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井下封隔器封隔时套管应力的测试与计算

井下封隔器封隔时套管应力的测试与计算
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裸眼井封隔器及其应用

裸眼井封隔器及其应用 (江汉油田分公司采油工艺研究院井下工具研究所) 摘要近年来裸眼井越来越多,对裸眼井地层进行酸化、压裂、注水、堵水和试油试气等分层措施作业需要使用裸眼封隔器。为了满足这种需要,研究了K341、K342、K344三种类型的裸眼井封隔器。现场应 用时,其最大密封系数达到了1.486 ,远远大于普通压缩式封隔器密封系数 1.1?1.15的水平,最高工作压差达到47MPa,最高工作温度达到142 'C。介绍了这三种封隔器的工作原理、现场施工管柱和现场使用情况。关键词裸眼井裸眼封隔器管柱应用 前言 因油气田开发的需要以及完井技术的发展,油气井尤其是碳酸盐岩等致密地层钻探的油气井,采用裸眼井完井的方式日益增多。裸眼井需要裸眼封隔器才能进行酸化、压裂、注水、堵水和试油试气等分层措施作业,由此导致对裸眼井封隔器需求的增长。 裸眼井在钻井过程中,有时需要进行中途测试,以取得较为详细的资料,对地层进行更加准确的判断,由此决定是否追加投入,继续完成下步施工,从而节省不必要的开支。 裸眼井封隔器还可以用在套管变形井和一些常规封隔器不适宜应用的油井的采油、堵水、措施作业等。在采油井中,勘探初期的探井往往使用一些特殊尺寸的套管完井,后期采油中这些井缺少配套的井下封隔器,裸眼井封隔器则能够满足这些井的酸化、压裂、注水、堵水和试油试气等分层措施作业的施工需求。 工作原理 一、扩式胶筒 (一)结构 其结构分三层,以弹性不锈钢片做叠层骨架,加以胶筒、外筒组成。 (二)主要特点 1、扩系数大,可以达到1.2?1.6,即可用小直径胶筒封隔大直径井眼。 2、容易扩和收缩,即易坐封和解封,胶筒压差为1?1.5MPa即可实现封隔器胶筒的初封。 3、耐高温125?150 C,最高达180 Co 4、承压差大,最大工作密封压力达到50MPa以上。 5、残余变形小,通常残余变形不超过2%。 6、对井眼适应性强,可用于先期完井的裸眼井、套管侧钻开窗井、后期完井的裸眼井、组合套管井和特殊套管井的工艺措施中。 二、K344型裸眼井封隔器 (一)结构 由上接头、中心管、密封胶筒、下接头等组成,见图1所示。

传感器及测试技术复习题及答案

1、求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45)通过传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的装置后得 到的稳态响应。 2、进行某动态压力测量时,所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa,将它与增益 为0.005V/nC的电荷放大器相连,而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上,记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa时,记录笔在记录纸上的偏移量是多少? 解:若不考虑负载效应,则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘,即 3、用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s、2s、和5s的正弦信号,问幅 值误差是多少?

4、想用一个一阶系统做100Hz正弦信号的测量,如要求限制振幅误差在5%以,那么时间 常数应取为多少?若用该系统测量50Hz正弦信号,问此时的振幅误差和相位差是多少?

5、设某力传感器可作为二阶振荡系统处理。已知传感器的固有频率为800Hz,阻尼比 ξ=0.14,问使用该传感器做频率为400Hz的正弦测试时,其幅值比A(ω)和相角差φ(ω)各为多少? 6、一台精度等级为0.5级、量程围600~1200 C的温度传感器,它最大允许绝对误差是多少? 检验时某点的温度绝对误差是4 C,问此表是否合格? 7、若一阶传感器的时间常数为0.01s,传感器响应幅值误差在10%围,此时最高值为0.5,试求 此时输入信号和工作频率围?

8、某力传感器为一典型的二阶振荡系统,已知该传感器的自振频率=1000Hz,阻尼比ξ=0.7,试 求用它测量频率为600Hz的正弦交变力时,其输出与输入幅值比A(ω)和相位差φ(ω)各为多少? 9、一个理想测试系统,其幅频特性和相频特性应具有什么特点,并用频响特性曲线表示。解:理想测试系统中其幅频特性应为常数,相频特性应为直线(线性)。

传感器与测试技术课程设计

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 传感器与测试技术课程设计 《荷重传感器及电子秤》 课程设计 分校(站、点): 年级、专业:机械制造及其自动化 一,设计简述 随着现代化生产的发展,电子秤在许多商业活动中已成为不可缺少的计量工具。电子秤作为一个典型的自动检测系统,也可归纳为由三大环节所组成。

如图1所示一次仪表通常指的是传感器,它是由敏感元件,电路,机构等组成,是利用某些特殊材料对某些物理量具有一定的敏感,然后转换成电量(电压,电流)。通常来自一次仪表的电信号比较弱小,不足以驱动显示器。为此采用二次仪表对信号进行放大;来自一次仪表的电信号往往还夹带外部的干扰信号,必须把它去除,一般二次仪表还包括滤波电路用以消除干扰。传感器的转换关系往往并不服从线性关系,所以有时还需要进行适当的线性补偿处理。故称二次仪表为测量与显示部件。 二次仪表的输出信号可能是模拟量,也可能是数字量。三次仪表是采用了计算机技术,所以要求二次仪表的输出信号必须是数字信号。三次仪表将进一步对信号进行处理并形成控制量输出。作为规模较小的仪表系统,三次仪表主要是以中央处理器为核心的数字电路,组成智能化仪表。使整个测量系统的性能与功能大大提高。 图2所示的以单片机为核心部件组成三次仪表,它大大丰富了电子秤功能。 各种各样形式的电子秤的仪表结构都是大同小异的,都必须利用荷重传感器来采集重量信号并变换成相应大小的电信号。电子秤的二次仪表把来自荷重传感器的微弱电压信号进行放大,滤波。这不仅为了提高灵敏度,更重要的是与下一环节的电路进行正确匹配。目前大多数电子秤是数字显示方式,所以模拟信号还必须作模数转换。有了AD转换器的数码信号,就可以进行自动标度变换、自动超载报警、自动数字显示。还可以增加人机对话键盘、与外部设备的数据交换与通信、输出模拟或数字控制信号等功能。由此大大提高了性能。 二,设计过程 1、荷重传感器电子称传感器的选用 荷重传感器的形式有电阻式、电容式、压磁式等多种形式。电阻式传感器又分为金属丝(箔)式、半导体式,它们各有优缺点及使用范围。 大多数电子秤的使用场合是极为普通的室内外的大气层环境,所谓的温度条件是-10C?~55C?。选用金属箔式应变片传感器作为电子秤的荷重传感器是最广泛的应用。因为

井下封隔器打捞技术.

井下封隔器打捞技术 肖华亮 川庆钻探工程有限公司塔里木工程公司试修作业公司新疆库尔勒841000 摘要:油井完井管柱中,使用带有封隔器的管柱进行完井,一旦封隔器失效,无法解封。在修井作业施工过程中,应用磨铣封隔器的处理工艺,由套铣打捞筒将封隔器打捞出井,降低井下作业的风险,提高井下作业修井作业的效率,恢复油水井的正常生产状态。 关键词:井下;封隔器;打捞技术;措施 对于分层采油和分层注水的井筒,利用封隔器将井下分成若干个层位,实施分层技术措施,一旦出现问题,需要进行修井,需要将所有的井下管柱起出井筒,才能进行井下作业施工,也必须将封隔器起井筒,才能保证井下作业措施的顺利进行。井下封隔器的打捞技术要求比较高,封隔器由于解封失效时,使用套铣打捞筒将封隔器打捞出井,由于单独的套铣打捞筒打捞效果不好,因此,经过现场的试验研究,通过磨鞋和套铣打捞筒的组合方式,进行封隔器的打捞,达到预期的效果,节约井下作业修井作业施工成本,提高修井作业的效率。 1封隔器解封失效的原因 封隔器在油水井生产过程中,用于井下管柱中,实施油水井的分层,必须加压处理,通过胶皮筒的胀开,达到密封油套管环形空间的目的,将井下分层,实现了分层开采或者分层注水,解决了层间矛盾。封隔器坐封后,可以达到密封状态,而进行井下作业,需要起管柱时,需要封隔器解封。如果解封失效,无法正常取出封隔器,就需要采取井下作业修井作业技术措施,实施封隔器的打捞,才能顺利地起出井下管柱和工具,实施修井作业施工。 封隔器进行分层作用时,必须实现坐封状态,一般现场使用的封隔器都是扩张式的,通过胶皮筒胀开,密封油套管环形空间,达到分层的状态。而当需要井下作业施工时,必须将封隔器解封,从井下管柱中提升到地面,才能将封隔器以下的管柱起出,达到修井作业的状态。而封隔器解封失效,胶皮筒无法正常收回、封隔器中水力锚卡瓦未及时回缩亦或者封隔器管柱出现沙埋情况,导致封隔器被卡在管柱中,无法移动,形成封隔器遇卡的状态,必须采取有效的技术措施,进行解卡处理,通过液力循环,并通过钻铣工具,在不破坏封隔器的情况下,将封隔器解封,应用套铣打捞筒组合工具,将其磨鞋并打捞出井,实现封隔器的打捞作业。 2封隔器打捞的技术难点 井下落物的打捞工艺技术比较先进,运用专门的井下落物打捞工具,或者组合的落物打捞工具和设备,不仅能够打捞各类井下落物,还能够打捞复杂的井下落物,恢复油水井的生产状态。对于井下封隔器解封失效后的打捞,难度增加了。

传感器与测试技术作业参考答案

第一次作业答案 1√2√3×4×5×6×7×8√9√10√ 1、敏感元件、转换元件 2、电容式 3、被测构件 4、线性度 5、高 6、输出、输入 7、传感器的分辨率、分辨率 8、高精度 9、电压、电流 10、直流电桥和交流电桥 三、 1.模拟信号和数字信号,模拟信号的如电阻式传感器、电容式传感器等,数字信号的如光电式编码器 2.p41页,常用的分类方法有按选频作用进行分类(低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器)、根据构成滤波器的元器件类型进行分类(CR、LC或晶体谐振滤波器)、根据构成滤波器的电路性质进行分类(有源滤波器、无源滤波器)、根据滤波器所处理信号的性质进行分类(模拟滤波器和数字滤波器) 3.电阻应变片的工作原理是基于应变—电阻效应制作的,即导体或半导体材料在外力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应的发生变化,这种现象称为应变电阻效应。 电阻应变片的工作原理是基于应变效应。电阻应变片的测量原理为:金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外,还与金属丝的长度,横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上,当构件受力变形时,金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化,进而发生电阻变化。dR/R=Ks*ε 其中,Ks为材料的灵敏系数,其物理意义是单位应变的电阻变化率,标志着该类丝材电阻应变片效应显着与否。ε为测点处应变,为无量纲的量,但习惯上仍给以单位微应变,常用符号με表示。由此可知,金属丝在产生应变效应时,应变ε与电阻变化率dR/R成线性关系,这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。 4.课本74页

5.课本71页 6.当金属线材受到单位拉力时,由于整根金属线的每段都受到同样大小的拉力,其应变也是相同的,故线材总电阻的增加值为各微段电阻增加之和。但整根金属线材弯折成栅状,制成应变片后,在应变片的灵敏轴向施以拉力,则直线段部分的电阻丝仍产生沿轴向的拉伸应变,其电阻式增加的,而各圆弧段,除了有沿轴向产生的应变外,还有在与轴向垂直的方向上产生的压缩应变,使得圆弧段截面积增大,电阻值减小。虽然金属丝敏感栅的电阻总的变现为增加,但是,由于各圆弧段电阻减小的影响,使得应变片的灵敏系数要比同样长度单纯受轴向力的金属丝的灵敏系数小,这种由弯折处应变的变化使灵敏系数减小的现象称为应变片的 横向效应。

(完整版)传感器与测试技术毕业课程设计

传感器与测试技术课程设计 《荷重传感器及电子秤》 课程设计

分校(站、点): 年级、专业:机械制造及其自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期: 2012、6 一,设计简述 随着现代化生产的发展,电子秤在许多商业活动中已成为不可缺少的计量工具。电子秤作为一个典型的自动检测系统,也可归纳为由三大环节所组成。 如图1所示一次仪表通常指的是传感器,它是由敏感元件,电路,机构等组成,是利用某些特殊材料对某些物理量具有一定的敏感,然后转换成电量(电压,电流)。通常来自一次仪表的电信号比较弱小,不足以驱动显示器。为此采用二次仪表对信号进行放大;来自一次仪表的电信号往往还夹带外部的干扰信号,必须把它去除,一般二次仪表还包括滤波电路用以消除干扰。传感器的转换关系往往并不服从线性关系,所以有时还需要进行适当的线性补偿处理。故称二次仪表为测量与显示部件。

二次仪表的输出信号可能是模拟量,也可能是数字量。三次仪表是采用了计算机技术,所以要求二次仪表的输出信号必须是数字信号。三次仪表将进一步对信号进行处理并形成控制量输出。作为规模较小的仪表系统,三次仪表主要是以中央处理器为核心的数字电路,组成智能化仪表。使整个测量系统的性能与功能大大提高。 图2所示的以单片机为核心部件组成三次仪表,它大大丰富了电子秤功能。 各种各样形式的电子秤的仪表结构都是大同小异的,都必须利用荷重传感器来采集重量信号并变换成相应大小的电信号。电子秤的二次仪表把来自荷重传感器的微弱电压信号进行放大,滤波。这不仅为了提高灵敏度,更重要的是与下一环节的电路进行正确匹配。目前大多数电子秤是数字显示方式,所以模拟信号还必须作模数转换。有了AD转换器的数码信号,就可以进行自动标度变换、自动超载报警、自动数字显示。还可以增加人机对话键盘、与外部设备的数据交换与通信、输出模拟或数字控制信号等功能。由此大大提高了性能。 二,设计过程 1、荷重传感器电子称传感器的选用 荷重传感器的形式有电阻式、电容式、压磁式等多种形式。电阻式传感器又分为

井下打捞工具手册 精品

一、公锥 1名称型号:GZ105-1公锥 2、用途:专门从油管、钻杆、套铣筒、封隔器等有孔落物的内孔进行造扣打捞的工具。主要用于有接箍的油管或厚壁管类落物。 3、结构:公锥是长锥形整体结构,分接头和打捞丝扣两部分。接头上部有与钻杆相连接的螺纹,有正反扣标志槽,便于归类与识别。 4、原理:当公锥进入打捞内孔之后,加适当钻压并转动钻具,迫使打捞丝扣挤压吃入落物内壁进行造扣。当所造之扣能承受一定的拉力和扭距时,可采取上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。 5、技术规范: (1)规格型号:GZ105-1 (2)外形尺寸:?105mmx535mm (3)接头螺纹:NC31(210)(4)使用规范及性能参数:㈠打捞螺纹表面硬度HRC60-65. ㈡抗拉极限:大于等于932Mpa. ㈢冲击韧性:大于等于58.8S/cm3. ㈣打捞直径:54-77mm。 6、操作方法: 当工具下至鱼顶上部1-2m时,开泵循环,并逐渐下放工具至鱼顶,观察泵压变化。如泵压突然上升,指重表悬重下降,说明公锥进入鱼腔,可以进行造扣打捞。如果悬重逐步下降而泵压并无变化,说明公锥插入鱼腔外壁的套管环形空间,应上提钻柱,然后转动管柱,重对鱼腔,直至悬重与泵压均有明显变化(公锥入腔),才能加压造扣进行打捞。打捞鱼腔畅通,泵压无明显变化的落鱼时,应增加扶正找中接头或采用引鞋结构,以防止造扣位置错误,酿成事故。 7、注意事项: 打捞操作时,不允许猛顿鱼顶,以防将鱼顶或打捞螺纹顿坏。尤其应注意分析判断造扣螺纹位置,切忌在落鱼外壁与套管内壁的环行空间造扣,以避免造成严重后果。

二、母锥 1、名称型号:MZ/NC31-1母锥 2、用途:母锥是一种专门从油管、钻杆等管状落物外壁进行造扣打捞的工具。可用于无内孔或内孔堵死的圆柱形落物进行打捞。 3、结构:母锥是长筒形整体结构,由上接头与本体两部分构成。上接头有正反扣标志槽(一道槽为正扣。两道槽为反扣),本体内锥面上有打捞螺纹。 4、原理:母锥工作原理与公锥相同,均依靠打捞丝扣在钻压与扭距作用下,吃入落物外壁造扣,将落物捞出。造扣机理为挤压吃入,不产生切削。 5、技术规范

压裂常用的井下工具

目前压裂常用的井下工具有那些? 各有什么作用? 目前压裂常用的井下工具主要有:封隔器、导压喷砂器、水力锚、 直嘴子及其它辅助工具。 它们的作用是: 封隔器:用于分层压裂,将其下入射孔段底部1.5米左右。 对于上部套管需要保护的井,要下入保护上部套管的封隔器, 使封隔器上部套管在压裂时不承受高压。 导压喷砂器:是与封隔器配套使用一次完成多层分压的喷砂工具。 作用:控制施工排量、产生压差。改变压裂液流动方向。 水力锚:用于压裂施工时,固定管柱,防止管柱由于高压断脱在井内 造成事故。 固定管柱,防止油管受压后上顶、产生弯曲、变形。 帮助封隔器工作,保护封隔器胶筒不因油管位移产生破裂失封,致使压裂失败。 直嘴子:控制施工排量。 产生压差,利于封隔器工作。 井下处常用压裂井下工具 压裂施工井下工具分类 ?封隔器 ?控制类工具 第一部分:封隔器 1、K344型封隔器 1)作用:该封隔器适用于中深井的合层、任意一层或分层的压裂与酸化,可以组成一次分压多层的压裂管柱和一次分酸多层的酸化施工管柱。 2)结构 主要有上接头、胶筒座、胶筒、中心管、“O”型胶圈、滤网、下接头等。(如图1所示) 图1 K344型封隔器结构图 3)工作原理 封隔器下入井下设计深度后,从油管内加液压,高压液体经过滤网、下接头的孔眼和中心管的水槽作用在胶筒的内腔。由于此压力大于油、套管环形空间的压力而形成压力差。在此压差的作用下,胶筒胀大将油套管环形空间封隔住。解封时只需泄掉油管内的高压,使油管与油套管环形空间的压力平衡,胶筒靠本身的弹力收回便可解封。 4)K344-115型封隔器主要技术参数(见表1) 表1 K344-115主要技术参数表 最大外径,mm φ115 最小通径,mm φ55 长度,mm 926 坐封压力,MPa 0.5~1.5 工作压力,MPa 35 工作温度,℃90

测试技术基础答案 第三章 常用传感器

第三章 常用传感器 一、知识要点及要求 (1)掌握常用传感器的分类方法; (2)掌握常用传感器的变换原理; (3)了解常用传感器的主要特点及应用。 二、重点内容及难点 (一)传感器的定义、作用与分类 1、定义:工程上通常把直接作用于被测量,能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件,称为传感器。 2、作用:传感器的作用就是将被测量转换为与之相对应的、容易检测、传输或处理的信号。 3、分类:传感器的分类方法很多,主要的分类方法有以下几种: (1)按被测量分类,可分为位移传感器、力传感器、温度传感器等; (2)按传感器的工作原理分类,可分为机械式、电气式、光学式、流体式等; (3)按信号变换特征分类,可概括分为物性型和结构型; (4)根据敏感元件与被测对象之间的能量关系,可分为能量转换型与能量控制型; (5)按输出信号分类,可分为模拟型和数字型。 (二)电阻式传感器 1、分类:变阻式传感器和电阻应变式传感器。而电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片式与半导体应变片两类。 2、金属电阻应变片式的工作原理:基于应变片发生机械变形时,其电阻值发生变化。金属电阻应变片式的的灵敏度v S g 21+=。 3、半导体电阻应变片式的工作原理:基于半导体材料的电阻率的变化引起的电阻的变化。半导体电阻应变片式的的灵敏度E S g λ=。 (三)电感式传感器 1、分类:按照变换原理的不同电感式传感器可分为自感型与互感型。其中自感型主要包括可变磁阻式和涡电流式。 2、涡电流式传感器的工作原理:是利用金属体在交变磁场中的涡电流效应。 (四)电容式传感器 1、分类:电容式传感器根据电容器变化的参数,可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。 2、极距变化型:灵敏度为201 δ εεδA d dC S -== ,可以看出,灵敏度S 与极距平方成反比,极距越小灵敏度越高。显然,由于灵敏度随极距而变化,这将引起非线性误差。 3、面积变化型:灵敏度为常数,其输出与输入成线性关系。但与极距变化型相比,灵敏度较低,适用于较大直线位移及角速度的测量。 4、介质变化型:可用来测量电介质的液位或某些材料的厚度、湿度和温度等;也可用于测量空气的湿度。 (五)压电式传感器 1、压电传感器的工作原理是压电效应。

(完整版)传感器与检测技术试卷及答案

1.属于传感器动态特性指标的是(D ) A 重复性 B 线性度 C 灵敏度 D 固有频率 2 误差分类,下列不属于的是(B ) A 系统误差 B 绝对误差 C 随机误差D粗大误差 3、非线性度是表示校准(B )的程度。 A、接近真值 B、偏离拟合直线 C、正反行程不重合 D、重复性 4、传感器的组成成分中,直接感受被侧物理量的是(B ) A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路 5、传感器的灵敏度高,表示该传感器(C) A 工作频率宽 B 线性范围宽 C 单位输入量引起的输出量大 D 允许输入量大 6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是(B) A 应变式传感器 B 化学型传感器 C 压电式传感器D热电式传感器 7 传感器主要完成两个方面的功能:检测和(D) A 测量B感知 C 信号调节 D 转换 8 回程误差表明的是在(C)期间输出输入特性曲线不重合的程度 A 多次测量 B 同次测量 C 正反行程 D 不同测量 9、仪表的精度等级是用仪表的(C)来表示的。 A 相对误差 B 绝对误差 C 引用误差 D粗大误差 二、判断 1.在同一测量条件下,多次测量被测量时,绝对值和符号保持不变,或在改变条件时,按一定规律变化的误差称为系统误差。(√) 2 系统误差可消除,那么随机误差也可消除。(×) 3 对于具体的测量,精密度高的准确度不一定高,准确度高的精密度不一定高,所以精确度高的准确度不一定高(×) 4 平均值就是真值。(×) 5 在n次等精度测量中,算术平均值的标准差为单次测量的1/n。(×) 6.线性度就是非线性误差.(×) 7.传感器由被测量,敏感元件,转换元件,信号调理转换电路,输出电源组成.(√) 8.传感器的被测量一定就是非电量(×) 9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。(√) 10传感器(或测试仪表)在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作,是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数(√) 二、简答题:(50分) 1、什么是传感器动态特性和静态特性,简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要,而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性? 答:传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时传感器输入—输出特性。在时域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要,而在频域条件下一般要研究传感器的动态特性。 2、绘图并说明在使用传感器进行测量时,相对真值、测量值、测量误差、传感器输入、输出特性的概念以及它们之间的关系。 答:框图如下: 测量值是通过直接或间接通过仪表测量出来的数值。 测量误差是指测量结果的测量值与被测量的真实值之间的差值。 当测量误差很小时,可以忽略,此时测量值可称为相对真值。

