автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Стационарные информационно-измерительные системы для исследования скважин



" ^ На правах рукописи

КОЛОВЕРТНОВ Геннадий Юрьевич

СТАЦИОНАРНЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН

Специальность 05.11.16 - "Информационно-измерительные системы"

(в промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

УФА 1997

Работа выполнена на кафедре "Автоматизация производственных процессов" Уфимского государственного нефтяного технического университета

Научный руководитель - доктор технических наук

профессор Абызгильдин Ю.М.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор Ураксеев М.А. кандидат технических наук доцент Сапельников В.М.

Ведущее предприятие - Межрегиональное акционерное общество "НЕФТЕ АВТОМАТИКА"

Защита состоится "21 " ¡4С9РрЯ 1997 г. в /Ц часов на заседании диссертационного совета Д-063.17.02 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу:

450000, г. Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета

Автореферат разослан " 2О" ¿7/\у Я 5997 г

Ученый секретарь \

диссертационного совета . ' ..

канд. техн. наук, \ ' * (Г Ч

доцент Д' -4-. Г.Н. Утляков

Актуальность. Поддержание необходимых объемов добычи нефти и газа :вязано как с эксплуатацией старых месторождений Уралс-Поволжья и Зап. -ибири, на которых проводятся большие и капиталоемкие работы по увсличе-:шю нефтеотдачи пластов путем поддержания пластового давления, тепловых I химических методов воздействия на продуктивные пласты и т.п., так и на звод в эксплуатацию новых месторождений, как правило, глубокозалегающих и характеризующихся повышенными пластовыми температурами. Для увеличения конечных объемов извлечения нефти и газа из месторождений необходимо знать их параметры, характер движения нефти и газа по продуктивным пластам, гидропроводность и пьезопроводность пластов и многие др. параметры, что требует постоянного контроля за их разработкой. В настоящее время контроль за разработкой месторождений ведется точечно, периодиче-:ки, в течение короткого времени бригадами геофизиков и бригадами ЦНИ-ПРов, НТЦ и т.д., которые выезжают на исследуемые скважины, там где это возможно, на передвижных геофизических станциях, оборудованных спуско-подъемными лебедками, измерительной аппаратурой и системой связи и управления. Бригады промысловых исследователей используют, как правило, механические или электронные автономные приборы, спускаемые на скребковой проволоке, а геофизики осуществляют спуск дистанционных электронных глубинных приборов (ГП) на одно-, трех- и семижильном кабеле. Такие исследования весьма дороги (в условиях северных месторождений расходы на исследование одной скважины составляют десятки млн. руб.) и далеко не всегда возможны. Так, для исследования скважин с повышенной температурой и высокотемпературных большинство из существующего парка измерительных приборов служит для измерения только одиночных параметров, либо совсем не может быть использовано из-за низкого температурного порога электронных компонентов, буквально "набитых" в ГП. В связи с этим число и длительность исследования скважин ограничивается, что неизбежно ведет к потере информации о работе пласта, а практика оценки работы пласта и скважинного оборудования по косвенным данным также трудоемка, дорога и главное, неточна.

Поэтому на кафедре АПП УГНТУ научные исследования направлены на создание нового класса ЙИС для постоянного контроля холодных скважин и с повышенной температурой и на создание новых методов и ИИС, максимально (иди совсем) устраняющих активные электронные компоненты из ГП для исследования высокотемпературных скважин, что дает возможность значитель-. но повысить надежность ЙИС и время их работы в скважинах.

Таким образом, создание ИИС для долговременного контроля за работой скважин холодных и с повышенной температурой и исследования высокотемпературных скважин, является важной и актуальной задачей и невозможно без разработки новых способов и ИИС и совершенствования первичных преобразователей.

Данная работа проводилась в соответствии с договорами, заюпоченны-

ми в 1994 - 1997 г.г. с предприятиями "Уреигойгазпром", "Ямбурггаздобыча", "Надымгазпром" и АО "Татнефть" хозрасчетной научно-исследовательской лабораторией "ИИС" кафедры АПП УГНТУ.

Целью настоящей работы является решение научно-технической задачи, имеющей важное теоретическое и практическое применение - разработка способов измерения давления и температуры одним датчиком и ИИС с высокими точностными характеристиками и надежностью и их внедрение для повышения эффективности разработки месторождений.

