RU2149993C1 - Device measuring pressure and temperature in hole - Google Patents

Device measuring pressure and temperature in hole Download PDF

Info

Publication number
RU2149993C1
RU2149993C1 RU98118802/03A RU98118802A RU2149993C1 RU 2149993 C1 RU2149993 C1 RU 2149993C1 RU 98118802/03 A RU98118802/03 A RU 98118802/03A RU 98118802 A RU98118802 A RU 98118802A RU 2149993 C1 RU2149993 C1 RU 2149993C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication line
wire
current source
arm
temperature
Prior art date
Application number
RU98118802/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.Д. Коловертнов
Н.А. Ишинбаев
М.Ф. Загитов
Г.Ю. Коловертнов
А.Н. Краснов
Е.С. Дамрин
Н.Ф. Хатмуллин
Г.А. Ланчаков
А.Н. Пономарев
Г.Г. Кучеров
И.А. Зинченко
Original Assignee
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Производственное объединение "Уренгойгазпром"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уфимский государственный нефтяной технический университет, Производственное объединение "Уренгойгазпром" filed Critical Уфимский государственный нефтяной технический университет
Priority to RU98118802/03A priority Critical patent/RU2149993C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2149993C1 publication Critical patent/RU2149993C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology, measurement of geophysical parameters in hole. SUBSTANCE: device measuring pressure and temperature in hole has two-arm pressure converter with resistance-strain gauges, communication line, multichannel analog-to-digital converter connected to microprocessor. First lead-out of current source is directly linked to first input of multichannel analog-to-digital converter and via first wire of communication line to first arm of two-arm strain gauge bridge and second lead-out of current source is connected with one end via current-limiting resistor and plus of first diode to second input of multichannel analog-to-digital converter and via second wire of communication line to common point of arms of two-arm strain gauge bridge and with another end via minus of second diode is linked to third input of multichannel analog-to-digital converter and via third wire of communication line is connected to second arm of two-arm strain gauge bridge. Device is supplemented with low-inertia temperature-sensitive resistor placed in parallel with choke and connected with one lead-out to fourth wire of communication line ( armoring of geophysical cable ) and with another lead-out to common point of arms of two-arm strain gauge bridge. Double position key is linked to first lead-out of current source connecting in position 1 current source via first wire of communication line to first arm of two-arm strain gauge bridge and in position 2 it connects current source via fourth wire of communication line ( armoring of geophysical cable ) to lead-out of low-inertia temperature-sensitive resistor. EFFECT: widened functional capabilities of device. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения геофизических параметров в скважине, преобразуемых в изменение активного сопротивления резистивного датчика с использованием четырехпроводной линии связи. The invention relates to measuring technique and can be used to measure geophysical parameters in the well, converted into a change in the resistance of a resistive sensor using a four-wire communication line.

Известны устройства для осуществления дистанционного измерения давления [В. И. Ваганов. Интегральные тензопреобразователи. М. Энергоатомиздат, 1983, с. 133-135] и температуры [Л.И.Померанц, Д.В.Белоконь, В.Ф.Козляр. Аппаратура и оборудование геофизических методов исследования скважин. М. "Недра", с. 197], использующие четырехпроводную линию связи. Однако, невозможность внесения поправки на изменение температуры при изменении давления [В.И.Ваганов. Интегральные тензопреобразователи. М. Энергоатомиздат, 1983, с. 133-135] снижает точность измерения давления, т.к. не известна температура самого тензопреобразователя. Known devices for performing remote pressure measurement [Century I. Vaganov. Integrated strain gauges. M. Energoatomizdat, 1983, p. 133-135] and temperature [L.I. Pomerants, D.V. Belokon, V.F.Kozlyar. Instrumentation and equipment for geophysical methods for researching wells. M. "bowels", p. 197] using a four-wire communication line. However, the impossibility of amending the temperature change with pressure [V.I. Vaganov. Integrated strain gauges. M. Energoatomizdat, 1983, p. 133-135] reduces the accuracy of pressure measurement, because the temperature of the strain gauge itself is not known.

Известно устройство для осуществления дистанционного измерения давления и температуры в скважине одним датчиком (двуплечим тензомостом) [Патент РФ N 2096609. Способ дистанционного измерения давления и температуры в скважине одним датчиком и устройство для его осуществления/ Коловертнов Г.Ю., Краснов А. Н. , Коловертнов Ю.Д., Дамрин Е.С., Федоров В.Н.], включающий подачу тока на датчик, измерение напряжений, по которым определяют значения измеряемых параметров. Известное устройство для измерения давления и температуры, выбранное в качестве прототипа [Патент РФ N 2096609. Способ дистанционного измерения давления и температуры в скважине одним датчиком и устройство для его осуществления/ Коловертнов Г.Ю., Краснов А.Н., Коловертнов Ю.Д., Дамрин Е.С. , Федоров В.Н.], содержит мостовой тензопреобразователь давления (двуплечий тензомост) трехпроводную линию связи (трехжильный бронированный геофизический кабель), источник тока, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, подключенный к микропроцессорному блоку. A device is known for performing remote measurement of pressure and temperature in a well with one sensor (two-shoulder strain gauge bridge) [RF Patent N 2096609. Method for remote measuring pressure and temperature in a well with one sensor and a device for its implementation / Kolovertnov G.Yu., Krasnov A. N. , Kolovertnov Yu.D., Damrin ES, Fedorov VN], including the supply of current to the sensor, voltage measurement, which determine the values of the measured parameters. A known device for measuring pressure and temperature, selected as a prototype [RF Patent N 2096609. A method for remote measurement of pressure and temperature in a well with one sensor and a device for its implementation / Kolovertnov G.Yu., Krasnov AN, Kolovertnov Yu.D. ., Damrin E.S. , Fedorov VN], contains a bridge strain gauge pressure transducer (two-arm tensor bridge), a three-wire communication line (three-wire armored geophysical cable), a current source, a multi-channel analog-to-digital converter connected to a microprocessor unit.

Известное устройство измеряет давление и температуру тензодатчика. Поскольку инерционность выпускаемых промышленностью тензодатчиков велика (например, для полупроводниковых датчиков структуры "кремний на сапфире" инерционность составляет 10...15 мин), температура тензодатчика отличается от температуры среды на 5. ..10oC и более при движении прибора по стволу скважины. Таким образом, измерение температуры известным устройством приводит к значительной погрешности измерения. Для более точного измерения температуры необходимо периодически останавливать прибор, что приводит к ступенчатой записи температуры по стволу скважины и требует значительного времени на ее измерение.A known device measures the pressure and temperature of the load cell. Since the inertia of the strain gauges produced by the industry is high (for example, for silicon-sapphire semiconductor sensors, the inertia is 10 ... 15 min), the temperature of the strain gauge differs from the temperature of the medium by 5. ..10 o C and more when the device moves along the wellbore . Thus, the measurement of temperature by a known device leads to a significant measurement error. For a more accurate temperature measurement, it is necessary to periodically stop the device, which leads to a stepwise recording of temperature along the wellbore and requires significant time for its measurement.

Изобретение решает техническую задачу расширения функциональных возможностей устройства за счет увеличения количества измеряемых параметров. The invention solves the technical problem of expanding the functionality of the device by increasing the number of measured parameters.

Сущность изобретения заключается в том, что известное устройство для измерения давления и температуры, содержащее преобразователь давления, четырехпроводную линию связи, источник тока, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, подключенный к микропроцессорному блоку, причем первый вывод источника тока соединен непосредственно с первым входом многоканального аналого-цифрового преобразователя, а через первый провод линии связи - с первым плечом двуплечего тензомоста, а второй вывод источника тока одним концом соединен через токоограничивающий резистор и "плюс" первого диода со вторым входом многоканального аналого-цифрового преобразователя и через второй провод линии связи - с общей точкой двуплечего тензомоста, а другим концом через "минус" второго диода - с третьим входом многоканального аналого-цифрового преобразователя и через третий провод линии связи - со вторым плечом двуплечего тензомоста, согласно изобретению снабжено малоинерционным терморезистором, включенным параллельно с дросселем и подключенным одним выводом к четвертому проводу линии связи (броне геофизического кабеля), а другим выводом - к общей точке плеч двуплечего тензомоста, а к первому выводу источника тока подключен двухпозиционный ключ, соединяющий в положении 1 источник тока через первый провод линии связи с первым плечом двуплечего тензомоста, а в положении 2 - источник тока через четвертый провод линии связи (броню геофизического кабеля) с выводом малоинерционного терморезистора. The essence of the invention lies in the fact that the known device for measuring pressure and temperature, comprising a pressure transducer, a four-wire communication line, a current source, a multi-channel analog-to-digital converter connected to a microprocessor unit, the first output of the current source being connected directly to the first input of the multi-channel analog a digital converter, and through the first wire of the communication line with the first shoulder of the two-shoulder strain bridge, and the second output of the current source at one end is connected through the limiting resistor and the plus of the first diode with the second input of the multichannel analog-to-digital converter and through the second wire of the communication line with the common point of the two-shoulder strain gage, and the other end through the minus of the second diode with the third input of the multichannel analog-to-digital converter and through the third the communication line wire - with the second shoulder of the two-shoulder strain bridge, according to the invention is equipped with a low-inertia thermistor connected in parallel with the inductor and connected with one output to the fourth wire of the communication line ( the geophysical cable), and the other terminal connects to the common point of the shoulders of the two-shouldered tensor bridge, and a two-position switch is connected to the first output of the current source, connecting the current source in position 1 through the first wire of the communication line to the first shoulder of the two-shouldered tensor bridge, and in position 2 - the current source through the fourth wire of the communication line (armor of the geophysical cable) with the conclusion of a low-inertia thermistor.

Значения давления, температуры тензодатчика и температуры среды определяют из соотношений:

Figure 00000002

Figure 00000003

Figure 00000004

где P, TТД, T - соответственно давление кгс/см2, температура тензодатчика [oC] и температура среды [oC] в месте нахождения скважинной части прибора;
I - значение питающего тока, [мА];
ΔRР,ΔRТД - приращения активных сопротивлений тензодатчика от изменения измеряемых параметров давления и температуры, [Ом];
RТ - значение активного сопротивления малоинерционного терморезистора, [Ом];
КР - коэффициент пропорциональности давления, кгс/см2•Ом:
КТД - коэффициент пропорциональности температуры тензодатчика, град./Ом;
КТ - коэффициент пропорциональности температуры среды, град./Ом;
U11, U12, U'12, U21, U22 - измеряемые напряжения, [мВ];
2 • U0 = 2 • I • RРН - падение напряжения на двуплечем тензомостовом датчике (при отсутствии давления и заданной начальной температуре), [мВ];
RРН - номинальное значение сопротивления тензодатчика, [Ом].The values of pressure, temperature of the strain gauge and the temperature of the medium are determined from the relations:
Figure 00000002

Figure 00000003

Figure 00000004

where P, T TD , T, respectively, pressure kgf / cm 2 , temperature of the load cell [ o C] and temperature of the medium [ o C] at the location of the downhole part of the device;
I is the value of the supply current, [mA];
ΔR P , ΔR TD - increment of the active resistance of the strain gauge from changes in the measured parameters of pressure and temperature, [Ohm];
R T - the value of the active resistance of the low-inertia thermistor, [Ohm];
K P - pressure proportionality coefficient, kgf / cm 2 • Ohm:
To TD - the coefficient of proportionality of the temperature of the strain gauge, deg. / Ohm;
To T is the coefficient of proportionality of the temperature of the medium, degrees / Ohm;
U 11, U 12, U '12, U 21, U 22 - measured voltage [mV];
2 • U 0 = 2 • I • R PH - voltage drop on the two-arm strain-gauge sensor (in the absence of pressure and a given initial temperature), [mV];
R RN is the nominal value of the resistance of the strain gauge, [Ohm].

На фиг. 1 представлена схема устройства для измерения давления и температуры в скважине, на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. In FIG. 1 is a diagram of a device for measuring pressure and temperature in a well; FIG. 2 - time diagrams of the operation of the device.

Устройство для одновременного измерения давления и температуры в скважине содержит полумостовой датчик давления типа "кремний на сапфире" с тензорезисторами 1 и 2, малоинерционный терморезистор 3, четырехпроводную линию связи, которая представляет собой трехжильный бронированный геофизический кабель с сопротивлением каждой жилы 4 и сопротивлением брони 5, токоограничивающий резистор 6, два диода 7, 8, дроссель 9, двухпозиционный ключ 10. A device for simultaneously measuring pressure and temperature in a well contains a half-bridge silicon-sapphire pressure sensor with strain gauges 1 and 2, a low-inertia thermistor 3, a four-wire communication line, which is a three-wire armored geophysical cable with resistance of each core 4 and armor resistance 5, current limiting resistor 6, two diodes 7, 8, inductor 9, on-off switch 10.

Устройство имеет двухполярный источник тока 11, быстродействующий многоканальный АЦП (МАЦП) 12 и микропроцессорный блок 13 (МПБ). The device has a bipolar current source 11, a high-speed multi-channel ADC (MAC) 12 and a microprocessor unit 13 (MPB).

Двуплечий датчик давления имеет равные номинальные значения сопротивлений тензорезисторов RРН, которые получают равные и противоположные по знаку приращения сопротивлений от изменения давления ΔRР и равные приращения сопротивлений тензорезисторов от изменения температуры ΔRТД , т. е. текущее значение сопротивления тензорезистора 1 определяется выражением
RPH+ΔRР+ΔRТД,
а тензорезистора 2 в этом случае выражением
RPH-ΔRР+ΔRТД.
Токоограничивающий резистор имеет значение, равное номинальному значению сопротивления тензорезистора RРН.
The two-arm pressure sensor has equal nominal values of the resistance of the strain gages R PH , which receive equal and opposite in sign increments of the resistances from changes in pressure ΔR P and equal increments of the resistance of the strain gages from changes in temperature ΔR TD , i.e., the current value of the resistance of the strain gauge 1 is determined by the expression
R PH + ΔR P + ΔR TD ,
and strain gauge 2 in this case, the expression
R PH -ΔR P + ΔR TD .
The current-limiting resistor has a value equal to the nominal value of the resistance of the strain gauge R PH .

Выводы источника тока соединены с тремя входами МАЦП и четырьмя проводами линии связи с двуплечим тензомостовым датчиком и с малоинерционным терморезистором. Причем первый вывод источника тока соединен непосредственно с первым входом МАЦП, а через двухпозиционный ключ и первый провод линии связи - с первым плечом двуплечего тензомоста, а через двухпозиционный ключ и четвертый провод линии связи (броню геофизического кабеля) с первым выводом малоинерционного терморезистора, а второй вывод источника тока одним концом соединен через токоограничивающий резистор и "плюс" первого диода со вторым входом МАЦП и через второй провод линии связи - с общей точкой плеч двуплечего тензомоста и вторым выводом малоинерционного терморезистора, а другим концом через "минус" второго диода - с третьим входом МАЦП и через третий провод линии связи - со вторым плечом двуплечего тензомоста, выход МАЦП подключен к МПБ. The terminals of the current source are connected to the three inputs of the MASP and the four wires of the communication line with a two-arm strain gauge bridge and with a low-inertia thermistor. Moreover, the first output of the current source is connected directly to the first input of the MACP, and through the on-off key and the first wire of the communication line to the first shoulder of the two-shoulder tensor bridge, and through the on-off key and the fourth wire of the communication line (armor of the geophysical cable) with the first output of the low-inertia thermistor, and the second the output of the current source at one end is connected through a current-limiting resistor and the "plus" of the first diode to the second input of the MACP and through the second wire of the communication line to the common point of the shoulders of the two-shoulder strain bridge and the second output ohm low-inertia thermistor, and the other end through the "minus" of the second diode - with the third input of the MACP and through the third wire of the communication line - with the second arm of the two-shoulder strain bridge, the output of the MACP is connected to the MPB.

Устройство для измерения давления и температуры в скважине работает следующим образом. A device for measuring pressure and temperature in the well operates as follows.

В момент подачи положительного импульса тока от источника тока 11 к двуплечему тензомостовому датчику (двухпозиционный ключ 10 замкнут в положении 1) напряжение U11 на входе МАЦП 12 равно
U11= I•(RPH+ΔRР+ΔRТД+RЛ), (1)
где RЛ - активное сопротивление одного провода линии связи, [Ом];
RРН - номинальное сопротивление тензодатчика (при отсутствии избыточного давления и заданной начальной температуре), [Ом];
RP,ΔRТД - приращения активных сопротивлений тензодатчика от изменения измеряемых параметров давления и температуры, [Ом], которое по команде, поданной на управляющий вход МАЦП 12 от МПБ13, преобразуется в цифровой код N1, [Ом]:
N1 = a•U11= a•I•(RPH+ΔRР+ΔRТД+RЛ), (2)
где а - коэффициент преобразования, 1/мА.
At the time of the supply of a positive current pulse from the current source 11 to the two-arm strain gauge bridge (on-off switch 10 is closed in position 1), the voltage U 11 at the input of the MACP 12 is
U 11 = I • (R PH + ΔR P + ΔR TD + R L ), (1)
where R L is the active resistance of one wire of the communication line, [Ohm];
R PH - nominal resistance of the strain gauge (in the absence of excess pressure and a given initial temperature), [Ohm];
R P , ΔR TD - increment of the active resistance of the strain gauge from changes in the measured pressure and temperature parameters, [Ohm], which is converted to digital code N1, [Ohm] by the command sent to the control input of MACP 12 from MPB13:
N1 = a • U 11 = a • I • (R PH + ΔR P + ΔR TD + R L ), (2)
where a is the conversion coefficient, 1 / mA.

Затем на вход МАЦП 12 по команде от МПБ 13 подается напряжение U12, которое определяют из соотношения
U12= I•(RPH-ΔRР+ΔRТД+RЛ). (3)
По команде, поданной на управляющий вход МАЦП 12, оно преобразуется в цифровой код N2, [Ом]:
N2 = a•U12= a•I•(RPH-ΔRР+ΔRТД+RЛ). (4)
Далее в момент подачи источником тока 11 отрицательного импульса тока к тензодатчику напряжение U'12 на входе МАЦП 12 равно
U'12 = -I • RЛ. (5)
Оно преобразуется по команде, поданной на МАЦП 12 в цифровой код N3, [Ом]:
N3 = a • U'12 = a • (-I • RЛ). (6)
Затем при подаче источником тока 11 вновь положительного импульса тока к малоинерционному терморезистору 3 (двухпозиционный ключ 10 замкнут в положении 2) в начальный момент времени, когда дроссель 9 находится в стадии перемагничивания (см. фиг. 2), напряжение U21 на входе МАЦП 12 равно
U21 = I • (RБ + RТ) + EСП, (7)
где RБ - активное сопротивление брони кабеля 5, [Ом]:
RТ - активное сопротивление малоинерционного терморезистора 3, [Ом];
EСП - ЭДС поляризации горных пород, которая наводится на броню кабеля, [мВ].
Then, at the input of the MASP 12, on a command from the MPB 13, a voltage U 12 is applied, which is determined from the relation
U 12 = I • (R PH -ΔR P + ΔR TD + R L ). (3)
According to the command submitted to the control input of the MACP 12, it is converted into a digital code N2, [Ohm]:
N2 = a • U 12 = a • I • (R PH -ΔR P + ΔR TD + R L ). (4)
Further, at the time of current source 11, a negative pulse of current to the load cell voltage U '12 at the inlet 12 equals Matzpen
U '12 = -I • R L. (5)
It is converted by the command filed on the MACD 12 to the digital code N3, [Ohm]:
N3 = a • U '12 = a • (-I • R A). (6)
Then, when the current source 11 feeds again a positive current pulse to the low-inertia thermistor 3 (on-off switch 10 is closed in position 2) at the initial time, when the inductor 9 is in the magnetization reversal phase (see Fig. 2), the voltage U 21 at the input of the MAPC 12 equally
U 21 = I • (R B + R T ) + E SP , (7)
where R B is the active resistance of the cable armor 5, [Ohm]:
R T - active resistance of a low-inertia thermistor 3, [Ohm];
E SP - EMF of polarization of rocks, which is induced on the armor of the cable, [mV].

