新型產(chǎn)出剖面遙測(cè)金屬管浮子流量計(jì)的研制

上海自動(dòng)化儀表有限公司為解決KH-WYC-II金屬管浮子流量計(jì)壓力信號(hào)輸出不穩(wěn)定問題，提出了金屬管浮子流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)曼碼遙測(cè)方案，進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行了室內(nèi)校準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明：現(xiàn)場(chǎng)累計(jì)測(cè)井800井次、發(fā)生故障率僅僅38井次，說明標(biāo)準(zhǔn)曼碼遙測(cè)金屬管浮子流量計(jì)徹底解決了原來(lái)金屬管浮子流量計(jì)信號(hào)輸出不穩(wěn)等問題，其測(cè)井曲線輸出穩(wěn)定清晰。

KH-WYC-II型金屬管浮子流量計(jì)在產(chǎn)出剖面測(cè)井中作用

至關(guān)重要，從2013年下半年到2015年上半年，累計(jì)測(cè)井1700井 次，有故障652支次，在實(shí)際應(yīng)用中故障率達(dá)到38.4%，主要故障（見圖1）：井溫壓力信號(hào)輸出不穩(wěn)、供電電路燒壞、井溫干擾定位。除此之外外KH-WYC-II型金屬管浮子流量計(jì)在配接注入集流電磁流量計(jì)配接下井耐壓低，易進(jìn)水。當(dāng)深度超過1500m高臺(tái)子、頭臺(tái)油田的深井，信號(hào)衰減嚴(yán)重。 從2010年，五大隊(duì)對(duì)金屬管浮子流量計(jì)進(jìn)行了研究。非常好代金屬管浮子流量計(jì)仍采用脈沖傳輸方式，主要由AD654代替AD537 進(jìn)行壓頻轉(zhuǎn)換，振蕩電路由單片機(jī) P87LPC764 完成，合成由LM386完成，雖然很好解決了正負(fù)脈沖干擾，穩(wěn)壓電源工作穩(wěn)定，節(jié)約了成本，但是校準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)使用發(fā)現(xiàn)，井溫壓力的頻率變化范圍特變窄，只有1000Hz左右，穩(wěn)定性、線性非常好，但是靈敏度差，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井井溫曲線和井溫微差曲線沒有變化。

第二代在KH-WYC-II的基礎(chǔ)上，供電和檢測(cè)電路采用原電路，信號(hào)傳輸采用遙測(cè)方式，傳輸由CD4051芯片做為8選1開關(guān)，由3位地址碼ABC來(lái)決定開關(guān)接通哪一個(gè)通道，經(jīng)過MAX187芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后將信號(hào)傳輸?shù)?9C2051單片機(jī)中，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)通過現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)使用中發(fā)現(xiàn)這種方式經(jīng)常丟定為信號(hào)。同時(shí)檢測(cè)電路使用AD537增加成本，供電電路工作不穩(wěn)。基于上原因，進(jìn)行第三代產(chǎn)出剖面遙測(cè)金屬管浮子流量計(jì)的研制，自主全新設(shè)計(jì)電路，在大慶油田產(chǎn)出剖面首次研究推廣應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)曼碼遙測(cè)金屬管浮子流量計(jì)。 1 技術(shù)方案及技術(shù)參數(shù)信號(hào)傳輸采用遙測(cè)傳輸，標(biāo)準(zhǔn)曼碼 5.729kbps。PC 板采用采用沉金和噴錫工藝，耐溫 150℃。主體采用冷拔無(wú)縫鋼管0Cr16Ni14加工，耐壓可以達(dá)到80MPa。壓力傳感器SK-01-80-150型壓力傳感器，精度可達(dá)到0.1％，耐壓80MPa，溫度使用西安思坦的溫度傳感器，精度到±0.2℃，感溫常數(shù)可達(dá)到0.5s。技術(shù)指標(biāo)：工作電流：85～95mA，壓力測(cè)量范圍：0～60MPa，壓力測(cè)量精度：≤0.5%，耐壓：80MPa。溫度測(cè)量范圍：-20～+125℃，溫度測(cè)量分辨率：0.02℃，溫度測(cè)量精度：±0.5℃，耐 溫：125℃。信號(hào)傳輸方式：曼徹斯特編碼，信號(hào)傳輸波特率： 5.729kbps。輸出信號(hào)幅度：±10～±12V，通道：0道-調(diào)試用；溫 度4；壓力5；定位9。纜芯定義：1芯-阻抗流量含水信號(hào)；2芯-阻抗電機(jī)開收傘；3芯-遙測(cè)井溫壓力定位信號(hào)。 2 室內(nèi)校準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用從2016年4月30日截至2017年9月30日，推廣應(yīng)用10支標(biāo)準(zhǔn)曼碼遙測(cè)金屬管浮子流量計(jì)，累計(jì)測(cè)試產(chǎn)出剖500井次，定位300井次，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益接近2000萬(wàn)元。2017年校準(zhǔn)數(shù)據(jù)均合格，室內(nèi)時(shí)間模擬驅(qū)動(dòng)測(cè)井曲線和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井曲線清晰穩(wěn)定，拐點(diǎn)變化明顯，定位曲線無(wú)干擾。其中發(fā)生故障儀38井次，儀器故障率降低到5％，上海自動(dòng)化儀表有限公司避免了重復(fù)施工，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了測(cè)井資料質(zhì)量。