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1、TPC-300同心智能配水测调仪说明书（V1.0）编制： 校对： 审核： 审定： 批准： 西安思坦仪器股份有限公司1 TPC-300同心智能配水测调仪的构成- 3 -1.1 电气组成- 3 -1.2 机械构成- 3 -2 仪器说明和工作原理- 4 -2.1 仪器说明- 4 -2.2 工作原理- 4 -2.3 技术指标- 5 -2.4 仪器供电- 5 -3 TPC-300同心智能配水测调仪的组成- 6 -3.1 流量计- 6 -3.2 电源电路- 6 -3.3 单片机电路- 6 -3.4 ST编码电路- 6 -3.5 300hz解码电路- 7 -3.6流量信号处理电路- 7 -3.7 压力温度信
2、号处理电路- 7 -3.8 状态检测电路- 7 -3.9磁定位- 7 -3.10调节器部分- 8 -3.11 附件- 8 -4 TPC-300同心智能配水测调仪的标检- 9 -4.1 标定- 9 -4.1 检定- 10 -5 TPC-300同心智能配水测调仪操作工艺- 11 -5.1 同心配水器的可靠对接和流量计测量位置的确定- 11 -5.2一、二层的测调- 12 -5.3 更多层的测调- 12 -5.4支撑臂的收回- 12 -5.5克服层间影响- 12 -5.6 流量验证和不同注水压力下的实测流量值- 13 -6 操作实例- 14 -6.1 测调准备- 14 -6.1.1 TPC-300流
3、量自动测调系统的连接- 14 -6.1.2 端口设置与仪器类型的选择- 15 -6.1.3 参数设置- 15 -6.1.4 通讯检查和装入刻度- 16 -6.2 仪器操作步骤- 17 -6.3操作说明- 18 -6.3.1 控制器供电方式选择及控制方式选择- 18 -6.3.2 支撑臂打开操作- 18 -6.3.3 支撑臂收回操作- 19 -6.3.4 配水器调节操作- 19 -6.3.5 配水器的对接成功判断方法- 19 -6.3.6 测调- 19 -6.3.7 不同压力下的流量实测- 19 -6.3.8 测调循环- 20 -6.4 数据、报表分析及打印- 20 -6.5 验证- 20 -7
4、注意事项及异常情况的处理- 20 -7.1 注意事项- 20 -7.2 异常情况的处理- 21 -7.2.1 同心配水器异常情况处理- 21 -7.2.2 支撑臂异常情况处理- 21 -7.2.3 支撑臂收不到位外翘- 21 -7.2.4 其他情况处理- 21 -1 TPC-300同心智能配水测调仪的构成1.1 电气组成 如下图1.1所示，TPC-300同心智能配水测调仪的电气部分主要由超声流量计数字板和超声流量计模拟板构成。数字板主要包括磁定位采集和和处理电路，电机控制电路，状态检测电路，发码电路和解码电路组成。模拟板主要由压力测量，温度测量和流量测量电路组成。图1.1 TPC-300同心测
5、调仪电气组成框图1.2 机械构成 如下图1.2所示, TPC-300同心智能配水测调仪的机械部分主要进水测量管，磁定位短节，电路骨架和对接定位调节部分组成。进水测量管磁定位短节电路骨架对接定位调节部分 图1.2 TPC-300同心测调仪机械组成2 仪器说明和工作原理2.1 仪器说明 TPC-300同心智能配水测调仪，采用单芯电缆下井结构，仪器在单芯电缆上采用单极性供电，实现双向ST编码数据通信。测调仪通过单芯电缆给地面控制系统发送测量数据，同时地面控制器通过发送不同的控制命令来控制测调仪，测调仪通过其下端的调节头带动同心配水器的转动，从而调节配水器的开度大小，进而对不同层位的流量进行调节以达到
6、配注要求。这种类型的测调仪采用了单电机工作，通过其独特机械结构设计，保证了调节臂的打开/收回、可调水嘴的正负调节采用了同一个电机进行控制。测调仪可以在油管内吊测，同时也可以在配水器内座测。在测量的过程中实时显示流量、压力、温度等参数。测调仪新增了状态检测功能。利用霍尔元件、磁钢以及相应的机械结构可以实时检测支撑臂的状态，对接状态，以及对接后流量调节过程中的配水器开度变化。还新增了磁定位功能，用来辅助寻找配水器和仪器坐层。通过相应的控制器、笔记本和上位机软件的配合，可以更加精确的了解测调仪井下工作状态使注水工作更加可视化，透明化。2.2 工作原理当需要对目标层注水调节时，首先系统将测调仪下放至到
7、要注水的目标层上方10米处，通过箱子上开臂按钮或者软件的开臂按钮打开调节臂，开臂到位后井下仪自动停止，并给上位机开臂到位状态信息。上位机软件显示开臂到位。下放仪器，完成调节臂与井下的同心配水器的对接。对接后上位机软件状态显示对接成功。此时开收臂按钮不起作用。控制箱上的正负调按钮和上位机软件的正负调按键可以进行配水器的开度调节。进行流量调节时，上位机软件实时测量温度压力和流量，并且显示可调水嘴的开度变化。开度的变化步长为3%。调节流量至要求的值或者要求的开度值可利用停止按钮停止本层的流量调节。此时可上提仪器，使仪器脱离对接状态。然后利用控制箱上的收臂按钮或者上位机软件上的收臂按键收回调节臂，调节
8、臂收臂到位后井下仪自动停止收臂动作并给上位机发送收臂到位的状态信息，上位机软件显示收臂到位。此层的注水调节完成后。这时可对另一目标层进行调节。在整个控制过程中，地面控制器通过供电电流及时发现砂卡和正反向到位堵转等异常情况，并采取相应措施进行控制。测调仪在井下可反复上下工作，一次下井就可以完成全部的测量及注水调配工作，从而可缩短测成一口井的工作时间。2.3 技术指标仪器最大外径 42mm仪器总长 147cm(不含电缆头)仪器工作温度范围 -17+150仪器工作压力 80MPa仪器工作电压 70100VDC仪器工作电流 35600mA调节臂电机减速机输出转矩 12 Nm调节臂打开/收回时间 3se
9、c/单次单层配水调整时间 200）。短缆（电缆直流电阻200）。表6.3 参数说明6.1.4 通讯检查和装入刻度通过上位机软件的系统检查菜单可以进行仪器通讯的检查和刻度的装入。图6.2 通道检查对话框6.2 仪器操作步骤在每次使用地面控制器时，要对控制器进行保护电流调整（600mA），以防上次使用后保护电流有变化，方法如下：第一步： 启动TPC_300_KZQ流量自动测调系统控制器，再启动TPC-300流量自动测调系统操作系统软件(TPC_300_KZQ)，进入主控界面，设置好端口后，进入参数设置界面，检查和设置参数正确后，给测调仪供电，缆头电压为：85VDC，电流：37-52mA。第一次或电
10、缆长度有变化时，下井之前要设置相应参数并调试测调仪。第二步：系统功能的地面检查。 系统连接完成后，地面要进行功能的全面细致的检查，保证调测能够一次成功。需要检查的功能如下： 供电电压和电流。正常工作电压为85V情况下,电流为37-52mA。 解码范围。保证长缆情况线4-8个增益能稳定解码。控制命令发送和接收稳定可靠，即开收臂命令，停止命令，正负调命令发送和接收稳定可靠。检查开收臂电流。一般在80mA左右，瞬间可能达到100mA,如果电流持续偏大，则需要检查支撑臂或者开收臂凸轮机械部分是否有地方卡，需要处理。检查正负调电流。一般空转在80mA左右。如果偏大检查仪器机械部分。第三步：收臂到位后供电