Оно преобразуется по команде, поданной на МАЦП 12 в цифровой код N4, [Ом]:
N4 = a • U21 = а • (I • (RБ + RТ) + EСП). (8)
По окончании перемагничивания дросселя 9 напряжение U22 на входе МАЦП 12 равно
U22 = I • RВ + EСП. (9)
Оно преобразуется по команде, поданной на МАЦП 12 в цифровой код N5, [Ом]:
N5 = a • U22 = а • (I • RБ + EСП). (10)
Информация о напряжениях U11, U12, U'12, U21, U22 в виде кодов N1, N2, N3, N4, N5 последовательно поступает в микропроцессорный блок МПБ 13. В МПБ осуществляется определение приращений сопротивлений, вызванных изменением давления и температуры, по следующим алгоритмам:
N1-N2 = a•(U11-U12) = a•2•I•ΔRp; (11)

Figure 00000005

N4 - N5 = a • (U21 - U22) = a • I • RТ, (13)
где 2 • N0 = 2 • a • U0 = 2 • a • I • RРН - цифровой код, равный падению напряжения на двуплечем тензомостовом датчике (при отсутствии давления и заданной начальной температуре), [Ом].It is converted by the command filed on the MACD 12 to the digital code N4, [Ohm]:
N4 = a • U 21 = a • (I • (R B + R T ) + E SP ). (eight)
At the end of the magnetization reversal of the inductor 9, the voltage U 22 at the input of the MACP 12 is
U 22 = I • R B + E SP . (9)
It is converted by the command filed on the MACD 12 to a digital code N5, [Ohm]:
N5 = a • U 22 = a • (I • R B + E SP ). (10)
Information about the voltages U 11, U 12, U '12, U 21, U 22 as N1, N2 codes, N3, N4, N5 sequentially supplied to the microprocessor block BCH 13. The BCH a determination increments resistance caused by changes in pressure and temperature according to the following algorithms:
N1-N2 = a • (U 11 -U 12 ) = a • 2 • I • ΔR p ; (eleven)
Figure 00000005

N4 - N5 = a • (U 21 - U 22 ) = a • I • R T , (13)
where 2 • N0 = 2 • a • U 0 = 2 • a • I • R PH is a digital code equal to the voltage drop at the two-arm strain-gauge sensor (in the absence of pressure and a given initial temperature), [Ohm].

Обеспечивая равенство а = 1/I, получим алгоритмы приращений сопротивлений двуплечего тензомостового датчика и сопротивления малоинерционного терморезистора:

Figure 00000006

Figure 00000007

RТ = N4 - N5 (16).Ensuring the equality a = 1 / I, we obtain algorithms for incrementing the resistances of a two-shoulder strain gauge bridge and the resistance of a low-inertia thermistor:
Figure 00000006

Figure 00000007

R T = N4 - N5 (16).

Измеряемые параметры - давление, температура тензодатчика и температура среды вычисляются умножением результатов на коэффициенты пропорциональности соответственно КР, КТД и КТ, определяемые при снятии градуировочных характеристик датчиков раздельно при действии давления и температуры:

Figure 00000008

Figure 00000009

T = КТ • RТ = КТ • (N4 - N5). (19)
Измеряемая информация может быть выведена на отдельные блоки индикации давления, температуры тензодатчика и температуры среды на печать или поступать на ЭВМ для дальнейшего хранения, обработки и использования.Measured parameters - pressure, strain gauge temperature and medium temperature are calculated by multiplying the results by proportionality coefficients K P , K TD and K T , which are determined when taking calibration characteristics of the sensors separately under the influence of pressure and temperature:
Figure 00000008

Figure 00000009

T = K T • R T = K T • (N4 - N5). (19)
The measured information can be displayed on separate blocks indicating the pressure, temperature of the strain gauge and the temperature of the medium for printing or can be transmitted to a computer for further storage, processing and use.

