Автономный устьевой манометр-термометр АЦМ-6У
Автономный цифровой манометр-термометр устьевой АЦМ-6У — компактный, полностью автономный измерительный прибор, предназначенный для регистрации избыточного давления и температуры непосредственно на устье нефтяной или газовой скважины при проведении гидродинамических исследований (ГДИС): кривых восстановления давления (КВД), кривых восстановления уровня (КВУ), кривых падения давления, фильтрационных исследований, а также при геофизических работах в бурящихся, эксплуатационных и нагнетательных скважинах.
Принципиальная особенность АЦМ-6У — устьевое исполнение: прибор монтируется на устьевой арматуре скважины через штуцерный штуцер, а не спускается в скважину на проволоке или кабеле. Это означает, что АЦМ-6У измеряет давление на устье (буферное или затрубное) без занятия геофизической лебёдки и без специального лубрикатора. Прибор работает полностью автономно: измеряет давление и температуру через заданный интервал времени (от 1 секунды до 9 часов), записывает цифровую информацию во внутреннюю энергонезависимую Flash-память. После завершения исследования данные считываются в ПК через интерфейс RS-232 или USB для обработки в ПО.
Устьевой манометр-термометр АЦМ-6У внесён в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации (№ 81091-20). Прибор применяется в связке с глубинными приборами АМТ-10, АМТВ-6, АЦМ-6/8: устьевой манометр фиксирует устьевое давление, глубинный — забойное, что позволяет получить полный профиль давления по стволу скважины при однократной операции.
Комплектация
- Корпус
- Датчик давления
- Датчик температуры
- Источник питания
- Кабель
- ПО
Принцип работы
-
1
Устьевой манометр-термометр АЦМ-6У реализует принцип дискретного цифрового измерения давления и температуры с записью в энергонезависимую Flash-память с заданным интервалом времени.
-
2
Чувствительный элемент давления — кремниевый пьезорезистивный сенсор давления или тензорезисторный мост в кристалле. При изменении давления на сенсоре изменяется его электрическое сопротивление, которое преобразуется АЦП (аналого-цифровым преобразователем) в цифровой код с разрядностью 16–24 бит. Температура измеряется аналогичным образом термоэлектрическим сенсором.
-
3
По заданной программе (интервал опроса, время начала и конца записи, режим) встроенный микроконтроллер периодически активирует сенсоры, снимает показания, преобразует их в цифровой код, записывает в Flash-память и переходит в режим пониженного потребления. Малое токопотребление в режиме сна обеспечивает длительную работу от батарей без их замены.
-
4
После окончания исследования прибор подключается к ПК через адаптер RS-232/USB. Программное обеспечение (ПО «АЦМ» или аналогичное) считывает массив измерений из памяти, строит графики P(t) и T(t), экспортирует данные в форматы для интерпретационного ПО (Saphir, PanSystem, Kappa и др.).
Порядок работы
-
1
Программирование прибора: подключить АЦМ-6У к ПК через адаптер RS-232/USB. В ПО «АЦМ» задать: интервал записи (например, 10 с для КВД, 1 мин для длительного мониторинга), время начала и окончания записи, режим (непрерывный или по давлению). Убедиться в наличии достаточного объёма свободной памяти.
-
2
Проверка заряда батарей: в ПО проверить напряжение батарей. При напряжении ниже порогового — заменить батареи до начала исследования. Не допускать разряда в процессе многосуточного КВД.
-
3
Монтаж на устьевой арматуре: вывернуть заглушку из штуцерного отверстия устьевой арматуры скважины. Ввернуть АЦМ-6У в штуцер через соответствующий переходник. Затянуть до герметичности. Проверить герметичность соединения при начале открытия запорной арматуры.
-
4
Начало исследования: открыть скважину (остановить для КВД или пустить в работу). Прибор начинает запись по заданной программе. Оператор при необходимости (см. АЦМ-6УИ) контролирует показания на индикаторе.
-
5
Мониторинг (для АЦМ-6УИР): при наличии радиоканала — открыть ПО мониторинга на ПК, наблюдать данные давления и температуры в реальном времени без подхода к прибору. При работе в группе — одновременно мониторить до 10 приборов на разных скважинах.
-
-
Завершение исследования и съём данных: по истечении расчётного времени (КВД, КВУ) отключить прибор от давления, вывернуть из штуцера. Установить заглушку. Подключить прибор к ПК. Считать данные в ПО «АЦМ».
Устройство
-
1Корпус – компактный металлический или пластмассовый корпус, защищённый от внешних воздействий. Содержит все электронные узлы и сенсоры. На одном торце — штуцерный разъём для подключения к устьевой арматуре; на другом — разъём для интерфейса RS-232/USB.
-
2Сенсор давления – кремниевый пьезорезистивный или тензорезисторный чувствительный элемент. Воспринимает давление скважинного флюида и преобразует его в электрический сигнал, пропорциональный давлению. Диапазон: 0–6 МПа (АЦМ-6У) или шире — по модификации.
