油气井工程测量理论与方法3-1(录井传感器).ppt

1、1.绞盘传感器，2。吊钩负载传感器，3。扭矩传感器，4。垂直压力传感器，5。外壳压力传感器，6。电动扭矩传感器，7。泳池容积传感器，8。温度传感器，9。电导率传感器，11测井传感器，绞车(深度)传感器，1.1工作原理：通过检测钻井过程中绞车旋转引起的角位移，可以自动识别旋转角度的正负方向。传感器内装有两个位移角相差90的电磁感应开关，轴上装有20齿等距金属片，切断电磁感应开关的磁力线，使开关输出脉冲。绞车(深度)传感器，1.2性能指标1)工作温度：-25 100。2)工作电压：8VDC。3)动作响应开关频率：2000赫兹。4)输出：80脉冲/转。5)分辨率1脉冲。1.3绞车传感器接线方法5芯插

2、头输出插针：插针1:棕色(红色)传感器A插针2:蓝色(白色)传感器A插针3:数控插针4:棕色(红色)传感器B插针5:蓝色(白色)传感器B，绞车(深度)传感器， 4绞车传感器现场安装方法1)传感器安装在绞车滚筒的导风口轴上2)拆除绞车滚筒轴端的导风口密封接头。3)用它自己的适配器将传感器拧在轴端。4)将气密接头拧到适配器上。5)连接对接电缆插头。6)固定绞车传感器的导杆和气管。1.5传感器安装注意事项1)安装过程中严格穿戴安全防护用品。2)安装前通知技术人员，确保天车处于静止状态。3)防止水直接接触传感器。4)连接电缆应带余量捆扎。5)当发现绞车旋转方向与显示钩位置相反时，将安全栏上的SW1开关

3、置位。6)安装时，应按高空作业程序进行，并定期检查，确保无松动。2.1工作原理吊钩载荷传感器用于测量悬挂系统的载荷。它通过放大和电压-电流转换电路将液压应变信号转换成4 -20mA电流信号。传感器本身有零电位计和量程电位计。2.2性能指标1)工作温度：-40-85 2)工作电压：24VDC 3)测量范围：0-7Mpa 4)精度：0.25% 5)输出：4 -20mA，吊钩载荷传感器，2.3现场安装和现场安装，将传感器的快速接头与悬挂系统死绳固定器的快速接头连接。2.4注意事项1)安装时严格穿戴安全防护用品。2)安装时，通知钻井工程技术人员，安装后加压检查是否漏油。3)接线时，不要将-极颠倒连接。

4、4)快速接头之间的油路应畅通。5)安装前通知司钻，确保吊钩静止且处于轻载状态。接线方法、扭矩传递传感器、3.2性能指标1)测量范围：0 -50kN.m 2)测量精度：0.25%FS。3)使用环境：-40- 85。工作电压：24伏直流电。5)输出信号：4-20mA。3.1工作原理扭矩传感器由张力传感器和压力变送器组成，用于测量钻井过程中转盘和钻杆之间的扭矩。它通过桥式滑轮的张力转换器将驱动转盘的链条张力转换成液压缸压力，然后通过压力变送器将其转换成4-20mA的电信号。3.3现场安装1)打开转盘链条箱，在链条正下方焊接一个固定桥轮装置的平台，距离链条50厘米。2)安装桥式装置时，使车轮与链条平行

5、，使链条刚好与车轮的凹凸槽相匹配，并将固定钢板装置固定在传感器底部。3)通过快速接头将压力变送器与桥式装置液压缸的液压管路连接。4)用手动加油泵向液压缸中加入液压油，使车轮与转轮链条接触，使链条伸直。传感器接线方法与吊钩载荷传感器相同。扭矩传递传感器、立管压力传感器、4.2性能指标1)测量范围：0-40MPa。2)测量精度：0.25%精度。3)使用环境：-40- 85。工作电压：24伏直流电。5)输出信号：4-20mA。4.1工作原理立管压力传感器由压力隔离缓冲器和压力传感器组成，用于测量立管内的钻井液压力。首先，钻井液通过隔离缓冲器将钻井液压力转化为压力变送器的液压油压力信号，然后转化为电信

