油井液位示功图综合测试仪使用说明书.doc

液位-功图综合测试仪geostar-111.ed使用手册俄罗斯麦康克有限公司中国总代理：东营东日电气有限公司地址：山东省东营市经济开发区登州路69号联系电话13954611009网址：目录一.安全注意事项-2二.概述-3三.综述-3四.测量原理与误差-6五.手持器（ru）综述-7六.液位测量-9七.示功图测量-14八.工具包-17九.查询-19十.电池充电-19十一.维护-19十二.储藏和运输-20附录1. 缩写-20附录2. asru和ru的连接-20附录3. 功图传感器与ru连接-21附录4. 接线图-21一、安全注意事项：只有技术上可行的系统才可以在易爆场所进行使用。本系统必须遵循国家工程监督部门认可的的油气生产场所安全规程。注意: 只有学习过本手册并且通过培训的人员才可以操作本系统！注意: 操作人员操作时必须穿戴劳保用品，即穿戴工服、工鞋、安全帽和手套！注意: 禁止操作损坏的ru！注意: ru的电池必须在易爆场所以外更换！注意: 有以下情况不允许将asru装配到油井套管上：1） 螺纹已磨损！2） 螺纹不清洁或附着有小颗粒！3） 阀损坏！注意 asru安装到套管时必须将螺纹对正！注意在测高压井或安装拆卸时，操作人员不允许站到排气口45度角以内！注意不得带气压安装拆卸该仪器！二.概述液位-功图综合测试仪具有测量油井液位和抽油机示功图的作用，该设备小巧轻便，易于携带和操作，测量液位时不用击发子弹用手轻轻一击便可直接读出液位，设备安全可靠。测量示功图时不用卸下载荷，往光杆上一卡便可直接读出示功图，操作方便快捷、测量效率高。三.综述设备包括以下器件：baced图1a 手操器(简称ru)。b 回声信号接收单元（简称asru）。c 光杆功图传感器（简称dn）。d 马蹄形功图传感器（简称dv），可按用户要求定制。e 手动气筒（简称asgu），可按用户要求定制。1.液位测试系统1.1手操器（简称ru）bacd图 2.手操器前端面板 (图2 ):a. 电源开关。b. 连接asru的插口。c. 用于连接计算机或功图传感器（dn和dv）。d. 加热开关。ab 图3手操器正面面板(图3):a液晶显示器。用于显示测量的数据和测量结果。b 键盘。16个数字键（功能键），用于数据输入和功能的切换。 手操器装在一个防震，防静电的包中。包的各个面用胶线缝制，为里面的印刷电路板和其它元件免受外界影响提供了必要的保护。手操器采用内部电源供电，电源由四节1.2v或1.5伏“aa”型电源组成。电池盒在手操器的底部。注意：安装电池的极性与电池盒指示的极性应一致。1.2声波信号接收单元 （简称asru）dcba图 4声波信号接收单元 （图4）asru 通过“2-1/2”外螺纹连接头（d）与油井套管连接。asru装有压力传感器（b）里面封装了一个前置放大器。通过插口（c）与手操器连接（见图3）。eea 图5微音器(e)装在连接头内，通过螺钉固定在有阀的一侧(图5)。1.3阀阀（a）装在asru两管的连接处（见图4），用于有套压的井，阀门瞬时开启时，套压气体能产生瞬时声波脉冲。1.4声波信号发生器（简称asgu）声波发生器(图6)装在asru的阀连接处（见图4）a处，用于零套压的油井产生声波脉冲。 1 图6有两种声波产生单元（asgu）：1 -橡胶波纹管。用于测量不深于800米液位的油井。2 -手动气筒。用于测量超过800米液位的油井。这两种asgu都是用于测量零套压油井或套压较小的油井（不超过3个大气压）。2.示功图测试系统功图传感器： 1）光杆功图传感器（简称dn），见图7；2）马蹄形功图传感器（简称dv），见图8 。图7光杆功图传感器由以下部分组成： 1-测载荷仪表，用于测量光杆直径的变化。 2-测位移仪表，用于测量光杆加速度。光杆功图传感器安装在光杆远离井口的一端，用于测量： 1-光杆的相对载荷。 2-光杆的相对位移。传感器可以在不卸下载荷的情况下安装。图8马蹄形功图传感器由以下部分组成：1-测拉力仪表，用于测量光杆的绝对载荷。2-测位移仪表，用于测量光杆加速度。马蹄形功图传感器安装在抽油机的悬绳器和光杆的固定夹具之间。四.测量原理与误差 1.液位测量原理与误差1.1液位测量原理通过测量声波从井口到油气两相分界面的传播时间和声波速率来计算液位。装在被测油井的套管上，声波信号在套管中传播。声波由以下方式产生：1）利用阀的瞬时开启（用于油井套压大于0.3mpa的场合）。2）利用声波信号发生器（asgu）。回声信号通过回声卡记录在与asru连接的手操器（ru）的存储器中。ru通过回声图获得回声信号和回声信号的传播时间。液位通过下列公式计算：说明：vacou 声波在油井的给定套压下传播的速率。速率通过手操器查表,也可以由操作人员输入来获得。t 声音从产生到收到第一次回声信号的时间。液位以米计算，压力以大气压（atm）计算，回声信号会被显示在手操器上。1.2液位测量的误差回声图测量时间间隔的误差为2ms（毫秒），相当于0.6米的液位测量误差。基本误差的决定因素是声波在被测井中传播的速率，速率由套管中的压力、温度和成份等决定的。1.3压力测量的误差压力测量的误差由测量信号的误差决定，数据在每个单元的转换都经过了规格化处理。压力信道的最大测量误差不超过1%。2.示功图测量原理与误差2.1光杆功图传感器功图图原理功图仪用于测量光杆负荷和位置的变化，光杆功图传感器测量光杆直径的变化并转换成相应的负荷变化。沿垂直方向作用在光杆横截面上的载荷f，会造成光杆的纵向形变。形变的大小和光杆的直径d和横截面积s有关：说明：v泊松比，e杨氏系数。通过形变的变化来计算负载的变化：2.2马蹄形功图传感器功图图原理这种功图仪用于直接测量光杆的张力和位移。2.3光杆功图传感器产生测量误差的因素载荷误差受以下因素影响：1）直接测量直径的误差（10m以内）。2）参数误差：d，e，v。2.4位移测量的误差位移通过所采集到的加速度的二重积分来计算。假设抽油机转速相同，位移的误差不超过5% 。2.5马蹄形功图传感器测载荷的误差载荷测量误差是由马蹄形功图传感器和ru产生的，这两者形成了载荷测量的通道。这些器件的转换元件是标准元件。载荷最大测量误差不超过1%。五.手持器（ru）综述1.ru的主界面和按键说明 按键说明液晶屏幕背光开/关。1. 查询保存的测量数据。2. 在编辑模式中删除最后一个文字。3. 在浏览模式激活操作菜单。1. 将记录的测量数据保存到内存中。2. 选择输入模式(数字和字母进行切换)。3. 输入小数点。1. 开始测量。2. 液位测量时强制开始。3. 记录液位测量时强制结束。4. 输入井号时选择字母(az)。1. 返回到上级菜单。2. 退出数值编辑。3. 退出测量模式。1. 编辑后确定数值输入。2. 切换测量信息的曲线和文字模式。2.输入数字按键： 这些按键用来输入阿拉伯数字。 3.输入字母可以在输入油井名称时使用数字按键输入字母,就像使用手机那样连续按键输入。4.输入油井名称可以使用数字和字母来输入油井名称。 切换到输入模式后可以输入数字。在屏幕的右上角有一个特殊字符用来指示当前的输入模式。有两种字符：数字模式1和字母模式z。按切换两种模式。 5.ru 主菜单当ru打开后, 应当按下相应的按键（1-3）来选择需要的模式。六.液位测量1.操作步骤:1.1 打开油井套管阀门.确认套管阀门没有损坏且没有井液喷出.关闭套管阀门.如套管内气压为零，需要使用asgu来代替asru的阀门。1.2将asru接到油井套管上。1.3 打开套管阀门。1.4 用通讯电缆将asru与ru相连接。1.5 打开ru电源。1.6 设置手持器参数。1.7选择液位测量。1.8 发出一个声波信号，对返回波形进行分析，如有必要可保存到ru的存储器中。1.9 关闭ru开关。1.10 拔下连接电缆。1.11 关闭套管阀门，按下阀门控制杆释放压力（对于高压井）。1.12 将asru卸下。2.发送声波信号须知2.1测量高气压油井的液位时，在阀门的控制杆上迅速击打一下，使阀门打开时间在0.10.3秒范围内，不允许在测量过程中一直将阀门打开。2.2测量低气压油井的液位时，在橡胶筒后面用力击打一下，使其发出声波信号即可。2.3在橡胶筒所发出的声波信号的回声过于微弱时，要使用手动气筒发出声波信号，需要用拉杆压缩空气2030下，以形成较高的气压（23个大气压），然后将手动气筒连接到asru进气口，用力迅速拉出拉杆将压缩气体喷入油井。3.ru测液位前的准备工作浏览和输入液位测量的相关数据。按下按键（1-4）来选择相应的数据进行编辑，最上面一行文字是编辑信息，要保存新的数值，按下enter，要取消按下 esc。测量信息输入完毕后，按下start 开始测量。按下 esc返回到初始状态。3.1输入测量数据1 油井输入油井号。油井号可以包括数字和字母。 2. 套管压力默认采集值或输入当前套管内气压。3声波速率编辑声波速率. 初始值通过声波速率表给定。4. 增益编辑增益。声波速率表存储了套管气压的声波速率和相关增益。通过地质专家的测量可以为每一口油井制作声速表。声波速率表包含以下三项数据。强烈建议用户测量油井声波速率的相关数据！我公司可帮助用户计算声波速率表。气压, atm声速, m/s增益0.032070.732671534645035331003662增益率的默认值是由声波速率列表确定的，如果需要改变增益，可以手动输入，气压越高的井选择的增益应当越小。最小值2，最大值9。零套压时一般选为9。按enter键转入下一界面：1 速率表编辑声波速率. 初始值通过声波速率表给定。ru可保存8条声波速率， (测量前通过edwin 软件保存到ru)可选择声波信号速率和增益率。注意！ru可存储每口井选择的速率表。当重复测量时可自动为油井选择之前的参数 。2 回波时间 输入回声测量时间（130秒）回声信号的测量时间是由液位深度决定的。油井液位越深，需要测量时间越长。100米深的液位测量时间约为0.7秒，也就是说，如果一个油井液位为1000米深，计算出的测量持续时间约为7秒。要得到有效的测量数据，需要选择能从液位得到两个以上回声的测量时间。注意！在测量时使用过长的测量时间会大量占用内存。可在看到返回信号后按下start来中断测量。3 传感校准在asru的压力变送器校准时设定最高值(通常为100个大气压)。4压力校准校准压力变送器. 将asru与ru连接后调节零点 (在标准大气压下)。4.液位测量按下start开始测量。 仪器进入等待模式. 迅速击打阀门控制杆发出启动脉冲，进入回声图显示界面. 如果没有自启动测量，按下start键（手动启动）.如果当前油井的测量时间在30秒内，可以使用手动启动方式，然后将记录的回声图在计算机上进行分析。如果回声图上已经有一个以上的清晰回声，那么继续测量就没有必要了，可以通过按下start 键来退出测量，这样可以节约时间，节省ru的内存。当回声图记录完毕后，ru开始查找回声，通过反射声波的时间和声速来计算液位深度。5.液位测量完成后液位测量后会显示如下信息: 记录的回声图, 液位深度(375米), 套管内压力(2.5个大气压), 回声个数 (3), 保存模式 (+) 增加的回声个数(1).保存模式: “+” 保存回声图, “-” 未保存回声图 返回到第一个返回信号。跳到下一个返回信号。按下此按键可切换回声图和输入信息。屏幕底部的线条如果是指示了从启动脉冲到第一个回声信号，那么这次测量是正确的。如果第一次测量的回声信号不够清晰，可重复测量。回声图可以叠加（如果增强模式开启），从而得到清晰信号。如果重复测量的回声信号没有改变，这表明测量的液位深度是正确的。6.保存测量结果按下此按键来保存测量结果到ru存储器。回到主菜单。切换回声图和输入信息七.示功图测量1.光杆功图传感器安装步骤：1.1 光杆功图传感器的温度要与环境温度相同。从室内拿到室外需等待5分钟，以使功图传感器的温度和光杆温度相同。1.2用通讯电缆将ru和功图传感器连接起来并打开电源开关。1.3 led指示灯亮。指示灯用来指示功图传感器的安装。将功图传感器安装到光杆上1 左led指示灯2 中间的led指示灯3 右边的led指示灯 1.4 将悬绳器下方的光杆清理干净，按照指示灯的指示转动功图传感器的调节螺丝将功图传感器固定到光杆上。1) 中间的指示灯亮(ini)螺丝力度正常。2) 右边的指示灯(iin)或两个灯 (inn)亮螺丝过松。3) 左边的指示灯(nii)或两个灯(nni) 亮螺丝过紧。安装功图传感器的方法是：上紧螺丝使的左边的指示灯亮，然后将螺丝松至只有中间的指示灯亮。注意！如果指示灯不亮请不要上紧功图传感器，这表明功图传感器没有电或者已经损坏。需要检查功图传感器和ru的连接是否正常，ru的电池是否有电。不要将功图传感器螺丝拧得太紧。保护功图传感器不要摔坏或者发生其他机械撞击。1.5 等待几个冲程，直到设备开始正常运转。2. 马蹄形功图传感器安装步骤：2.1 停机后在光杆上固定方卡。2.2 开机后抽油机下冲程时用顶管将光杆顶起。快速将马蹄形功图传感器放于悬绳器和光杆的固定夹具之间。2.3抽油机上冲程时将顶管拿掉，等待几个冲程，然后开始测量。3. 手操器在功图图前的准备工作按enter键进行界面转换功图界面进入功图界面后，用手操器键盘1-4数字键选择要进行编辑的项，被编辑的项将在首行显示，按下enter键保存所做的更改，或者按esc键取消更改。按下start键进入测量模式。按下esc键返回上一界面。3.1输入功图测量数据 1油井号按1键对油井号进行编辑。油井号可以包含数字和字母。2 直径编辑光杆的直径。以mm（毫米）为单位，直径的数值对于能否正确的计算负载非常重要。3 曲柄孔号.用户需输入抽油机曲柄孔号，曲柄孔号被用于在上位机软件edwin 中选择冲程。4 调零用于功图仪零点设置，对马蹄形功图传感器来说，应在功图仪安装到悬绳器之前设置。对光杆功图传感器来说，完成测量，从油杆上拆下来之后清零。4.功图的测量当所有的功图测量数据都输入完以后，就可以进行功图测量了。 按下 键开始测量，进入数据采集阶段，自动记录每分钟的冲次以及载荷和位置的值。警告：如果不愿使用自动模式来计算周期或者收到了“周期错误”信息。就需要用手动模式来获得周期。需要在上死点或下死点的时候按start键开始测量，当抽油机完成一个冲次时再按一次start键。两次按start键的时间间隔就是示功图的一整个周期。5.用光杆功图传感器测量完功图之后：在用光杆功图传感器测量完之后，在显示屏上会显示：1) 示功图和冲程（250cm）。2) 最大和最小负荷之差（2500kg）。3) 抽油机完成一个冲次所用的时间（16.3s）。用马蹄形功图传感器测量完功图之后：在用马蹄形功图传感器测量完之后，在显示屏上会显示：1) 示功图和冲程（250cm）。2) 载荷的最小和最大值（分别为3400kg和5900kg）6.保存按下save键以保存功图。按esc键回到主菜单。八.工具包按按enter键进行转换在主菜单中按3键进入该菜单。1删除所有按1键，擦除存储器中的所有测量结果。2 剩余空间按2键，以百分比的形式显示手操器（ru）中存储器空间。3 操作员按3键，输入操作员的编号（06000）。4 默认设置按4 键，询问是否返回原默认设置。按enter键显示下一界面1存储记录2查看所有查看测量结果。 这一项和键具有相同的功能 。3 时间按3键，修改手操器中的当前时间。4 日期按4键，修改手操器中的当前日期。九.查询 使用 键进入查看模式，测量的结果在液晶上显示，一屏显示8个测量数据，比如要查看第2个数据请按“2”键。选择查看模式： 图形查看/数据查看。查看下一页。返回上一页。返回到主界面。十.电池充电新电池在使用之前必须冲电不少于16个小时，这样有利于延长电池的使用寿命，电池经过3、4次冲放电过程后达到最大容量的电量，用的是镍镉电池要将电完全用完后方可充电，充电不要超过24小时，电池电量用了一部分时不要充电，建议在使用电池时完全冲放电，不要用一点冲一点，这样会减少电池的使用寿命，充电时要在室内，温度在+10到+25度之间。十一.维护需要专家在特