Для достижения поставленной цели потребовалось:

1. Провести теоретический анализ и систематизировать известные методы и средства измерений для исследования скважин с целью установления степени соответствия их характеристик заданным требованиям.

2. Разработать и исследовать способы дистанционного измерения давления и температуры одним датчиком давления и построения структур ИИС на их основе.

3. Исследовать характеристики и определить влияние различных факторов на точностные характеристики датчика и разработать способ уменьшение погрешности, вызванной взаимным влиянием давления и температуры.

4. Разработать и провести промысловые исследования стационарны) ИИС и внедрить их в промышленность.

Методы исследования. Поставленные в работе задачи решены с исполь зованием классической теории электрических цепей, положений теории инва риантности применительно к измерительным устройствам, теории погрешно стей и помехоустойчивости, методов статистической обработки результате] измерений.

Научная новизна приведенных исследований заключается в следующем

1. Развита теория и применение принципа многоканальное™ для дис танционного измерения нескольких физических величин одним датчиком пр; одновременном достижении инвариантности к влиянию неинформативны параметров ЛС.

2. Предложены для одновременного дистанционного измерения дву физических величин одним датчиком способы измерения, в которых канал! измерения формируются изменением схемы включения датчика.

3. Разработаны и исследованы структуры ИИС с повышенной терме стойкостью, основанные на принципе многоканалыюсти, позволяющие обес лечить инвариантность к влиянию параметров ЛС.

4. Разработан алгоритм и программное обеспечение для реализаци способов измерения давления и температуры в скважине одним датчиком учетом их взаимного влияния.

Результаты научных исследований составили теоретическую и практс ческую основу для создания стационарных ИИС для исследования как холо.2 ных скважин, так и с повышенной температурой, имеющих высокие точное ные характеристики и надежность, широкие функциональные возможности

эффективных при исследовании наблюдательных, пьезометрических и др. скважин.

Новизна выполненных разработок подтверждена двумя патентами и одним решением о выдаче патента Российской Федерации на изобретения на способы дистанционного измерения давления и температуры в скважине одним датчиком и устройства для их осуществления.

Практическая ценность и реализация результатов выполненных исследований заключается в разработке на основе предложенных способов построения инвариантных ИИС, позволяющих решать в реальном масштабе времени ряд важных геофизических и геолого-промысловых задач, и в частности, выделение продуктивных зон и определение характера их насыщения, характер распределения давления и температуры по стволу скважин и месторождению в целом, определение фазового состояния среды, исследование скважин при установившихся и неустановившихся отборах (с целью определения гидродинамических параметров пласта), определение изменения давления и температуры в пьезометрических и наблюдательных скважинах в течение периода разработки месторождения и т.п.

Предложенные новые способы измерения и на их основе новые структуры НИ С повышают надежность и точность, расширяют диапазон и количество измеряемых параметров и в частности, за счет многофункциональности используемых резнстивных датчиков и следовательно, повышают оперативность, что улучшает технико-экономические показатели при исследовании скважин, особенно с повышенной температурой.

Разработанные ИИС для измерения давления и температуры одним ре-зистивным .датчиком давления структуры КНС внедрены в АО "Татнефть", II "Уренгонгазпром", П "Ямбурггаздобыча", П "Надымгазпром".

Результаты научных исследований и практика их внедрения используются в учебном процессе и нашли отражение в учебном пособии "Методы и средства измерений" (1996 г.).

Апробация работы. Основные положения проведенных исследований и результаты работы докладывались на следующих конференциях:

- 45 н.-т, конф. ст-тов, асп-тов и молод, ученых УГНТУ (г.Уфа, 1994 г.);

- 9 н.-т. конф. ГП "Уренгойгазпром" "Проблемы эффективности производства на северных нефтегазодобывающих предприятиях (Новый Уренгой, 1994 г.);

- 46 н.-т. конф. ст-тов, асп-тов и молод, ученых УГНТУ (г.Уфа, 1995г.);

- Всероссийская н.-т. конф. "Проблемы нефтегазового комплекса России" (Уфа, УГНТУ, 1995 г.);

- Всероссийская н.-т. конф. молод, ученых, спец-тов и студ-тов по проблемам газовой промышленности России. РАО "Газпром" и ГАНГ им. Губкина (Москва, "Нефть и газ", 1995 г.);

- 47 н.-т. конф. ст-тов, асп-тов и молод, ученых УГНТУ (Уфа, 1996).

