Информационно-измерительные системы для исследования скважин на основе тензорезистивных преобразователей : Развитие теории, разработка

• Автор: Краснов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ ИИС ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН
ГГ Положение дел и перспективы развития геофизического приборостроения
1.2. Нефтяные и газовые скважины как объекты контроля и управления
1.3. Требования, предъявляемые к ИК ИИС для исследования 28 скважин
1.4. Анализ устройств и способов измерения, используемых в
ИИС для исследования скважин
Выводы по главе
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ ИИС
2.1. Выбор математической модели измерительного канала
2.2. Критерии оптимальности измерительных каналов
2.3. Варианты реализации измерительных каналов
Выводы по главе
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ 86 И ТЕМПЕРАТУРЫ
3.1. Основные источники погрешностей
3.2. Численное моделирование процесса градуировки
3.3. Погрешности, возникающие при вычислениях

3.4. Влияние погрешности АЦП
3.5. Результирующая погрешность измерения и пути ее 105 уменьшения
Выводы по главе З
ГЛАВА 4. СТАЦИОНАРНАЯ ИНФОРМАЦИОННО
ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЗНАЧЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ В СКВАЖИНЕ В СИСТЕМУ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
4.1. Назначение и состав СИИС
4.2. Глубинный прибор СИИС
4.3. Блок сопряжения СИИС
4.4. Основные технические характеристики СИИС
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
ТР - тензорезистор;
ГП - глубинный прибор ИИС;
ТП - тензопреобразователь;
ТД - тензодатчик;
ППД - первичный преобразователь давления;
КНС - "кремний на сапфире";
ТКС - температурный коэффициент сопротивления;
ПЧЭ - полупроводниковый чувствительный элемент;
ИС - измерительные системы;
ИУ - измерительные устройства;
АЦП - аналого-цифровое преобразователь;
НА - наземная аппаратура ИИС;
ИВ - источник воздействия;
ИТ - источник тока;
ИК - измерительный канал;
ИИС - информационно-измерительная система;
СИИС - стационарная информационно-измерительная система;
Л С - линия связи;
КАЦП - контроллер (микропроцессор), управляющий работой АЦП; КИНТ - контроллер (микропроцессор) интерфейса;
ОЭР - оптоэлектронная развязка;
ЭЗУ - энергонезависимое запоминающее устройство;
ТКЧ - температурный коэффициент чувствительности;
КВС - коммутатор выходных сигналов ППД;
ДУ - дифференциальный усилитель;

очередь из-за их надежности, высокой чувствительности, и что немаловажно, для датчиков используемых в глубинных приборах, малых габаритов /17/.
Помимо метода преобразования измеряемого параметра (давления) в электрическую величину характеристики ППД зависят и от его конструкции. Широко распространены ППД, у которых давление среды воздействующее на мембрану передается на преобразователь механической величины в электрическую (тензопреобразователь) с помощью гидравлической или механической передачи /17/. Большим недостатком преобразователей с механическими передачами является значительные габариты и температурная погрешность измерений, обусловленная тепловым расширением материалов передачи и корпуса ППД. Также из-за наличия массивной передачи выходной сигнал зависит от пространственной ориентации прибора. Улучшение технических характеристик приборов достигается использованием в ППД гидравлической передачи давления на упругий элемент. Наименьших значений погрешности удалось добиться фирмам ПушБСО (США) и \бка (Германия) /17/. Давление среды воспринимается плоской мембраной и через заполненный ртутью капилляр передается на упругий элемент, выполненный также в виде круглой плоской мембраны. Кроме больших габаритов одним из основных недостатков ППД с гидравлическими передачами является их невысокое быстродействие. Вышеперечисленные недостатки делают весьма проблематичным использование ППД с механическими и гидравлическими передачами в современной аппаратуре, для исследования скважин /18/.
Значительно большими возможностями обладают ППД с механоэлектрическими преобразователями, такие преобразователи имеют простые кинематические схемы, что упрощает их конструкцию и улучшает динамические характеристики. В них применяются как металлические