де Y 0 – значення вихідного сигналу; S 0 – чутливість; δt – відносна похибка; коефіцієнт Кт визначається за формулою:
K т=Dмк/(t k- t c), (5.11)
де Dмк – методична похибка датчика, яка утворюється за рахунок теплообміну з корпусом; t k-tc – різниця температури корпусу приладу з середовищем. Експериментальні дослідження дозволили встановити граничні значення параметрів: t д=1-2 до 12-20 c; t к=50 до 300 c; t б=(2-6)·10 -2 c; K т для води 0 - 0,25 і для нафти (2-4)·10-2. При ретельному підході до конструкції свердловинного приладу за рахунок зменшення методичної похибки величину K т можливо довести до 0.005. Основні метрологічні характеристики термометричної апаратури, яка використовується при контролі за розробкою нафтогазових родовищ, повинні виконувати такі вимоги: – границя основної допустимої похибки Δоп=(0.5–1) °С; – середнє квадратичне відхилення випадкової складової похибки σ р=0.005 °С; – значення теплової інерційності датчика t д не повинно перевищувати 2с. Сучасна апаратура СТЛ-28, ТР-7, АКИС-36, “Граніт” задовольняє цим вимогам. При проведенні досліджень метрологічних параметрів, враховуючи різні теплові властивості рідини (вода, масло, нафта), необхідно змінювати рідину і штучно створювати рух рідини 0.2-0.3 м/с. Повірочна модель дозволяє змінювати температурні параметри в діапазоні від 0 до 250 °C і складається з основних елементів. Вихідним засобом вимірювання є платиновий термометр 1-2 розряду. Еталонним засобом вимірювання при повірці термометрів використовують ртутні еталонні термометри 3 розряду, які мають межі основної допустимої похибки Dор=±(0.2-0.8) °С і платиновий (ТС-250) термометр опору 3 розряду, який має абсолютну похибку Dор=±(0.05-0.005) °С.
Передача одиниці температури з вихідного засобу вимірювання до еталонного і робочого здійснюється методом порівняння в термостатах. Похибка, яку вносить температурний режим термостата і засоби вимірювання електричних величин, складає: ±(0.1-0.03) °C при повірці зразкових термометрів і ±(0.05-0.1) °С при повірці робочих термометрів. Метрологічні характеристики робочої апаратури визначають при умові, що прилад повинен бути занурений в термостат на глибину, на якій знаходиться термодатчик. Основна похибка термометрів визначається в контрольних температурних точках, які включають верхню та нижню границю вимірів і не менше 3-х точок, рівномірно розташованих по діапазону вимірів. Основну похибку в і-й контрольній точці розраховують за формулою:
Dоі= t i- t ді, (5.12)
де t i – середнє значення температури, яке визначається з трьох показників термометра; t ді – середнє значення температури, яке визначається за показниками еталонного термометра. Випадкова складова похибки термометра розраховується при температурі, яка дорівнює (80-90)% від верхньої границі вимірювання. В проміжку часу 20 хв з інтервалом в 1хв реєструються показники термометра. При проведенні цих досліджень температура в термостаті повинна змінюватись не більше ніж на 0.8 від номінальної границі випадкової складової похибки і тоді:
, (5.13) де Y i – покази термометра; Y ср – середнє значення показів; n – кількість показів; S – чутливість термометра. Показники теплової інерції термометра визначаються в спеціальних установках при переміщенні води, в потоці води чи при струменевому зрошуванні датчика водою. Для знаходження інерційності термометрів достатньо занурювати тільки датчик. При використанні методу визначення теплової інерції “повітря-вода” різниця температур не повинна перевищувати 10 °C. На значення теплової інерції приладу, яке визначається, впливає також інерційність реєструючого пристрою, тому її також необхідно враховувати в кінцевих результатах. При визначенні верхньої границі 200-250 0С доцільно використовувати парові термостати або за рахунок теплопровідності в металевому термостаті.
Дата добавления: 2014-10-15; Просмотров: 330; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |