Автономный глубинный манометр-термометр с влагомером АЦМ-6В (АМТВ)
Автономный цифровой глубинный манометр-термометр с влагомером АЦМ-6В — многоканальный скважинный прибор, предназначенный для одновременной автономной регистрации трёх параметров непосредственно в стволе нефтяной скважины: избыточного давления, температуры и объёмного содержания воды (обводнённости) в скважинной жидкости — нефтяной эмульсии или смеси нефть-вода. Является модификацией базового глубинного прибора АЦМ-6 (АМТВ), дополненной каналом диэлькометрического влагомера с ёмкостным датчиком диэлектрической проницаемости.
Применение АЦМ-6В принципиально расширяет информативность ГДИС: традиционные приборы фиксируют только давление и температуру и не дают прямой информации о фазовом составе потока — соотношении нефти и воды. АЦМ-6В одновременно с барограммой строит профиль обводнённости по стволу скважины или регистрирует изменение водонефтяного соотношения во времени в заданной точке. Это критически важно при мониторинге прорыва закачиваемой воды, исследовании профиля притока, контроле выработки пласта и диагностике эффективности ГТМ (ГРП, кислотная обработка, ВПП).
Принцип измерения влажности — диэлькометрический: датчик влагомера представляет собой ёмкостной преобразователь (цилиндрический конденсатор), между обкладками которого протекает скважинная жидкость. Диэлектрическая проницаемость воды (ε ≈ 80) значительно выше, чем у нефти (ε ≈ 2–3), поэтому измеренная ёмкость конденсатора однозначно связана с объёмным содержанием воды в эмульсии. Прибор производится ООО «ПКФ «Геотех» (Нефтекамск) и работает в связке с ПО PrACM6.exe.
Комплектация
- Корпус
- Наконечник
- Датчик давления и температуры
- Влагомер
- Ропсокет (узел крепления проволоки)
- Источник питания
- ПО
Принцип работы
-
1
АЦМ-6В реализует принцип одновременной трёхканальной автономной записи: давления, температуры и диэлектрической проницаемости скважинного флюида (обводнённости).
-
2
Каналы давления и температуры работают аналогично базовому АЦМ-6: кремниевый пьезорезистивный сенсор опрашивается микроконтроллером с заданным интервалом. Канал влагомера работает параллельно и независимо от каналов P и T.
-
3
Датчик влагомера представляет собой цилиндрический конденсатор — два соосных цилиндрических электрода, между которыми течёт скважинная жидкость. Высокочастотный генератор в блоке влагомера возбуждает электрическое поле между электродами. Диэлектрическая проницаемость смеси нефть-вода определяется через ёмкость конденсатора: ε воды ≈ 80, ε нефти ≈ 2–3. При увеличении доли воды ёмкость конденсатора возрастает. АЦП преобразует ёмкость в цифровой код, который микроконтроллер пересчитывает в объёмное содержание воды по калибровочной кривой.
-
4
Все три параметра синхронно записываются в Flash-память с заданным интервалом. После подъёма прибора данные считываются через USB в ПО PrACM6.exe, где строятся три параллельных графика: P(t), T(t) и W(t) — обводнённость во времени.
Устройство
-
1Корпус – стальной цилиндрический корпус. В нижней части — отверстие для доступа скважинного флюида к сенсорам давления и влагомера. Выполнен из нержавеющей стали; для агрессивных сред — кислотостойкий сплав.
-
2Датчик давления и температуры – Кремниевый пьезорезистивный элемент. Одновременно измеряет давление (деформация мембраны) и температуру (термозависимость). Диапазон: 0–40/60/100/150 МПа. Погрешность давления ±0,25% ВПД, температуры ±0,5 °С.
-
3Ёмкостный датчик влагомера – Цилиндрический конденсатор — два соосных электрода, между которыми протекает скважинный флюид. Измеряет диэлектрическую проницаемость смеси нефть-вода. Принцип: ε воды ≈ 80 >> ε нефти ≈ 2–3. Диапазон 0–100% воды.
