Назначение
Модули инклинометрии МИ-501 и МД-402 (далее - инклинометры) предназначены для измерений зенитных и азимутальных углов ствола горизонтальной или наклонно-направленной скважины и углов установки отклонителя при работе в составе систем телеметрических буровых в процессе бурения.
Описание
Принцип работы инклинометров основан на измерении в скважине в трех направлениях значений проекций вектора силы тяжести на ось чувствительности акселерометра с помощью трех ортогонально установленных акселерометров и измерениях в трех направлениях проекций вектора напряженности естественного магнитного поля Земли на ось чувствительности магнитометра с помощью трех магнитометров. На основании этих измерений вычисляются метрологические параметры инклинометров.
Измерение углов установки отклонителя в зависимости от диапазонов может происходить с использованием акселерометров (показания параметров GTF) и с использованием магнитометров (показания параметров МTF).
Конструктивно в сборе инклинометры представляют собой электронный блок, установленный в немагнитный цилиндрический охранный кожух, заканчивающийся с одной стороны наружной резьбой, а с другой - внутренней резьбой. Резьбы служат для механического скрепления инклинометров с другим оборудованием скважинных систем телеметрических буровых. В транспортном состоянии на резьбы накручены защитные колпаки (заглушки) и пробки.
Инклинометры имеют два разъёма для подачи напряжения питания и подключения интерфейса связи. Одни контакты разъёмов используются для подключения к шине напряжения питания модулей, другие контакты разъёмов используются для подключения к шине интерфейса связи. Один разъём установлен на одном торце корпуса модуля, другой разъём подключен к модулю с помощью кабеля спирального через второй торец корпуса.
На цилиндрической поверхности инклинометров, на стороне расположения наружной резьбы, установлены резиновые кольца уплотнительные для обеспечения герметичности соединений с другим оборудованием приборов скважинных систем телеметрических буровых.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в паспорт.
Общий вид инклинометров представлен на рисунках 1 и 2.
Маркировка на инклинометры наносится в двух местах, обозначенных на рисунках 1 и 2. Пример маркировки изображен на рисунках 3 и 4.
б)
Рисунок 3 - Маркировка инклинометра МД-402 (а - на корпусе инклинометра, б - на проводе питания)
| | " - . ---— - | |
| | “1 №092 П516 | |
| | jjjjt | |
| ■ | | шшШ |
а)
б)
Рисунок 4 - Маркировка инклинометра МИ-501 (а - на корпусе инклинометра, б - на проводе питания)
Ограничение доступа к электронным компонентам модулей инклинометрии МИ-501 и МД-402 для предотвращения несанкционированной настройки и вмешательства, которые могут привести к искажению результатов измерений, обеспечивается заливкой электронных компонентов специальными высокотемпературными герметиками и лаками, без повреждения которых доступ к электронным компонентам не возможен.
Примеры заливки модулей инклинометрии МИ-501 и МД-402 приведены на рисунках 5 и 6 соответственно.
в)
Рисунок 5 - Пример пломбирования модуля инклинометрии МИ-501 (а - заливка акселерометров и проводов герметиком ВГО-1; б - крупные радиоэлементы подливаются двухкомпонентным адгезивом для капсуляции радиоэлементов DP270, плата и места пайки проводов покрываются полиуретановым лаком 1H20 UR5; в - клемная колодка заливается компаундом Пенталаст 712)
Программное обеспечение
В инклинометрах используется внешнее и внутренне программного обеспечения (ПО). Внешнее ПО RollTest предназначено для тестирования работоспособности инклинометров, контроля отображения текущих значений измеряемых параметров инклинометров, чтения идентификационных данные модулей и обозначения версий рабочих программ.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного ПО RollTest
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | RollTest |
| Номер версии ПО, не ниже | 1.0.0.2 |
Встроенное в микроконтроллеры ПО MI_SIB3 (инклинометр МИ-501) и ПО MS2_1 (инклинометр МД-402), которые расположены внутри корпусов инклинометров. Встроенные ПО модулей инклинометрии предназначены для математической обработки данных по
лученных в результате обработки сигналов от магнитометров и акселерометров. Данные обрабатываются в микроконтроллере. Результатом вычислений является определение положения модулей инклинометрии в пространстве, численные значения зенитного и азимутального углов и угла вращения инклинометров вокруг собственной оси. Встроенные ПО модулей инклинометрии представляют собой микроконтроллерные коды, которые устанавливаются в модули с помощью компьютера.
Таблица 2 - Идентификационные данные встроенного ПО инклинометров
| Идентификационные данные ПО | Значение |
| МИ-501 | МД-402 |
| Идентификационное наименование ПО | MI SIB3 | MS2 1 |
| Номер версии ПО, не ниже | 405 014 | 4 14 6 |
Конструкция инклинометров исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| МИ-501 МД-402 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений зенитных углов, ° | ±0,15 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений азимутальных углов*, °: - при значении зенитных углов от 1° до 3° включ.; - при значении зенитных углов св. 3° до 6° включ.; - при значении зенитных углов св. 6° до 120° включ. | ±4,0 ±2,5 ±1,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений углов установки отклонителя, °: - для показаний MTF при зенитных углах от 0 до 5° включ.; - для показаний GTF при зенитных углах св. 5° до 120° включ. | ±3,0 |
| Диапазон измерений зенитных углов, ° | от 0 до 120 |
| Диапазон измерений азимутальных углов, ° | от 0 до 360 |
| Диапазон измерений углов установки отклонителя, ° | от 0 до 360 |
| * при значениях зенитных углов от 0° до 1° погрешность азимутальных углов не нормируется |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| МИ-501 | МД-402 |
| Температура эксплуатации, °С | от 15 до 120 |
| Габаритные размеры, не более, мм: | | |
| - диаметр | 45,5 | 45,5 |
| - длина | 1420 | 1540 |
| Масса, не более, кг | 11 | 11 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации печатным способом. Комплектность средства измерений
Таблица 5 - Комплектность инклинометров МИ-501
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Модуль инклинометрический МИ-501 | ШКМБ 5.139.015 | 1 шт. |
| Центратор | ШКМБ 6.275.026-01 | 1 шт. |
| Упаковка модуля электроники 501 | ШКМБ 4.170.076 | 1 шт. |
| Паспорт | ШКМБ 5.139.015 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 4304-006-2020 | 1 экз. |
Таблица 6 - Комплектность инклинометров МД-402
| Наименование | Обозначение | Количество при поставке, шт |
| Модуль инклинометрический МД-402 | ШКМБ 5.139.007 | 1 шт. |
| Кейс КС-022 | ШКМБ 6.875.006 | 1* шт. |
| Паспорт | ШКМБ 5.139.007 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 4304-006-2020 | 1 экз. |
| * поставляется по согласованию с заказчиком |
Сведения о методах измерений
приведены в пункте 2 руководства по эксплуатации модулей инклинометрии ШКМБ 0.005.041 РЭ
Нормативные документы
ТУ 26.51.12.160-053-79191960-2018 Модули инклинометрии. Технические условия
81814-21: Методика поверки МП 4303-006-2020Скачать5.5 Мб
6447-78