6、号。立管压力传感器，4.3现场安装1)拧下立管上的塞子。2)连接缓冲器的接头，并用管钳拧紧密封。3)安装缓冲器并用大锤将其密封。4)通过快速液压接头将压力变送器和缓冲器与高压液压管路连接。5)通过快速液压接头将手动加油泵的液压管路与压力变送器连接，打开缓冲器液压室的通气孔，向缓冲器注油，排空缓冲器中的空气后关闭通气孔，继续向缓冲器注油，使隔离套向中间凸出。6)启动试压泵时，检查钻井液无泄漏，液压室无漏油。传感器接线方法与吊钩载荷传感器相同。5.2性能指标1)测量范围：0-70MPa。2)测量精度：0.25%精度。3)使用环境：-40- 85。工作电压：24伏直流电。5)输出信号：4-20mA。

7、5.1工作原理套管压力传感器由压力隔离缓冲器和压力传感器组成，用于测量套管内的气体压力，并将其转化为液压油压力信号，送到压力变送器，再转化为电信号。套管压力传感器，5.3现场安装1)拧下立管上的塞子。2)连接缓冲器的接头，并用管钳拧紧密封。3)试压时，检查液压室无漏气和漏油现象。传感器接线方法与吊钩载荷传感器相同。电扭矩传感器，6.2性能指标1)测量范围：0 -1000A。2)测量精度：0.25%精度。3)使用环境：-20- 85。工作电压：24伏直流电。5)输出信号：4-20mA。6.1工作原理电扭矩传感器根据导体周围的磁场测量电流，用于测量驱动转盘电机的电流变化，以代表转盘扭矩变化。6.3

8、现场安装1)根据正确的电流方向，将传感器夹在驱动转盘DC电机的电缆上。2)安装时通知电气工程师，确保安装方向正确。7.2性能指标1)测量范围：0.25 -5m。2)测量精度：0.25%精度。3)使用环境：-40- 60。工作电压：24伏直流电。5)输出信号：4-20mA。6)测量盲区：25厘米，7.1工作原理钻井液池容积传感器用于测量钻井液池中钻井液液面的绝对深度。换能器发出一系列超声波脉冲，每个脉冲被液体表面反射以产生回波，该回波被换能器接收。液体表面的真实回波和由声学和电学噪声以及运动的搅拌器叶片产生的虚假回波通过过滤技术来区分。在温度补偿后，脉冲传播到被测对象并返回的时间被转换为距离。7

9、.3在现场安装在探头下的钻井液罐表面预钻一个直径约20厘米的圆孔，钻井液超声波传感器固定在距钻井液罐表面30cm的金属支架上。接线方法与立管压力传感器相同，温度传感器，8.2性能指标1)测量范围：0-100。2)测量精度：0.2%。3)使用环境：-20- 100。工作电压：24伏直流电。5)输出信号：4-20mA。8.1工作原理钻井液温度传感器用于测量钻井液进出口的温度，传感器探头采用Pt100铂电阻将检测到的0.100的温度变化转化为100.138.5的电阻变化，并转化为4-20mA的电流信号。接线方法与立管压力传感器相同。8.3在现场钻井液进出口安装温度传感器；拧紧传感器三重支架；用u形夹

10、固定传感器杆。电导率传感器，9.2性能指标1)测量范围：0-2000 ms/cm。2)测量精度：0.5%。3)使用环境：-25- 70。工作电压：24伏直流电。5)输出信号：4-20mA。9.1工作原理电导率传感器利用电磁感应原理测量钻井液中的离子浓度，与钻井液接触的部分密封现场安装和接线方法与温度传感器相同。密度传感器，10.2性能指标1)测量范围：0.3克/立方厘米。2)测量精度：0.5%。3)使用环境：-25- 70。工作电压：24伏直流电。5)输出信号：4-20mA。10.1工作原理钻井液密度传感器用于测量钻井液密度的变化，密度是根据点间压差与密度相关的原理来测量的。传感器探头上有两个