传感器与测试技术 ( 第2次 )

第2次作业 一、多项选择题(本大题共100分,共 25 小题,每小题 4 分) 1. 传感器的静态标定设备(标准值发生器)有() A. 力标定设备 B. 压力标定设备 C. 温度标定设备 D. 激振台 E. 力锤 2. 传感器的基本参数有() A. 测量范围 B. 量程 C. 过载能力 D. 灵敏度 E. 静态精度 3. 压电元件的连接方式有(),其中()方式输出电荷量大。 A. 多片串联 B. 多片并联 4. 在金属热电阻中,其测温特性最好的是( ),在精度要求不高的场合和测温范围较小时,普遍使用( )。 A. 铂电阻 B. 镍电阻 C. 铜电阻 D. 锰电阻 5. 串联两个热电偶的输出电动势是( ),因而可以用于测量( )。 A. 各热电动势的平均值 B. 各热电动势的代数和 C. 两点之间温度之和(差) D. 两点的平均温度 6. 形成干扰的条件是( )。 A. 干扰源 B. 信号是缓变信号 C. 干扰的耦合通道 D. 干扰的接收回路 E. 信号是交流信号 7. 测量信号经过频率调制后,所得到调频波的( )是随( )而变化的。 A. 幅值 B. 频率 C. 信号幅值 D. 信号频率 8. 选用不同导体材料做热电极,会影响热热电偶温度传感器的( )。 A. 灵敏度 B. 精度 C. 测量范围 D. 稳定性

9. ( ) 传感器属于有源型传感器。 A. 压电式 B. 热电式 C. 电感式 D. 电容式 E. 电阻式 10. 热电动势的大小与( )有关。 A. 两电极的材料 B. 热端温度 C. 冷端温度 D. 电极的尺寸与形状 11. 为了抑制干扰,常用的隔离电路有( )。 A. 滤波电路 B. A/D转换器 C. 变压器 D. 光耦合器 E. 调谐电路 12. 压电传感器的测量电路有(),其中能排除电缆电容影响的是()。 A. 电压放大器 B. 相敏整流电路 C. 电荷放大器 D. 交流电桥 E. RC滤波器 13. 抑制干扰的方法主要是() A. 单点接地 B. 屏蔽 C. 隔离 D. 滤波 14. 压电式加速度传感器是( )传感器。 A. 发电型 B. 能量转换型 C. 参量型 D. 适宜测量静态信号的 E. 适宜测量动态信号的 15. 通常采用的压力敏感元件有()。其中,()常用在电容式、应变式及电感式压力传感器中。 A. 模片 B. 柱形弹性元件 C. 波登管 D. 波纹管 E. 梁形弹性元件 F. 环形弹性元件 16. 在测量系统中有哪些接地系统() A. 安全地