-
4Высокочастотный генератор влагомера – Электронный блок возбуждения ёмкостного датчика высокочастотным сигналом. Обеспечивает снижение влияния ионной проводимости воды на измерение диэлектрической проницаемости.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Диапазон измерений давления, МПа | 0 – 40; 0 – 60; 0 – 100; 0 – 150* |
| 2 | Погрешность измерения давления, % | ±0,25 |
| 3 | Диапазон измерений температуры, °С | 0 – 100; 0 – 120; 0 – 150 |
| 4 | Погрешность измерения температуры °С | ±0,5 |
| 5 | Режимы работы | Экономичный, скоростной |
| 6 | Стойкость к воздействию скважинной среды | К1, К2 |
| 7 | Интервал записи (задаётся) | От 1 с (скоростной) до нескольких часов |
| 8 | Объём Flash-памяти | До 32 000 точек |
| 9 | Питание | Автономное, батарейное (литиевые или AA) |
| 10 | Интерфейс считывания данных | USB (ПО PrACM6.exe, Windows) |
| 11 | Методика поверки | МП 207.1-063-2017 (ФГУП «ВНИИМС») |
| 12 | Масса, кг | от 1,1 |
Порядок работы
-
1
Программирование: подключить АЦМ-6В к ПК через USB. В ПО PrACM6.exe задать: интервал записи, время начала и окончания. Провести калибровку канала влагомера (при необходимости) — для используемой нефти, температуры и минерализации воды. Проверить Flash-память.
-
2
Подготовка: проверить напряжение батарей. Убедиться в чистоте электродов ёмкостного датчика влагомера — загрязнение, АСПО или минеральные осадки на электродах смещают показания обводнённости. При необходимости — очистить растворителем.
-
3
Монтаж: при спуске на проволоке — присоединить к скребковой проволоке через переводную головку. При спуске в КАП— установить в посадочный канал контейнера, убедиться в направлении электродов влагомера в сторону каналов сообщения контейнера.
-
4
Спуск: опустить компоновку до заданной глубины. Все три канала начинают запись по программе немедленно при включении. При работе в компоновке УПГП — автоматическая фиксация прибора в муфте НКТ после отцепления проволоки.
-
5
Исследование: выдержать прибор на глубине в течение расчётного времени. Прибор синхронно регистрирует P(t), T(t) и W(t) без связи с поверхностью. При многоприборной компоновке (КАП) — несколько приборов работают одновременно.
-
6
Подъём и считывание: поднять компоновку. Извлечь прибор. Подключить к ПК через USB. Считать данные в ПО PrACM6.exe. Построить три графика: барограмму, термограмму и профиль обводнённости.
-
7
Обработка: экспортировать данные в Saphir, PanSystem или Excel. Построить профиль обводнённости по стволу (при многоточечной схеме). Интерпретировать зоны прорыва воды и динамику изменения водонефтяного соотношения.
Вопросы и ответы
Для автономной одновременной регистрации давления, температуры и обводнённости (содержания воды) скважинного флюида непосредственно в стволе нефтяной скважины при ГДИС, мониторинге прорыва воды и исследовании профиля притока.
АЦМ-6В оснащён дополнительным каналом диэлькометрического влагомера (ёмкостным датчиком диэлектрической проницаемости), регистрирующим объёмное содержание воды в водонефтяной эмульсии. АЦМ-6 измеряет только давление и температуру.
На нефтяных скважинах с обводнённой продукцией — при ГДИС, мониторинге нагнетательных скважин, профилировании притока, контроле эффективности ГРП и ВПП, диагностике зон прорыва закачиваемой воды.
Диэлькометрический: ёмкостной датчик (цилиндрический конденсатор) измеряет диэлектрическую проницаемость смеси нефть-вода. ε воды ≈ 80 >> ε нефти ≈ 2–3. Чем больше воды — тем выше ёмкость конденсатора и тем больше значение обводнённости W%.
Спускается на проволоке через лубрикатор или в контейнере КАП на НКТ. Применяется с УПГП для длительного автономного мониторинга. Данные считываются в ПО PrACM6.exe (Windows), экспортируются в Saphir, PanSystem, Excel.
Давление до 40/60/100/150 МПа (по исполнению). Температура до 100/120/150 °С. Рабочая среда: нефть, водонефтяная эмульсия, пластовая вода. Для H₂S-содержащих сред — кислотостойкое исполнение корпуса.
Да. Для точных показаний канал влагомера калибруется на конкретное сочетание нефть-вода применяемой скважины. Диэлектрическая проницаемость нефти варьируется (ε ≈ 2–3,5), а минерализация воды влияет на показания. Без калибровки погрешность может достигать 5–10%.
Да, при установке нескольких АЦМ-6В в многоточечной компоновке на контейнерах КАП-73 на разных глубинах НКТ-колонны. Приборы одновременно регистрируют W, P и T в своих точках, что позволяет получить профиль обводнённости по стволу за одну спуско-подъёмную операцию.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Диапазон измерения температуры (верхний предел)
- Диапазон измерения давления (верхний предел)
- Автономный глубинный манометр-термометр с влагомером