- Всероссийская н.-т. конф. молод, ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России "Новые технологии в газовой про-

мышленности", Москва, РАО "ГАЗПРОМ" и ГАНГ им. И.М.Губкина, 1996. - 48 н.-т. конф ст-тов, асп-тов и молод, ученых УГНТУ (Уфа, 1997).

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 24 печатных работ, из которых одно учебное пособие, 6 статей, 2 патента и одно решение о выдаче патента РФ на изобретение и 14 тезисов.

Структура и объем диссертации. Диссертация содержит перечень сокращений ( 2 е.), введение ( 6 е.), четыре главы основного текста (129 е.), заключение ( 4 е.), список литературы из 1В5 наименований ( 20 е.), 5 приложений (36 е.).

На защиту выносятся:

1. Применение принципа многоканальности для дистанционного измерения нескольких физических величин одним датчиком при одновременном достижении инвариантности к влиянию неинформативных параметров;

2. Способы одновременного дистанционного измерения двух физических величин одним датчиком давления структуры КНС; (патент № 2088942 и решение по заявке № 96105228/03 от 27.03.96);

3. Разработка и исследование структур ИИС для измерения давления и температуры в скважинах одним датчиком давления (патенты № 2091578 и №2088942, решение о выдаче патента по заявке № 96105228/03 от 27.03.96.);

4. Исследование характеристик датчиков давления структуры КНС, используемых для одновременного измерения давления и температуры в скважинах и разработка способа уменьшения погрешностей, вызванных их взаимным влиянием;

5. Разработка и внедрение в промышленность стационарной ИИС для наблюдательных и пьезометрических скважин СМТ-2.

В первой главе показана актуальность и значение постоянного контроля за разработкой месторождений нефти и газа, сформулированы основные задачи и требования, предъявляемые к ИИС для исследования скважин. Показанг необходимость разработки стационарных ИИС для гидродинамических исследований скважин и пластов с различными температурами. Установлена градация скважин в зависимости от ожидаемой пластовой температуры ила температуры теплоносителей при тепловых методах повышения нефтеотдачи и за висимость от нее применяемых методов и возможностей измерительной аппа ратуры. Исходя из ожидаемой температуры приведен сравнительный анали: методов и средств измерения с применением резистивных датчиков с точи зрения термостойкости, комплексирования и достижения инвариантности ] влиянию неинформативных параметров.

Существующая термостойкая аппаратура позволяет измерять только ог раниченное количество параметров в высокотемпературных скважинах.

Инвариантность к влияющим факторам в них достигается преобразова нием измеряемых параметров в частоту, временной интервал, цифровой код

ГП их имеет сложную структуру, содержащую большое количество электронных компонентов, которые ограничивают диапазон их использования. Не исследованы способы измерения нескольких параметров с помощью многофункциональных резистивных датчиков, на точность которых сказывается их взаимное влияние.

Показано, что перспективными являются ИИС, построенные на основе методов с многоканальной формой инвариантности, благодаря достижению высокой точности измерения, комплексированиго параметров за счет использования многофункциональности резистивных датчиков при максимальном упрощении измерительной схемы ГП и использовании вычислительных методов взаимной коррекции параметров в ПЭВМ, что обеспечивает высокую точность и надежность работы при длительном (до года и более) нахождении ГП в скважине.

Во второй главе изложен принцип построения замкнутых и разомкнутых структур ИИС для измерения давления и температуры с использованием одного тензорезистивного датчика.

Проанализированы условия измеряемое™ нескольких физических величин с использованием одного датчика при одновременном достижении инвариантности к влиянию параметров канала измерения в соответствии с выражением

х, - измеряемые величины;

а, - параметры измерительного канала.

В процессе разработки ИИС условие (1) позволяет, во-первых, определить число физически реализуемых каналов с целью достижения инвариантности к влиянию параметров а;, во-вторых, определить условия измеряемое™ нескольких параметров одним датчиком.

