Почему так важен контроль уровня грязевой ямы
Мониторинг уровня жидкости в отстойниках на нефтяных месторождениях — это непрерывный процесс. В отстойниках скапливаются буровой раствор, буровой шлам и пластовая вода, и уровень жидкости в них необходимо постоянно контролировать: переполнение отстойника приводит к разливу, а его опустошение может вызвать повреждение насосов.
Показания, полученные с помощью ручного щупа, требуют присутствия людей у края скважины и отражают лишь момент времени. Поплавковые выключатели загрязняются в липком, насыщенном твердыми частицами буровом растворе и нуждаются в частой очистке. Ни один из этих методов не позволяет выявить тенденцию, на основании которой можно было бы принять меры.
Почему ультразвуковой метод измерения уровня подходит для бурового шламового резервуара
Ультразвуковой датчик никогда не соприкасается с грязью, поэтому ему нечего загрязниться:
- Бесконтактное измерение означает отсутствие цикла очистки и отсутствие дрейфа, вызванного нанесением покрытия.
- Он крепится на кронштейне над ямой, без прохождения через корпус резервуара.
- При глубине скважины менее 8 м его стоимость значительно ниже, чем у радиолокатора с частотой 80 ГГц.
Этот Ультразвуковой датчик уровня KUS550 Используемый здесь датчик охватывает диапазон 0,3–8 м с точностью ±0,5 % от полной шкалы, имеет степень защиты IP68 и оснащен выходами 4–20 мА, RS485 Modbus и беспроводными выходами. Он работает в диапазоне температур от –20 °C до +60 °C.
Установка на грязевой яме
Датчик крепится на кронштейне к краю ямы и направлен вертикально на поверхность. Его высота обеспечивает, чтобы максимальный ожидаемый уровень грязи находился за пределами зоны подавления сигнала, благодаря чему показания остаются достоверными даже при полном заполнении ямы.
DTU 4G с выходом RS485 передает показания на облачную панель мониторинга, благодаря чему диспетчерская может отслеживать динамику показателей без прокладки новых кабелей. На объектах, где отсутствует покрытие сотовой связи, вместо этого можно использовать LoRaWAN или локальный шлюз.
Результаты: данные непрерывного уровня, меньшее количество ручных измерений угла наклона
Благодаря непрерывным измерениям из повседневной работы исчезла необходимость в ручном опускании мерного ковша. Команда установила сигналы тревоги высокого уровня, срабатывающие до переполнения, и, ориентируясь на динамику показателей, планировала опорожнение карьера с учетом графика буровых работ, а не реагировала на то, что карьер уже переполнился.
Следует учитывать два ограничения. Дождь, падающий непосредственно на грязь, добавляет ±2–3 см шума; встроенный усредняющий фильтр устраняет большую часть этого шума, но при ливне открытые ямы дают более зашумленные показания. Устойчивая пена поглощает ультразвук, поэтому, если на вашем объекте пена — обычное явление, используйте вместо этого радар с направляемой волной. Оба этих явления обусловлены Как работает ультразвуковое измерение уровня.
Практические параметры для аналогичной ямы:
- Для ям глубиной менее 8 м используйте ультразвуковое оборудование; на таком расстоянии применение радиолокатора редко окупается.
- Прежде чем остановить свой выбор на 4G-модеме, проверьте наличие сигнала сотовой связи в яме.
- Установите верхний уровень сигнализации на 15–20 см ниже края.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Почему в буровом шламоприемнике используется ультразвуковой датчик вместо датчика давления?
А: Датчик не соприкасается с буровым раствором. Вязкий буровой раствор, буровой шлам и осевшие твердые частицы покрывают мембрану и вызывают дрейф показаний, тогда как ультразвуковой датчик нуждается лишь в свободном проходе к поверхности.
Вопрос: Как модель KUS550 крепится к верхней части шахты?
А: Он устанавливается на кронштейне над колодцем и направлен вертикально на поверхность с соблюдением расстояния отсечки, чтобы максимальный ожидаемый уровень оставался за пределами мертвой зоны.
Вопрос: Влияет ли пена на грязи на показания приборов?
А: Да. Плотная пена поглощает и рассеивает ультразвук. Если пена не распадается, более безопасным выбором будет радар с направленными волнами или радарный датчик уровня.
Вопрос: Какие варианты вывода доступны?
А: Модель KUS550 выпускается с аналоговыми и последовательными выходами. Используемая здесь версия передавала сигнал на беспроводной модуль, подключенный к диспетчерской.
Нужны аналогичные решения?
Каждая статья в этой библиотеке построена из реального приложения. Просмотрите полную коллекцию, чтобы увидеть, как эти инструменты работают в полевых условиях, или поговорите с нашими инженерами-прикладниками о вашей собственной установке.
Посмотреть больше тематических исследований • Свяжитесь с нашей командой
