Цифровой скважинный датчик гидростатического давления

UDK: 53.087.92
DOI: 10.24887/0028-2448-2018-1-78-81
Ключевые слова: гидростатическое давление, сенсор, погрешность, модель, скважина, перфорация, температура, глубина, преобразователь, датчик
Авторы: Д.М. Сонькин (Национальный исследовательский Томский политехнический университет), Ю.Г. Свинолупов (Национальный исследовательский Томский политехнический университет), С.А. Митяев (Национальный исследовательский Томский политехнический университет)

Приведены результаты разработки и практического применения цифрового датчика давления ДМ5007МП при использовании в составе аппаратуры скважинного прибора контроля перфорации «КП-90» (ООО «АСУ-ЭКСПЕРТ», г. Томск) при исследовании скважин на объектах ООО «Сибирская геофизическая компания». При разработке к эксплуатационным и метрологическим характеристикам датчика предъявлялись следующие требования: расширенный диапазон рабочих температур (от 5 до 120 оС); быстродействие (время передачи измеренного значения давления по цифровому интерфейсу не более 80 мс); ток потребления – не более 5 мА, суммарная, приведенная к диапазону измерения давления, погрешность - не более 0,5 % во всем диапазоне рабочих температур. Условия эксплуатации: рабочая среда - пластовая нефть, вода, вода с твердыми частицами; интервал температур – от 5 до 120 оС; наибольшее гидростатическое давление - 60 МПа. Ограничения размеров датчика в составе скважинной аппаратуры: диаметр – не более 60 мм; длина – не более 100 мм.

Одним из основных элементов датчика, обеспечивающих его надежность и стабильность метрологических характеристик в заданных условиях эксплуатации. В качестве сенсора давления выбран тензопреобразователь типа Д, серийно выпускаемый НПФ ЗАО «ВИП» (г. Екатеринбург). Другим важным узлом конструкции датчика  является микроконтроллер. В результате изучения существующих микроконтроллеров выбран прибор XE88LC05 фирмы XEMICS. В экономичных вариантах датчика использовались также микроконтроллеры типа STM (STM32F373CCT6). Исходя из принципа импортозамещения рассмотрена модификация прибора с использованием отечественного микроконтроллера типа K1986BE92QI, который по основным эксплуатационным характеристикам приближен к зарубежным аналогам. Применение разработанного авторами способа снижения погрешности измерения на основе алгоритмов калибровки и использования модели сенсора при измерении позволило обеспечить требуемые метрологические и эксплуатационные параметры датчика.


Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) или читать материал, находящийся в открытом доступе, могут только авторизованные посетители сайта.

Библиометрия за 2016 год

SCOPUS
SNIP: 0,573
SJR: 0,205
РИНЦ
Двухлетний импакт-фактор: 0,629
Пятилетний импакт-фактор: 0,471
Показатель в рейтинге SCIENCE INDEX: 0,431
Место в рейтинге SCIENCE INDEX: 1178