11、位置相对固定的法兰。当钻井液进入探头时，两个法兰上产生一定的压差，通过压力传输装置将压差传送到信号转换器，输出一定的电流信号。现场安装和接线方法与温度传感器、泵和转盘速度传感器相同，11.2性能指标1)服务环境：-25- 70。2)工作电压：8-24伏直流电。3)接近距离：20毫米。4)工作频率范围：20Hz。11.1工作原理传感器用于测量泵冲程和转盘速度。当金属物体靠近传感器时，振荡电路的Q值下降，甚至停止振动。当金属物体离开时，振荡电路的Q值上升，振荡开始振动。接线方法与温度传感器相同。泵、转盘速度传感器和转盘速度传感器安装在现场。转盘速度传感器安装在转盘随传感器固定支架转动的地方，感应平

12、面与转盘带动的金属板之间的距离调整为20毫米。泵冲击传感器现场安装泵冲击传感器安装在带有传感器固定支架的钻井液泵活塞上，传感平面与活动金属片之间的距离调整为20毫米。出口流量传感器，12.2性能指标1)测量范围：0-100%。2)流量范围：改变挡板质量以改变测量范围，无需绝对校准。3)使用环境：-20- 80。工作电压：24伏直流电。5)输出信号：4-20mA。6)最大变化角度：45，12.1工作原理出口流量传感器用于测量钻井液罐出口处的钻井液流量。利用流体连续性原理、伯恩哈德方程和挡板受力分析，可以得到流量与电位器转角阻力之间的函数关系。传感器使用时，只研究相对变化，绝对流量误差较大。出口流

13、量传感器，接线方法与立管压力传感器相同，12.3现场安装1)传感器安装在钻井液罐出口处，挡板下降高度根据钻井液罐深度进行调整。2)安装前，在钻井液导管正上方开一个矩形口，根据传感器的实际尺寸测量尺寸。硫化氢传感器，13.2性能指标1)环境温度：-2060。2)环境湿度：10% 70%相对湿度。3)工作电压：24V DC。4)测量范围：0100PPM。5)测量精度：满量程1PPM。6)信号输出：420mA。7)峰值响应时间：50秒。8)寿命：2-3年。13.1工作原理H2S探测器用于测量井口和仪器室空气中H2S浓度。硫化氢的浓度变化是通过硫化氢中氢和硫离子的电化学反应原理来测量的。硫化氢传感器，

14、13.3现场安装1)硫化氢检测器安装在仪表室内，并串联在样气入口管道中进行检测。2)硫化氢探测仪露天安装在井口。3)硫化氢检测仪安装在钻井液振动筛下方的钻井液池开口处，安装方式为开放式。接线方法与立管压力传感器相同。报警器安装在仪器室上方1米的高度。气体流量传感器，14.2性能指标1)环境温度：-2060。2)环境湿度：10% 95%相对湿度。3)工作电压：24V DC。4)测量范围：01000M3/min。5)测量精度：满量程的10%。6)信号输出：420mA。14.1工作原理用于测量欠平衡井中气液分离器分离后的气体流量。当气体流经管道时，气体的压力和流速会产生次声波。气体传感器使用一对音叉来测量次声波，并通过次声波的变化来测量气流的变化。气体流量传感器，14.3气体流量传感器安装在排气管道控制阀后面23米处接线方法与立管压力传感器相同。对于其他安装要求，一般在现场安装。1.设置在录井仪器室和振动筛之间的高空，高度大于4米，使用5毫米钢丝绳作为绷绳。2.燃气管道和电力