Если функции преобразования датчика известны, определены и непрерывны вместе со своими частными производными в диапазоне измеряемых величин, то

(1)

где у, - уравнение измерительного канала;

(2)

(3)

где г; нала.

- выходная величина датчика при реализации ¡-го измерительного ка-

Аналогично условию (1) условие измеряемости параметров одним датчиком является неравенство нулю функциональной матрицы:

¿В,

дх, ' "

& £0 (4)

dx1 '

В случае измерения двух входных величин X; и Х2 одним датчиком соблюдается неравенство

с!х, ёх2 dxI йх2

(5)

Для синтеза ИИС проведено исследование моделей полумостового и мостового тензорезистивных датчиков давления. Сопротивления плеч датчика описываются следующими упрощенными соотношениями:

К{>.т)=11рн + ЛКР + ак-Т; 11[рт) = Ярц - ЛЯР + ДК.Т :

(6)

где Ирн - сопротивления плеч при начальных температуре и давлении; Д11р - приращение сопротивления плеча от изменения давления Р; ДЛТ - приращение сопротивления плеча от изменения температуры Т. Функциональная матрица, составленная в соответствии с (5) для проверки измеряемости приращений ДК.;. и ДЛт, равна

дАИр «ЗАИр 1 1

«Чрл) - 1 1

<Ш1Т с1ЛЛт

(7)

что подтверждает измеряемостъ приращений ЛИ? и АЯт, а следовательно, дав ления и температуры одним датчиком.

Если принять математические модели (5) за базовые, то путем эквива лентных преобразований получаются производные модели:

1. к-(+г.т);

2.

3. ^-¡¡\т)+ ^-(р.т);

4. *Чр.Т) ~ к-(р,т)» (8)

5. К(р.т)

^-(Р.т) + К-(р.т) '

11 (¡>.0

6.

7.

Для определения ДКр и ДЯт необходима реализация не менее двух измерительных каналов. Общее число вариантов реализации двух- каналов при использовании выражений (8) равно 21. Если взять первые четыре зависимости из (8), которые используются в дистанционных стационарных ИИС, получаются следующие реализации структур:

к" (Р.Т) и

К(Р.Т, и К0>.Т)

И* и т?+ 1 (Р.Т) - «-("Р.Т) ;

11 (Р.Т) и К + + ^ (р,т);

К(Р.Т) и ЯГР,Т) ~ ^(Р.Т)

р + _ 14 (Р.Т) и

Выбор конкретного варианта осуществляется в зависимости от требуемой чувствительности, точности и простоты физической реализации предложенных способов их измерения.

Суть используемых способов состоит в подаче на измерительную электрическую цепь (ИЭЦ), включающую резистивный датчик, линию связи и ключевые элементы, тока в виде одно- или разнополярных импульсов, проведения промежуточных измерений напряжений на входе ИЭЦ при каждом из воздействий и вычислении искомых сопротивлений. В табл. приведены способы организации каналов измерения и уравнения преобразований давления и температуры.

За исключением двухпроводной схемы подключения датчика (поз .1) все

ключевые элементы либо выведены из измерительной цепи (поз. 4), либо они совсем отсутствуют (поз. 2, 3).

В качестве примера приведена структура ИИС, реализующая способ (поз. 3).

Таблица

№ п/п

Способ организации каналов измерения

Уравнения преобразования

■и

I

+

ПН

Ц -Ц2 +2Ц3 -2Ц, +2Ц,

и1;и2 -и3; -и4

2-1

ДЕ1Т =

Ц-Цг~2Ц0 2-1

У

ля„ =

и,-и,

-СЗ

иг

I

2Ц. +211 -Ц -и„ 2-^-1--

АЯр =

и,-иа 2-1

и,+и2-21/а-2и0 2-1

Г

+

-сп>

3-'

АЯР

и,

и,;и2

-о

и,

-и

Значения ДИР и ЛЯт (поз. 3) определяются из системы уравнений:

и, =1-(крн + ЛЯР + АЯт + Кл); и2 = 1-(ЯРН - Л11р + Д11т + 11л) ;

л •

де и<)=1Т1ш -номинальное падение напряжения на плече двухплечего датчика. Значения давления и температуры в скважине определяются по форму-

ам

де Кр, Кт - коэффициенты пропорциональности, определяемые при градуи-

Всем способам и структурам ИИС характерна инвариантность к пара-(етрам ЛС и их изменениям, что очень важно для повышения точности ИИС. )тсутствие в ГП электронных компонентов упрощает ИИС, значительно помигает их надежность и позволяет использовать их в качестве стационарных в кважинах с повышенной температурой.