特殊套管井井下工具技术综述

特殊套管井井下工具技术综述 邓云娇1,林羽1,黄文娟2 (1.中国石化江汉油田分公司采油工艺研究院,湖北潜江433123; 2.湖北省路桥有限责任公司设备管理公司,湖北武汉430056) [摘要]随着油田开发的进一步深入,特殊套管井的井下工具技术越来越受到重视。在分析特殊套管井技术现状的基础上,根据特殊套管井系列工艺技术的研究情况,全面介绍其结构、主要技术参数和技术创新点,以及该技术在各油田的应用情况。 [关键词]特殊套管井;井下工具;封隔器;管柱 [中图分类号]T E358[文献标识码]B[文章编号]1009)301X(2007)02)0050)03 1前言 随着油田开发的不断深入,适用于特殊套管井的井下工具技术越来越受到重视,由于开发年限的延长,地下深层部位地质活动加剧,地层滑移,频繁的井下作业施工以及套管材质与腐蚀等诸多原因,使油水井技术状况变得越来越差,油水井正常生产遇到了极大麻烦和困难,油田的稳产和开发方案的实施受到严重威胁。一些老油田,套管变形问题日趋严重,套管变形井达到了总生产井数的10%以上。因此,如何延长油、水井使用寿命,恢复套管变形井,合理利用资源,提高高含水油田采收率,已成为改善油田后期开发总体效益的重要课题。 另外,对于浅层油气藏开发、衰竭油田深层的油气勘探开发(现有井加深),以及低压、低渗透率油气藏的开发等,为了节省成本、减少投资,采用打小套管井的方式是一种有效途径。据统计,包括我国在内已有十多个国家一共钻了万余口小套管井。 近年来,江汉采油工艺研究院一直致力于套管变形井和小套管井这类特殊套管井井下工具技术的研究,在油田现场的实际应用中取得了较好的效果。 2特殊套管井的定义及技术现状 2.1特殊套管井的定义 与套管正常的井不同,文中特殊套管井包括两大类:一是指在油田开发中,由于各种原因造成油水井套管损坏或变形的井,二是指采用小套管开发的井。 2.2特殊套管井技术现状 油田常规用井下工具不能用于特殊套管井,使特殊套管井分层采油、分层注水、酸化等工艺措施无法进行,层间干扰的矛盾得不到解决。 目前国内各油田为了使套管变形井能够恢复生产,主要有三种方法:一是进行套管修复。但是套管修复的施工周期长,费用较高,一口井的套管修复费用在10~ 20万元左右,也不一定能最终解决问题,而且修复之后如需进行分层措施,也需要小外径封隔器及配套工具;二是进行套管侧钻或打调整井,是比较彻底的解决方法,但是其费用更高;三是针对套管变形井研制相适应的井下工具技术,该方法经济适用,但技术难度较大。国内部分油田在套管损坏机理等方面开展了研究,提出了套管损坏防治措施和套管修复技术,但用于套管变形井采油、注水等分层工艺措施的井下工具及管柱的系列研究与应用,国内相关报道较少。 特殊套管井所用的小外径封隔器及配套井下工具,是在用于正常套管井的常规封隔器等井下工具的基础上研究开发的,其特点是钢体尺寸小,封隔器胶筒的密封系数大,安全可靠和适应长时间工作。 江汉采油工艺研究院在大密封系数胶筒制造、胶筒耐温耐压性能探索、井下工具的创新设计等方面取得了较好的进展和较深的认识,在此基础上进行了特殊套管井井下工具技术的系统研究。 3特殊套管井工艺管柱研究思路 针对5 1 2 in套管变形井、7in套管变形井、41 2 in套管井三种特殊套管井井下工具进行研究,以提供特殊套管井分层注水、机械卡堵水、酸化、压裂等措施管柱的全套解决方案,同时,根据不同的井况,不同的措施要求,配备相应系列的井下工艺管柱,以适应现场应用的需要。 3.1特殊套管井分层注水管柱设计 采用分层段数与封隔器级数相等的管柱设计,主要 江汉石油职工大学学报 2007年03月Journal of Jianghan Petroleum U niversity of Staff and Workers第20卷第2期[收稿日期]2007-02-27 [作者简介]邓云娇(1968-),女,1989年毕业于重庆石油学校油化专业,工程师;林羽(1966-),男,1989年毕业于大庆石油学院石油工程专业,高级工程师;黄文娟(1968-),女,1988年毕业于湖北交通学校筑路机械专业,机械工程师,现从事机务管理工作。

井下封隔器知识

井下封隔器知识 分隔油层是用分层管柱及其工具实现的,封隔器是在套管里分隔油层的重要工具。 一、封隔器的基本概念 在油田的井筒里密封井内工作管柱与井筒内环形空间的封隔工具称 为封隔器。 1、封隔器性能的基本要求 对可取出的封隔器性能的基本要求是下的去、能密封、耐的久、起得出和配套多级使用。 2、封隔器的的基本参数 包括工作压力、温度、钢体最大外径和通经四个基本参数。 3、封隔器作用 封隔器主要元件是胶皮筒,通过水力或机械的作用、使胶皮筒膨胀密封油、套管环形空间,把上、下油层分隔开,达到某种施工的目的,这就是封隔器的主要作用。 二、封隔器型号编制方法 1、封隔器的分类: 封隔器的分类主要是按封隔器上的封隔件的工作原理来分类。可分为自封式、压缩式、扩张式和楔入式四类。 (1)自封式:靠封隔件外径与套管的过盈和压差以实现密封的封隔器。

帕),胶皮筒扩张,密封油套环形空间(压差的产生是通过配水器打开定压阀损失压力而造成的)。 (4)技术规范 a.工作压力25兆帕、工作温度70摄氏度; b.适用套管为139~145mm; c.最大外经113mm; d.管内经62mm; e.总长度923mm; f.两端连接螺纹适用于2 1/2英寸; g.胶皮筒外经为110mm,在0.5兆帕作用下,扩张直径为146~155mm。 2、k344-114(原457-9)型 (1)性能:常与喷砂器等工具配套使用,用于注水井的压裂、酸化、找窜、封窜上。 (2)结构:由上接头、“○”型圈、胶筒座、硫化芯子、胶筒、中心筒、滤网罩和下接头等组成。 (3)工作原理:从油管加液压,液压经滤网罩、下接头的孔眼和中心管的水槽,作用于胶筒内腔,从而使胶筒胀大,密封油套管环形空间,是压裂、酸化不可缺少的工具。 (4)技术规范 a.工作压力45兆帕。

传感器与测试技术.