Таким образом, устройство для измерения давления и температуры в скважине позволяет при измерении давления и температуры по четырехпроводной линии связи (по трехжильному бронированному геофизическому кабелю) повысить точность измерения температуры, использование брони кабеля в данном случае не приводит к уменьшению точности измерения, поскольку броня находится в цепи источника питания и падение напряжения на ней, даже нестационарное, не влияет на напряжения, измеряемые МПБ. Thus, a device for measuring pressure and temperature in a well allows, when measuring pressure and temperature, a four-wire communication line (via a three-wire armored geophysical cable) to increase the accuracy of temperature measurement, the use of cable armor in this case does not reduce the accuracy of the measurement, since the armor is in the power supply circuit and the voltage drop across it, even non-stationary, does not affect the voltages measured by the BCH.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в нефтегазовой промышленности для исследования нефтяных и газовых скважин, а также для исследования высокотемпературных парогидротермальных скважин, предназначенных для получения пара из недр земли для геотермальных станций. The present invention can be used in the oil and gas industry for the study of oil and gas wells, as well as for the study of high-temperature steam-hydrothermal wells designed to produce steam from the bowels of the earth for geothermal stations.

Claims (1)

Устройство для измерения давления и температуры в скважине, содержащее преобразователь давления, четырехпроводную линию связи, источник тока, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, подключенный к микропроцессорному блоку, причем первый вывод источника тока соединен непосредственно с первым входом многоканального аналого-цифрового преобразователя, а через первый провод линии связи - с первым плечом двуплечего тензомоста, а второй вывод источника тока одним концом соединен через "плюс" первого диода со вторым входом многоканального аналого-цифрового преобразователя и через второй провод линии связи - с общей точкой плеч двуплечего тензомоста, а другим концом через "минус" второго диода - с третьим входом многоканального аналого-цифрового преобразователя и через третий провод линии связи - со вторым плечом двуплечего тензомоста, отличающееся тем, что оно снабжено малоинерционным терморезистором, включенным параллельно с дросселем и подключенным одним выводом к четвертому проводу линии связи, а другим выводом к общей точке плеч двуплечего тензомоста, а к первому выводу источника тока подключен двухпозиционный ключ, соединяющий в положении 1 источник тока через первый провод линии связи с первым плечом двуплечего тензомоста, а в положении 2 - источник тока через четвертый провод линии связи с выводом малоинерционного терморезистора, для компенсации сопротивления плеча тензомостового датчика при смене направления тока в цепь первого диода последовательно включен токоограничающий резистор. A device for measuring pressure and temperature in a well, comprising a pressure transducer, a four-wire communication line, a current source, a multi-channel analog-to-digital converter connected to a microprocessor unit, the first output of the current source being connected directly to the first input of the multi-channel analog-to-digital converter, and through the first the communication line wire is connected to the first arm of the two-shoulder strain bridge, and the second output of the current source is connected at one end via the plus of the first diode to the second input of the multi-channel analogue-to-digital converter and through the second wire of the communication line with the common point of the shoulders of the two-shoulder strain gage, and the other end through the minus of the second diode with the third input of the multi-channel analog-to-digital converter and through the third wire of the communication line with the second shoulder of the two-shoulder strain gage, characterized in that it is equipped with a low-inertia thermistor connected in parallel with the inductor and connected by one output to the fourth wire of the communication line, and the other output to the common point of the shoulders of the two-shoulder strain bridge, and to the first to the output terminal of the current source is connected a two-position switch connecting the current source through position 1 through the first wire of the communication line to the first arm of the two-shoulder strain gage, and in position 2, the current source through the fourth wire of the communication line with the output of the low-inertia thermistor, to compensate for the resistance of the shoulder of the strain-gage sensor when changing direction of current in the circuit of the first diode is sequentially connected current limiting resistor.
RU98118802/03A 1998-10-14 1998-10-14 Device measuring pressure and temperature in hole RU2149993C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98118802/03A RU2149993C1 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Device measuring pressure and temperature in hole