I главе проведен анализ погрешностей, связанных с неадекватностью приня-•ой аналитической модели каналов измерения, с кодированием результатов гамерений и вычислительными операциями. Точность математического опи-:ания канала измерения определяется выбором эквивалента линии связи. При ;ыборе алгоритма измерения, например, для структуры ИИС, приведенной на 1ис. 1 (поз. 3), описывающего линию связи, принята линейная модель. При ■ысокпх температурах и длительной эксплуатации каротажного кабеля прева-шрующее влияние на величину погрешности оказывает утечка тока между килами кабеля Яу, которую можно представить в виде сосредоточенной утеч-;и (рис. 2).

При равной утечке тока между проводами:

Р = Кр • АЯР; Т = Кт-ДЛт,

ровке ИИС.

(

\

При ^>10 МОм умр < 0,1%.

1 и:с^ку|К+р.т)+ку[К*р.т,

\

2 2К.Д ДЯТ

/

я;

к;

Рис. 1. Структурная схема ИИС для измерения Р и Т одним полумостовым датчиком структуры КНС.

Г~1

Я

у„.

■^(Р.Т

я;

Ну

(Р.т

т т

й-у

Ял

~оа

Ьл

V

1*л \ Ч I-

и'

Рис. 2. Эквивалентная схема ЛС с локализованной утечкой между проводами.

При >20 МОм ужт < 0,1%.

Если утечка тока происходит только между проводами а и Ь или Ь и

то:

УдКр -

МКр.Т, ^-ср.Т) АЁГ

-1

и при р.у> 20 МОм уКр < 0,1%.

1 и,

2 211у1у

^■(Р.Т) + ^РН

АЯТ

100,%.

При Ку >10 МОм Ужг < 0,1%, т.е. погрешность измерения давления п

\

\

1

несимметричной утечке тока будет больше, а температуры меньше, чем при симметричной.

Для периодического контроля К у введен в ИИ С узел контроля сопротивления изоляции жил кабеля.

В диссертации дан анализ погрешностей, вызванных, аналого-цифровым кодированием и вычислительными операциями. Показано, что при заданной погрешности кодирования уКР (Удкт)^0,1%, погрешность квантования АЦП должна быть Ук < 0,01%, что достигается соответствующим выбором АЦП. Общая погрешность измерения давления н температуры не превышает 0,3%.

В третьей главе дан анализ тензорезистивного датчика давления структуры КНС с учетом одновременного использования его в качестве датчика температуры. Показано, что для него характерны влияние термических напряжений на аддитивную составляющую температурной погрешности и температурная зависимость чувствительности. Приведены экспериментальные исследования прогрессирующей погрешности, которые показали, что характеристики тензопреобразовагеля, хотя и меняются во времени, но незначительно. Общая погрешность за год по экспериментально-расчетным данным не превышает 0,1%, что дает возможность использовать его в стационарных ИИС.

Рассмотрены пассивные и активные способы снижения температурных погрешностей датчиков давления и в частности, способы термокоррекции аддитивной и мультипликативной составляющих температурной погрешности, а также универсальный способы термокоррекцин обеих составляющих. Показано, что для них характерна аппаратурная громоздкость и сложность подбора корректирующих цепей, что ведет к усложнению глубинной части ИИС и не приводит к значительному повышению точности.

Кроме того, хотя в рабочем диапазоне температур считается, что выходное сопротивление тензомоста Кмн инвариантно к величине измеряемого давления, однако даже для специально отобранных датчиков структуры КНС влияние его в рабочем диапазоне на значение Ими составляет от 0,5 до 3,0 % и более, что снижает точность измерений. Все предложенные способы: этот факт не учитывают, а это необходимо, особенно при использовании датчиков структуры КНС одновременно и в качестве датчиков температуры. В связи с этим для стационарных ИИС предложен алгоритмический (вычислительный) способ взаимной коррекции с помощью ПЭВМ, который, с одной стороны, с целью повышения надежности не усложнял бы глубинную часть ИИС и был максимально упрощен, а с другой стороны, отвечал требованиям заказчика по метрологическим характеристикам.