传感器与测试技术 一、判断题 1、传感器是与人感觉器官相对应的原件。B 错误 2、敏感元件,是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。A 正确 3、信息革命的两大重要支柱是信息的采集和处理。A 正确 4、传感元件把各种被测非电量转换为R,L,C的变化后,必须进一步转换为电流或电压的变化,才能进行处理,记录和显示。A 正确 5、弹性敏感元件在传感器技术中有极重要的地位。A 正确 6、敏感元件加工新技术有薄膜技术和真空镀膜技术。B 错误 2、传感器动态特性可用瞬态响应法和频率相应法分析。A 正确 4、传感器的输出--输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比,称为该传感器的“非线性误差”。A 正确 5、选择传感器时,相对灵敏度必须大于零。B 错误 6、用一阶系统描述的传感器,其动态响应特征的优劣也主要取决于时间常数τ,τ越大越好。B 错误 7、一阶装置动态特性的主要参数是时间常数,一般希望它越大越好。B 错误 8、LTI系统的灵敏度是时间的线性函数。B 错误 9、一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、一阶和二阶系统并联而成的。B 错误 10、无论何种传感器,若要提高灵敏度,必然会增加非线性误差。B 错误 11、幅频特性优良的传感器,其动态范围大,故可以用于高精度测量。B 错误 12、传感器的阈值,实际上就是传感器在零点附近的分辨力。B 错误 13、非线性误差的大小是以一拟合直线作为基准直线计算出来的,基准直线不同,所得出的线性度就不一样。A 正确 14、外差检测的优点是对光强波动和低频噪声不敏感。A 正确 15、传感器在稳态信号作用下,输入和输出的对应关系称为静态特性;在动态的信号作用下,输入和输出的关系称为动态特性。A 正确 16、传感器动态特性的传递函数中,两个各有G1(s)和G2(s)传递函数的系统串联后,如果他们的阻抗匹配合适,相互之间仍会影响彼此的工作状态。B 错误 17、对比波长大得多的长度变化,物理扰动P随时间变化的速率与振荡频率f成正比。A 正确 18、灵敏度是描述传感器的输出量(一般为非电学量)对输入量(一般为电学量)敏感程度的特性参数 B 错误 19、传递函数表示系统本身的传输、转换特性,与激励及系统的初始状态无关。A 正确 20、应变计的灵敏度k恒大金属线材的灵敏度系数ko。A 正确 21、对应变式传感器来说,敏感栅愈窄,基长愈长的应变计,其横向效应引起的误差越大。A 正确 22、零值法的优点是,测量精度主要取决于读数桥的精度,而不受电桥供电电压波动以及放大器放大系数波动等的影响,因此测量精度较高。但由于需要进行手调平衡,故一般用于静态测量。A 正确 23、传感器的灵敏度是指输出量与相应的被测量(输入量)之比。B 错误 24、金属材料灵敏度比半导体大50~100倍。B 错误 25、一个复杂的高阶系统可以看成是由若干个一阶和二阶系统串联而成的。B 错误 26、传感器的灵敏度定义为传感器输入量变化值与相对应的输出量变化值之比。B 错误

封隔器的分类

常用封隔器介绍 一、封隔器的分类 1、分类方法 按封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。 2、分类: (1)自封式:靠封隔件外径与套管内径的过盈和工作压差实现密封的封隔器。 (2)压缩式:靠轴向力压缩封隔件,使封隔件外径变大实现密封。(3)扩张式:靠径向力作用与封隔件内腔液压,使封隔件外径扩大实现密封。 (4)组合式:由自封式、压缩式、扩张式任意组合实现密封的封隔器。 二、封隔器型号编制方法 1、编制方法 按封隔器分类代号、固定方式、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器钢体外径、工作温度/工作压差六个参数依次排列,进行型号编制,其形式如下: 2、代号说明: (1)分类代号:用分类名称第一个汉字的汉语拼音大写字母表示,组合式用的分类代号组合表示,见表1:

(2)固定方式代号:用阿拉伯数字表示,见下表2: (3)坐封方式代号:用阿拉伯数字表示,见表3: (4)解封方式代号:用阿拉伯数字表示,见表4: 3、应用举例 例1:Y211-114-120/15型封隔器,表示该封隔器为压缩式,单向卡瓦,提放管柱坐封、提放管柱解封、钢体最大外径为114mm,工作温度为120℃,工作压力为15MPa。 例2:YK341-114-90/100型封隔器,表示封隔器为压缩、扩张组合式,悬挂或固定,液压坐封,提放管柱解封,钢体最大外径为114mm,工作温度为90℃,工作压力为100MPa。 三、封隔器通用技术条件 1、封隔器基本参数 (1)工作压力:工作压力数值见下表(单位MPa):

(2)工作温度:工作温度数值见下表(单位℃): (3)钢体最大外径:钢体最大外径从下表中优选(单位mm): (4)钢体内通径:钢体通径优先从下表中选取(单位mm) 2、使用要求 (1)使用封隔器时,必须检查合格证,并存档。 (2)封隔件、密封件不得超过有效期使用。 (3)封隔器下井时,如果井况不清,必须通井。 (4)起下封隔器,必须装指重表或拉力计。 (5)封隔器下入井内位置必须符合井下管柱结构图的设计要求。(6)封隔器管柱的连接螺纹必须涂螺纹密封脂。 (7)封隔器的下井速度不得超过1-1.2m/s,且操作平稳。 (8)必须按使用说明书要求使用封隔器。 (9)封隔器下井深度,一律以封隔器件上端面为基准。 (10)封隔器要避免套管接箍位置。 四、常用封隔器介绍:

传感器与检测技术课后答案

第一章课后习题答案 1.什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用? 解:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置,能完成检测任务;传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输入,转换成电路参量;上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。2.传感器技术的发展动向表现在哪几个方面? 解:(1)开发新的敏感、传感材料:在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变,从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后,寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。 (2)开发研制新型传感器及组成新型测试系统 ①MEMS技术要求研制微型传感器。如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。 ②研制仿生传感器 ③研制海洋探测用传感器 ④研制成分分析用传感器 ⑤研制微弱信号检测传感器 (3)研究新一代的智能化传感器及测试系统:如电子血压计,智能水、电、煤气、热量表。它们的特点是传感器与微型计算机有机结合,构成智能传感器。系统功能最大程度地用软件实现。 (4)传感器发展集成化:固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展,为传感器集成化开辟了广阔的前景。 (5)多功能与多参数传感器的研究:如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。 3.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择? 解:在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。 1)传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度; 2)传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx 的比值; 3)传感器的迟滞是指传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象;