-
3Сенсор температуры – Терморезистор или термистор, измеряющий температуру корпуса (и косвенно — скважинного флюида). В исполнении АЦМ-6УИТ дополняется выносным датчиком температуры для прямого контакта с флюидом.
-
4Блок питания – автономный источник питания — 2 батареи типа AA или литиевые элементы. Малое токопотребление микроконтроллера в режиме сна обеспечивает длительную работу без замены.
-
5АЦП и микроконтроллер – аналого-цифровой преобразователь (16–24 бит) и микроконтроллер. Управляют циклом измерения, оцифровывают сигналы с сенсоров, управляют записью в Flash-память и режимами энергосбережения.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Диапазон измерений давления, МПа | 0 – 40 |
| 2 | Погрешность измерения давления, % | ±0,25 |
| 3 | Диапазон измерений температуры, °С | -40 … +80 |
| 4 | Погрешность измерения температуры °С | ±0,5 |
| 5 | Стойкость к воздействию скважинной среды | К1, К2 |
| 6 | Интервал записи (задаётся) | От 1 с до 9 ч (шаг программируется) |
| 7 | Объём Flash-памяти | До 32 000 точек |
| 8 | Питание | Батарейный автономный (2×AA или литиевые) |
| 9 | Интерфейс считывания данных | RS-232 / USB |
| 10 | Масса, кг | от 1,1 |
Преимущества оборудования
-
-
Устьевое исполнение без спуска в скважину — прибор монтируется на фонтанной арматуре за 2–5 минут без занятия геофизической лебёдки, лубрикатора и превентора, что позволяет параллельно вести работы на смежном оборудовании или скважинах.
-
-
Полная автономность — запись ведётся без постоянного присутствия оператора. После программирования прибор работает самостоятельно в течение нескольких суток, что исключает затраты на непрерывное дежурство геофизической партии на устье.
-
-
Внесение в Госреестр СИ (№ 81091-20) — юридическая признанность результатов измерений для коммерческих расчётов, регуляторного контроля и гидродинамической интерпретации, используемой в проектных и технологических документах.
-
-
Вариантный ряд модификаций — базовая АЦМ-6У, исполнение с индикатором (АЦМ-6УИ), с радиоканалом (АЦМ-6УИР), с выносным термометром (АЦМ-6УИТ) и расширенным диапазоном (АЦМ-7У, АЦМ-8У) обеспечивают выбор прибора точно под задачи конкретного исследования.
-
-
Беспроводной мониторинг в реальном времени (АЦМ-6УИР) — возможность одновременного наблюдения данных с 10 скважин на одном ПК существенно повышает охват ГДИС при ограниченных ресурсах геофизической партии.
-
-
Совместимость с интерпретационным ПО — данные экспортируются в форматы Saphir (Kappa Engineering), PanSystem, Excel, что обеспечивает прямую передачу в стандартные инструменты гидродинамической интерпретации без конвертации.
Вопросы и ответы
Для автономной регистрации давления и температуры на устье скважины при ГДИС: кривые восстановления давления (КВД), кривые восстановления уровня (КВУ), кривые падения, а также при мониторинге нагнетательных и добывающих скважин. Записывает данные в Flash-память для последующей обработки в ПК.
На нефтяных, газовых и нагнетательных скважинах при ГДИС и геофизических исследованиях. Монтируется на устьевой арматуре (фонтанная арматура, манифольд, штуцерное отверстие) без спуска в скважину.
Рабочая среда: нефть, пластовая вода, газ на устье скважины. Температура окружающего воздуха: −40…+80 °С (корпус). Рабочее давление: 0–6 МПа (АЦМ-6У), до 40 МПа (АЦМ-7У). При перегреве корпуса выше +80 °С рекомендуется защитный экран от солнечного облучения.
В первые 30–60 минут КВД, когда давление изменяется быстро, — интервал 10–30 секунд. После стабилизации — 1–5 минут. Слишком длинный интервал на ранней стадии КВД приведёт к потере данных, необходимых для расчёта скин-фактора и пластовых параметров.
Диапазон давления выбирается с запасом 20% от максимума. Для точного измерения температуры флюида — исполнение с выносным датчиком АЦМ-6УИТ. Интервал записи задаётся под конкретное исследование. Корпус не предназначен для погружения в скважину.
Да, в исполнении АЦМ-6УИР (с радиоканалом) — до 10 приборов объединяются в сеть, данные со всех скважин отображаются одновременно на одном ПК с USB-антенной в реальном времени.
Через интерфейс RS-232 или USB при помощи адаптера и ПО «АЦМ» (ООО «ПКФ «Геотех», Windows). После считывания данные отображаются в виде графиков P(t) и T(t), экспортируются в файлы для Saphir, PanSystem или Excel.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Диапазон измерения температуры (верхний предел)
- Диапазон измерения давления (верхний предел)
- Автономный устьевой манометр-термометр