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98118802/03A RU2149993C1 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Device measuring pressure and temperature in hole

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2149993C1 true RU2149993C1 (en) 2000-05-27

Family

ID=20211325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98118802/03A RU2149993C1 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Device measuring pressure and temperature in hole

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2149993C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453991C (en) * 2005-02-07 2009-01-21 哈尔滨理工大学 Treating meter and signal measurement for semiconductive high-molecular material pressure and temp sensor
RU2654311C1 (en) * 2017-03-14 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Method and system of pressure and temperature measurement by strain gage
RU2690090C1 (en) * 2018-08-06 2019-05-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Method and system of temperature and pressure control by tensometer bridge
RU2772616C1 (en) * 2021-12-06 2022-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Астраханский государственный технический университет, ФГБОУ ВО "АГТУ" Well temperature measurement device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВАГАНОВ В.И. Интегральные тензопреобразователи. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 133-135. ПОМЕРАНЦ Л.И. и др. Аппаратура и оборудование геофизических методов исследования скважин. - М.: Недра, 1979, с. 197, *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453991C (en) * 2005-02-07 2009-01-21 哈尔滨理工大学 Treating meter and signal measurement for semiconductive high-molecular material pressure and temp sensor
RU2654311C1 (en) * 2017-03-14 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Method and system of pressure and temperature measurement by strain gage
RU2690090C1 (en) * 2018-08-06 2019-05-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Method and system of temperature and pressure control by tensometer bridge
RU2772616C1 (en) * 2021-12-06 2022-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Астраханский государственный технический университет, ФГБОУ ВО "АГТУ" Well temperature measurement device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2207020C (en) Excitation of polysilicon-based pressure sensors
US8864378B2 (en) Process variable transmitter with thermocouple polarity detection
CN101943712A (en) The resistance bridge architecture and method
EP2273277B1 (en) Internal self-check resistance bridge and method
CN106443543A (en) Linearity testing method for current sensor
RU2149993C1 (en) Device measuring pressure and temperature in hole
US4363243A (en) Strain gage measurement circuit for high temperature applications using dual constant current supplies
US3319155A (en) Electrical calibration device for strain gage bridges
CN111207851B (en) Six-wire system separated Wheatstone bridge temperature measurement structure and method
CN108204865A (en) Industrial instrument, industrial control system and RTD temp measuring methods
RU2118802C1 (en) Method of remote measurement of pressure and temperature in hole by one transmitter and device for its implementation
RU2096609C1 (en) Method and device for remote measuring of pressure and temperature in well by single sensor
US4417477A (en) Train gage measurement circuit for high temperature applications using high value completion resistors
CN201811808U (en) Multi-channel temperature measuring circuit
CN112525367B (en) Remote temperature measuring device and measuring method applied to marine environment
RU2586084C1 (en) Multi-channel converter of resistance of resistive sensors into voltage
CN109270429B (en) Method for measuring noise of multi-channel high-low temperature interface circuit board
US3210657A (en) Resistance-change temperature sensing apparatus for a.c. motor windings having a.c. and d.c. sources in series
RU96118397A (en) METHOD FOR REMOTE PRESSURE AND TEMPERATURE MEASUREMENT IN A WELL WITH ONE SENSOR AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
CN102141448A (en) Method and device for measuring temperature of vibrating wire type device
RU2091578C1 (en) Method of measurement of pressure and temperature by one transducer and device for its embodiment
CN2591577Y (en) Automatic correcting temperature and salinity sensor
GB1504130A (en) Readout means
RU2724450C1 (en) Automatic calibrator of channels for measuring resistance increments of strain gauges of multichannel measuring system
CN114705356B (en) Self-calibration method of resistance strain gauge force transducer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041015