井下打捞工具手册

、公锥 1名称型号!GZlOo-1公锥2>用途:专门从油管、钻杆、套铳筒、封隔器等有孔落物的内孔进行造扣 打捞的工具。主要用于有接箍的油管或厚壁管类落物。 3、结构:公锥是长锥形整体结构,分接头和打捞丝扣两部分。接头上部有 与钻杆相连接的螺纹,有正反扣标志槽,便于归类与识别。 4.原理:当公锥进入打捞内孔之后,加适当钻压并转动钻具,迫使打捞丝 扣挤压吃入落物内壁进行造扣。当所造之扣能承受一定的拉力和扭距时,可采取上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。 5、技术规范: (1)规格型号:GZ105-1 (2)外形尺寸:?105nimx535mni (3)接头螺纹: NC31 (210) (4)使用规范及性能参数:㈠打捞螺纹表面硬度HRC60-65. ㈡抗拉极限:大于等于932Mpa.㈢冲击韧性:大于等于cm3?㈣打捞直 径;54—77ramo 6、操作方法: 当工具下至鱼顶上部l-2ni时,开泵循环,并逐渐下放工具至鱼顶,观察泵压变化。如泵压突然上升,指重表悬重下降,说明公锥进入鱼腔,可以进行造扣打捞。如果悬重逐步下降而泵压并无变化,说明公锥插入鱼腔外壁的套管环形空间,应上提钻柱,然后转动管柱,重对鱼腔,直至悬重与泵压均有明显变化(公锥入腔),才能加压造扣进行打捞。打捞鱼腔畅通,泵压无明显变化的落鱼时,应增加扶正找中接头或采用引鞋结构,以防止造扣位置

错误,酿成事故。 7>注意事项: 打捞操作时,不允许猛顿鱼顶,以防将鱼顶或打捞螺纹顿坏.尤其应注意分析判断造扣螺纹位置,切忌在落鱼外壁与套管内壁的环行空间造扣,以 避免造成严重后果。 分 类 规格型 号 直径X长 度 接头螺纹 打捞螺纹 表面硬度 抗拉 极限 Mpa 冲击 韧性 J/cm" 打捞直 径 修 井 公 锥 GZ86-186X560NC26(2A10)HRC60-65 932 $ 39-67 GZ105-1105X353NC31(210)54-77 GZ105-2105X475NC31(210)72-90

传感器与测试技术

1、传感器的传感元件通常情况下直接感受被测量;√ 2、对于所有的二阶传感器,总是希望其固有频率越高越好;× 3、一般情况下,设计弹性敏感元件时,若提高灵敏度,则会使其线性变差、固有频率提高;× 4、应变片的基长越长,则应变片的动态特性越好;√ 5、变磁阻式电感传感器属于互感型的电感传感器;× 6、压电式传感器不能测量恒定不变的信号;√ 7、惯性式振幅计,在设计时尽量使其固有频率低。√ 8、传感器的重复性误差是属于系统误差;× 9、传感器的敏感元件通常情况下不直接感受被测量;× 10、传感器实现波形测试不失真的条件是:传感器的幅频特性和相频特性均是常数;× 11、传感器弹性敏感元件的固有频率越高,则传感器的灵敏度越低,线性度越差;× 12、应变式传感器采用半桥连接时,若供桥电源波动的误差为2%,则由此引起的电桥信号输出波动的误差为1% 。× 13、压电片采用并联连接后,更适合于测量快速变化的信号× 14、圆柱形弹性元件受力产生的应变大小与圆柱的长度无关;√ 15、驱动电缆法实际上是一种等电位屏蔽法;√ 16、差动变压器采用差动整流电路后,次级电压的相位和零点残余电压都不必考虑;√ 17、希望压电传感器的电阻率高,介电常数小;× 18、传感器的动态灵敏度就是传感器静态特性曲线的斜率;× 19、按照能量关系分类传感器可分为结构型传感器和物性型传感器;× 20、激波管产生激波压力的恒定时间越长,则可标定的下限频率越低;√ 21、压阻效应中由于几何形状改变引起的电阻变化很小;√ 22、传感器的幅频特性为常数,则传感器进行信号的波形测量时就不会失真。× 23、等截面梁的不同部位所产生的应变是不相等的。√ 24、 25、一般来说,螺管型差动变压器的线性范围约为线圈骨架长度的二分之一。× 26、压电常数d32所表示的含义是:沿着z轴方向受力,在垂直于y轴的表面产生电荷;× 27、 28、涡流式电感传感器属于互感型的电感传感器;× 29、金属丝的电阻应变效应中,引起电阻改变的主要原因是电阻率的改变;× 30、压电常数d ij中的下标i表示晶体的极化方向,j表示晶体受力的性质;√ 31、 32、压电常数d ij中的下标i的取值范围是1~6。× 33、时间常数τ越小越好。× 34、电容式传感器采用差动结构可以提高灵敏度、减小非线性。√ 35、涡流渗透的深度与所加的信号频率成正比。× 36、IEEE1451定义了智能化网络传感器的相关内容。√ 37、为了改善一阶传感器的动态特性,可以增大其时间常数。× 38、等强度梁的不同部位所产生的应变是不相等的。× 39、感应同步器中,感应正弦信号的绕组称为余弦绕组。√ 40、对于所有的二阶传感器,总是希望其固有频率越高越好× 41、压电式传感器不能测量静态信号。√ 42、金属丝的灵敏度Ks恒小于同一材料金属应变片的灵敏系数K。× 43、传感器的非线性误差属于随机误差× 44、光磁电传感器不需要致冷,响应波段可达7μm左右,时间常数小,响应速度快。√

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