Модули инклинометрии МИ-501 и МД-402

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 MTF).

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       напря

жения 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.

Рисунок 1 - Общий вид инклинометров МД-402 (а - в немагнитном кожухе, б - без немагнитного кожуха)

Рисунок 3 - Общий вид инклинометров МИ-501 (а - в немагнитном кожухе, б - без немагнитного кожуха)

Маркировка на инклинометры наносится в двух местах, обозначенных на

б)

Рисунок 3 - Маркировка инклинометра МД-402 (а - на корпусе инклинометра, б - на проводе питания)

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.

а)

б)

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)

а)

б)

в)

Рисунок 6 - Пример пломбирования модуля инклинометрии МД-402

(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

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

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

Таблица 4 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации печатным способом.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность инклинометров МИ-501

Таблица 6 - Комплектность инклинометров МД-402

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