油井液位-示功图综合测试仪使用说明书

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：0546-805645013954611009网址：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--------------------------------------------------212一、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！3二.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：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）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。cadebabcd4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）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）。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。abbcdeeaa51.4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。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。16四.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：2TVacouH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。7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：ESFvDD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：4vEDDvDESDF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（10μm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8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(a→z)。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9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。N3846V10.2301动液面仪2示功图仪3工具包六.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0.1~0.3秒范围内，不允许在测量过程中一直将阀门打开。102.2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20~30下，以形成较高的气压（2~3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开始测量：10:01:221油井号Y3-3222套管压力0.1ATM3声波速率320M/S4增益8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油井油井号：1油井号Y3-3222套管压力0.1ATM3声波速率320M/S4增益8输入油井号。油井号可以包括数字和字母。2.套管压力套管压力：1油井号Y3-3222套管压力0.1ATM3声波速率320M/S4增益8默认采集值或输入当前套管内气压。3声波速率声波速率：1油井号Y3-3222套管压力0.1ATM3声波速率320M/S4增益8编辑声波速率.初始值通过声波速率表给定。4.增益11增益：1油井号Y3-3222套管压力0.1ATM3声波速率320M/S4增益8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0.032070.73267………1534645035331003662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