鉆井儀表基礎知識課件

鉆井儀表一、鉆井儀表的在鉆井作業(yè)中的意義二、鉆井儀表的發(fā)展1.初級階段2.80年代MWD、LWD3.現(xiàn)在綜合測量及自動監(jiān)控三、鉆井儀表的組成傳感器、信號接口、數(shù)據(jù)傳輸（發(fā)射與接收）、數(shù)據(jù)處理、控制系統(tǒng)和顯示器CRT、打印機記錄儀等。四、主要內容1.儀表的基本概念2.鉆井儀表的參數(shù)測量3.鉆井中常用的鉆井儀表（重點：指重表和測斜儀）緒論第一章鉆井儀表基礎知識儀表的定義：是指在某個過程或系統(tǒng)中能夠進行感應、測量、傳遞和顯示、調節(jié)的設備。組成：①自動檢測儀表②自動顯示儀表包括各種模擬量和數(shù)字量的電子式、氣動式或液動式指示、記錄和積算儀表以及圖像顯示以、工業(yè)電視。③集中控制儀表④自動調節(jié)儀表⑤自動執(zhí)行器（調節(jié)機構、調節(jié)閥或開關）第一節(jié)儀表概述第三節(jié)測量的單位與量綱基本量——基本單位導出量———導出單位舉例：力質量×加速度kg.m/sP=———=———————=—————面積面積m=N/m=Pa222第四節(jié)測量過程和測量誤差一、測量過程是指被測量參數(shù)與其相應的測量單位進行比較的過程。二、測量誤差誤差分類：①系統(tǒng)誤差②疏忽誤差③偶然誤差誤差的表示方法①絕對誤差=∣測量值—真實值∣

絕對誤差③相對誤差=——————真實值第五節(jié)測量儀表的品質指標用來衡量測量儀表好壞的品質指標有：準確度、恒定度、靈敏度、時間常數(shù)和阻尼時間。一、準確度（精度）在測量過程中，因儀表引起的誤差叫儀表誤差。它也用絕對誤差和相對誤差來表示。絕對誤差=a—ba—b相對誤差=————b式中a——測量是標的示值b——標志儀表的示值評價一臺儀表僅憑絕對誤差和相對誤差是不夠的。因為量程不同，即使有同一個絕對誤差也可能有不同的準確度。為了更好地反映儀表的準確度，應該采用相對百分誤差。0.5a-b相對百分誤差=————————————×100%標尺上限值—標尺下限值式中a——被測參數(shù)的測量值；b——被測參數(shù)的標準值。實際上國家規(guī)定：用儀表的最大百分誤差，用儀表的最大相對百分誤差，去掉%后的數(shù)值——就是儀表的精度等級，常用

和等符號標在儀表板面上。我國常用儀表的精度等級如下：Ι級標準儀表：0.005,0.02，0.05；Ⅱ級儀表：0.1,0.2,0.35，0.5；一般儀表：1,1.5，2.5，4.0。另外，儀表的基本誤差，是指儀表在正常工作條件下的最大相對百分誤差。儀表的附加誤差，是指不在規(guī)定的正常條件下使用，由于外界條件的影響引起的額外誤差。

1.5三、測量儀表的靈敏度與靈敏限靈敏度的表示：用儀表輸出的變化量（與指針的線位移或角位移）△α與引起的此變化的被測參數(shù)是的變化量△x之比來表示?！鳓领`敏度=———△x靈敏限（也稱始動靈敏度），是指能引起儀表指針發(fā)生動作的被側參數(shù)的最小變化量。通常，儀表的靈敏限數(shù)值不大于基本誤差絕對值的一半。四、測量儀表的反應時間當儀表進行測量時，可以觀察到儀表顯示的被測參數(shù)值總要經(jīng)過一段時間以后，才能準確地指示出來，這是因為儀表本身存在一個反應時間的緣故。有兩種情況（分析并舉例）：①②一臺儀表能不能盡快地反映出被測參數(shù)來，也是很重要的品質指標——儀表的動態(tài)特性。儀表的反應時間長短，表示了儀表動態(tài)特性的好壞。為了衡量儀表的動態(tài)特性，對于上述兩種情況，采用了方法。對應的第一種情況用“時間常數(shù)”來衡量，對于第二種情況則用“阻尼時間”來衡量。時間常數(shù)——是指被測參數(shù)值在發(fā)生階躍變化后，儀表指示值達到參數(shù)變化值的63.2%時所需要的時間。儀表不能立即反映客觀實際變化的上述情況——儀表的滯后現(xiàn)象。阻尼時間——是指從對儀表突然輸入一個標尺一半的相應參數(shù)值開始，到儀表指示值與輸入?yún)?shù)值之差，為該標尺范圍的1%時所需要的時間。第七節(jié)鉆井儀表的分類及構成一、鉆井儀表的分類1.按所用動力

①液動儀表如泵壓、指重表；②電動儀表如電動轉速表、電動壓力變送器；③氣動儀表如氣動記錄儀等。2.按用途

各種鉆井參數(shù)測量、檢測儀表等。3.按自動化程度①單參數(shù)檢測儀表②成套鉆井參數(shù)測量儀表③用微機控制的鉆井數(shù)據(jù)記錄儀④鉆井數(shù)據(jù)集中遙測和分析系統(tǒng)二、鉆井儀表的構成鉆井儀表系統(tǒng)構成：傳感器（一次儀表）、信號處理器（放大器、校正器）、顯示儀、微機、打印機、報警器。二、鉆井儀表的構成1.傳感器（一次儀表）其功能：①能夠感受待測參數(shù)的變化；②能夠變換和傳輸參數(shù)。傳感器的信號來源于鉆機的三大系統(tǒng)：①循環(huán)系統(tǒng)：鉆井液密度、鉆井液出口溫度、鉆井液出口流量、地面鉆井液體積、泵壓及其超壓停泵報警裝置、泵排量。②吊升系統(tǒng)：指重、鉆壓、進尺、防碰天車和防墩轉盤裝置、自動送鉆裝置。③旋轉系統(tǒng)：轉盤轉速、轉盤扭矩等。2.信號處理器功能包括：信號放大、校正、阻尼、濾波、數(shù)模轉換。3.顯示和記錄。4.微機功能：數(shù)據(jù)存儲、分析分析、運算、下達指令。5.控制調節(jié)裝置和報警器。第八節(jié)傳感器一、概念從廣義上講，凡是能夠感受一切形式的激勵，如溫度、壓力、流量、光、聲、電、波等等的變化，并能把這些變化轉變成對信號收集系統(tǒng)有用的輸入信號，如電壓、電流等的所有裝置都可以稱為傳感器。其中，能夠把所有信號轉變成電信號的傳感器，是應用最廣泛的一種傳感器——也叫作“電子敏感元件”其工作原理：物理學中的聲光電磁原理。二、分類1、基本型：熱敏、光敏、磁敏、力敏、濕敏和氣敏等6種。2、應用型：電壓敏、靜電敏、射線敏、色敏、視敏、觸敏、思敏、味敏等9種。三、力敏元件可以測量的物理量有：力、壓力、加速度、速度、扭矩、位移、振動、流量，等等。1.力敏元件的分類：①電阻式：電位計式、金屬應變計式、熱絲計式、半導體壓阻式。