Применение предложенного способа взаимной коррекции снижает погрешность измерения давления, вызванной влиянием температуры с у? = 0,5 -3,0 % до ур = 0,02 - 0,05 %, а погрешность измерения температуры, вызванной влиянием давления, ут = 1,0 - 8,0 % до ут = 0,2 %.

Скорректированные значения давления и температуры получаются из

решения системы уравнений

|Рр(Р,Т) = Ризм {Рт(Р>Т)=Тизм'

где Рр (Р, Т) и Р[ (Т, Р) - функции, описывающие выходные сигналы ИИСI данным индивидуальной градуировки глубинных приборов.

Программа написана на Паскале 7.0. Она реализует ввод и запись в фа! данных градуировки ИИС. По запомиешшм данным в соответствии с номере ИИС программа осуществляет коррекцию пары значений Рцзм и Тцзм., изм ряемых наземной аппаратурой ИИС.

В четвертой главе описана СИИС, разработанная при непосредственис участии автора на основании полученных в диссертационной работе результ тов. ИИС предназначена для измерения давления и температуры по ство. скважины и (шш) изменения их во времени в любой его точке. Наиболее э< фективно применение ИИС, когда его глубинный прибор постояш (стационарно) подвешен в скважине (действующей, наблюдательной, пьез метрической, под приемом глубинного насоса, в затрубном пространстве т.п.) для периодического получения информации об указанных параметрах.

ИИС включает глубинный прибор и наземный блок, соединенные меж. собой каротажным кабелем, на котором глубинный прибор опускается в скв жину.

СИИС представляет собой трехканальную разомкнутую систему с пр странственно временным разделением каналов, два из которых выбирают сменой полярности постоянного напряжения, а третий подачей переменно напряжения от наземного блока в кабель. Инвариантность к последовательн му (погонному) сопротивлению кабеля обеспечивается тем, что выходная е личина глубинного прибора - ток, пропорциональный измеряемой величш одновременно являются током питания. Указанный.ток не зависит от напр жения питания в рабочем диапазоне, т.е. глубинный прибор эквивалентен н точнику тока с весьма большим внутренним сопротивлением (на несколь порядков большим максимальных изменений сопротивления кабеля). Выб| измеряемой величины осуществляется сменой полярности питающего напр жения. Инвариантность к току (сопротивлению) утечки кабеля обеспечивает непосредственным измерением тока утечки в режиме отключенного от кабе глубинного прибора без извлечения последнего на поверхность, т.е. в реаг ных условиях эксплуатации, а также разработанной автором и описанной в р боте простой и эффективной методике коррекции показаний СИИС по то утечки.

В СИИС применен датчик давления на базе полупроводникового тенз моста, используемый в совмещенном режиме, т.е. и в качестве датчика темг ратуры.

Анализ основных метрологических характеристик СИИС с учетом их :обенностей, в частности, жестких условий эксплуатации, совмещенного пчнка давления и температуры и новой методики градуировки, позволил злучить числовые оценки основной погрешности СИИС и указать практиче-;ие пути уточнения этих оценок.

На основе анализа результатов промысловых испытаний и производст-шного применения СИИС доказана экономическая и техническая эффекгив-эсть их использования, связанная с сокращением транспортных затрат, вре-ени на исследование скважины, безошибочной оценки тенденции изменения змеряемых параметров, возможностью использования в системах управления, телемеханики и т.п.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Обоснованы актуальность и практическое значение разработки ста-ионарных ИИС для исследования скважин как холодных, так и с повышен-ой температурой.

2. Приведена градация скважин, определяемая ожидаемой температурой них и зависимость от неё способов измерения и ИИС.

3. Показано, что перспективными являются дистанционные ИИС для змерення давления и температуры одним датчиком с многоканальной форой инвариантности к влиянию неинформативных параметров линии связи.

4. Исследованы математические модели линии связи и определены все еалнзации структур ИИС с использованием мостового и полумостового тен-эрезисшвного датчика давления структуры КНС.

5. Предложены способы дистанционного измерения давления и темпе-атуры одним датчиком и разработаны структуры ИИС, реализующие эти пособы с использованием одно- и трехжильного бронированного каротажно-э кабеля.

6. Выявлены основные источники погрешностей способов измерения авления и температуры. Проанализированы методические погрешности, на еличину которых влияет точность и стабильность используемых датчиков груктуры КНС.

7. Исследованы характеристики тензопреобразователей на основе груктуры КНС. Показано значительное влияние температуры на аддитивную оставляющую и чувствительность датчиков давления. Проведены исследована прогрессирующей погрешности датчиков и показана возможность их нс-ользования в стационарных ИИС.

8. Проанализированы способы снижения аддитивной и мультиплика-ивной составляющей температурной погрешности тензорезистивных датчи-ов на основе структуры КНС. Показано, что для пассивных и активных, а акже универсальных схем термокоррекции характерна аппаратурная гро-

моздкость и сложность подбора корректирующих цепей.

9. Разработан алгоритмический (вычислительный) способ взаимш коррекции давления и температуры с помощью ПЭВМ, который позволя повысить точность в несколько десятков раз.

10. Разработана стационарная НИС на.одножильном кабеле для измер ния давления и температуры одним датчиком, которая не требует доставкг скважине геофизической станции, значительно сокращает время измерен давления и температуры в точке подвеса ГП и дает возможность за один в езд исследовать десятки скважин. Группа ГП, подключенных к системе те; механики, позволяет получать информацию немедленно, практически од1 временно, с любой периодичностью, вообще без транспортных затрат и затр на спуско-подъемные операции ГТ1. На базе стационарных ИИС могут бы созданы локальные и распределенные автоматические системы управления защиты, например, защита погружного насоса от падения давления.

Три партии по 10 комплектов ИИС в 1996 г. приобретены П "Уренгс Газпром", П "Ямбурггазпром" и ПО "Татнефть". В 1997г. этими же предщ ятиями иП "Надымгазпром" заказаны еще по 10 комплектов СИИС.

Содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Коловертнов Г.Ю., Дамрин Е.С. Графоаналитический анализ безре; тивных измерительных преобразователей // Материалы и.-т. конф. студент аспирантов и молодых ученых. - Уфа, УГНТУ, 1994, - с. 100.

2. Коловертнов Г.Ю. Интегральный тензопреобразователь и его испо. зование для дистанционного измерения давления и температуры // Материа н.-т. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых.-Уфа, УГНТУ, 1994 с.97.

3. Коловертнов Г.Ю. Термометр для исследования высокотемперат; ных скважин // Материалы н.-т. конф. студентов, аспирантов и молодых у ных. - Уфа, УГНТУ, 1994, - с. 98.

4. Коловертнов Г.Ю., Абызгильдин Ю.М. Дистанционный преобразо тель приращений сопротивления резистивных датчиков И Материалы н конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Уфа, УГНТУ, 1995, - с.20

5. Коловертнов Г.Ю., Дамрин Е.С., Баталов С.А. Дистанционный ин риантный скважинный термометр на одножильном кабеле. // Материалы ой н.-т. конф. "Проблемы эффективности производства на северных нефте зодобывающих предприятиях", т. 2. - Новый Уренгой, 1995, - с. 9-12.

6. Коловертнов Г.Ю., Дамрин Е.С. Измерительные преобразователи базе параметрических стабилизированных токов. // Материалы н.-т. ко: студентов, аспирантов и молодых ученых. - Уфа, УГНТУ 1995, - с. 206.

7. Коловертнов Г.Ю., Ишинбаев H.A., Коловертнов Ю.Д. Измере] давления и температуры в скважине одним датчиком // Материалы 11 -ой н конф. "Проблемы эффективности производства на северных нефтегазодо! вающих предприятиях", т. 2, - Новый Уренгой, 1995, - с. 6-8.

8. Коловертнов Г. Ю., Коловертнов Ю.Д., Краснов А.Н. Анализ и синтез [ИС для контроля давления и температуры в наблюдательных и пьезометри-еских скважинах одним датчиком давления // Материалы Всероссийской н.-. конф. "Проблемы нефтегазового комплекса России. - Уфа, УГНТУ, 1995, -.62.

9. Коловертнов Г.Ю., Коловертнов Ю.Д. Разработка и исследование [ногофункционалышх полумостовых датчиков структуры КНС и их исполь-ование для одновременного измерения давления и температуры // Материалы ¡сероссийской н.-т. конф. молодых ученых, специалистов и студентов по роблемам газовой промышленности России. - Москва, ГАНГ им. 1.М.Губкина, 1995, - с. 303-304.

10. Федоров В.Н., Коловертнов Г.Ю. Помехозащищенный акустический ровнемер для исследования механизированного фонда скважин // Материалы .-т. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Уфа, УГНТУ, 1995, -.41.

11. Федоров В.Н., Коловертнов Г.Ю. Способ обеспечения инвариантно-ти к скорости звука при гидродинамических исследованиях механизирован-ого фонда скважин // Материалы н.-т. конф. студентов, аспирантов и молода ученых. - Уфа, УГНТУ, 1995, - с. 41.

12. Коловертнов Ю.Д., Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н. Методы и сред-тва измерений. Учебное пособие. Уфа, 1996. - 105 с.

13. Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н., Дамрин Е.С. Измерительные схе-1Ы скважинных манотермометров с резистивным датчиком давления // В сб. Измерительные преобразовательные технологии". Вып. 1 - Уфа, УГАТУ, 996,-с. 11-18.

14. Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н., Коловертнов Ю.Д. Стационарный истанционный скважинный манотермометр // Материалы 47-й н.-т. конф. тудентов, аспирантов и молодых ученых, т. 2. - Уфа, УГНТУ, 1996, - с. 54-55.

15. Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н., Сабиров А.Р. ИИС для исследования высокотемпературных скважин. // Материалы 47 н.-т. конф. студентов, спирантов и молодых ученых, т .2. - Уфа, УГНТУ, 1996, - с. 55.

16. Коловертнов Г.Ю. Инвариантный преобразователь давления и тем-1ературы // Цифровая информационно-измерительная техника: Межвуз. сб. гауч. тр. - Пенза, 1997. - Вып. 24 - с. 81-84.

17. Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н., Коловертнов Ю.Д. Анализ измерительных схем дистанционных манотермометров для исследования высокотемпературных скважин // Межвузовск.сб. научн. статей "Нефть и газ", ч.Н, .Уфа, УГНТУ, 1997, - с. 188-191.

18. Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н., Мухаметшин И.В., Коловертнов О.Д., Дамрин Е.С. ИИС для оперативного контроля давления и температуры i подземных хранилищах газа // Материалы 2-ой н.-т. конф. "Актуальные фоблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России", секция 6. Москва, ГАНГ им. И.М. Губкина, 1997, - с. 6-7.

19. Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н., Мухаметшин И.В., Сабиров А.Р. Коловертнов Ю.Д., Загитов М.Ф. Исследование долговременной стабильност! характеристик многофункциональных датчиков на основе структур КНС / Материалы 48-ой н.-т. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Сек ция АПП. - Уфа, УГНТУ, 1997, - с.31-32.

20. Краснов А.Н., Мухаметшин И.В., Коловертнов Г.Ю. Скважинньп стационарный манотермометр для гидродинамических исследований скважи; // Материалы 48-ой н.-т. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Сек ция АПП. - Уфа, УГНТУ, 1997, - с.37.

21. Патент РФ № 2088942 на изобретение // Б.И. № 24, 1997 Преобразователь давления и температуры. Коловертнов Г.Ю., Абызгильдш Ю.М., Коловертнов Ю.Д., Федоров В.Н.

22. Патент РФ № 2091578 на изобретение // БИ № 27, 1997. Способ из мерения давления и температуры одним датчиком и устройство для его осу ществления И Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н., Коловертнов Ю.Д., Дамри Е.С, Абызгильдин Ю.М., Ланчаков Г.А., Кучеров Г.Г., Пономарев А.Н.

Подписано к печати 17.10.97.

Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Печ. листов 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 656.

Уфимский государственный нефтяной технический университет Ротапринт Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес универалета и полиграфпредпрштиг. 450062, Уфа, Космонавтов, 1