11、下放测调仪。第四步：在层位上方打开调节臂，按仪器号装入所用的测调仪的刻度，然再下放仪器对接配水器。第五步：测调从最下层到最上层，依次坐层测调。第六步：层位上方10米以上处收回调节臂。第七步：测调循环。第八步：不同压力下的流量值，根据用户的情况，选择几个增压、降压点验证流量。 第九步：数据、报表分析及打印，根据需要回放各层的测调数值或曲线，并可打印，以便分析和整理。第十步：验证，测调好的一口井，需进一步验证，其方法是采用流量计测量各层实际流量值及全井流量值的方法来加以验证。也可用本系统提供的TPC-300流量自动测调系统加以验证，也可以用其它流量计加以验证。6.3操作说明6.3.1 控制器供电方
12、式选择及控制方式选择 1控制器供电方式选择本控制器可用车载12/24VDC蓄电瓶供电（需外接350W以上功率的车载逆变器），也可用市电AC220V供电，选项用何种供电方式，视现场情况而定。 2控制方式选择 当上位机软件在程控界面时，控制箱的控制按键和上位机软件均可对仪器进行操作。在控制器面板的电压指示为75-100VDC之间时，方可给测调仪供电，进行操作，上位机软件按钮切换至调试档位时，软件主控界面上除调试电压设置外其他控制按钮和面板按键操作均无效，只能通过上位机软件的调试设置按钮设置控制器的供电电压来给测调仪供电，无法控制测调仪。观查面板电压指示是否为100VDC以下，如高于此值，则应调整电
13、压在此值以下后，方才可给测调仪供电，否则会损坏仪器！调试控制方式一般不建议使用，或由专业人员来操作测调仪。6.3.2 支撑臂打开操作 在水嘴未对接的情况下，支撑臂未开臂到位开臂动作才有效。 1 程控操作 将上位机软件的程控/调试按钮切换至程控档，在主控界面上点击开臂按钮即可。 2 手动操作将上位机软件的程控/调试按钮切换至程控档，点击面板左下方的开臂按钮即可。6.3.3 支撑臂收回操作在未对接的情况下，支撑臂未收臂到位收臂动作才有效。1程控操作将上位机软件的程控/调试按钮切换至程控档，在主控界面上点击收臂按钮即可。 2手动操作将上位机软件的程控/调试按钮切换至程控档，点击面板左下方的收臂按钮即
14、可。6.3.4 配水器调节操作1程控操作 将调控操作选择为程控，点击水嘴增大、水嘴减小钮即可，参见说明书5.6节相应操作 2手动操作将调控操作选择为程控，利用控制箱面板上的按钮对仪器进行：正调：对接成功后电机正转使配水器的开度变大按停止按钮停止。负调：对接成功后电机反转使配水器的开度变小按停止按钮停止。停止：使仪器切换至正常工作状态。6.3.5 配水器的对接成功判断方法参考第5.1节。6.3.6 测调 参见5.25.5节。6.3.7 不同压力下的流量实测 参见5.6 节。6.3.8 测调循环一个测调循环是指由最低层到最上层的整个测调过程。由于各注水层的相互影响，一次测调很难保证成功，需进行多次
15、测调循环方可完成，具体需几次测调循环视现场的情况而定。6.4 数据、报表分析及打印用试井软件，根据需要回放各层的测调数值或曲线，并可打印，以便分析和整理。6.5 验证测调好的一口井，需进一步验证，其方法是采用流量计测量各层实际流量值及全井流量值的方法来加以验证。用本系统提供的TPC-300流量自动测调系统加以验证，也可以用其它流量计加以验证。7注意事项及异常情况的处理7.1 注意事项 仪器长期不使用时。仪器应存放在阴凉干燥的地方。 搬运仪器时，不可有较大振动。 调试档一般不建议用户使用，应在专业人员的指导下使用，或遇异常情况下方可使用。使用中一定要切记：测调仪在供电状态下不可切换到调试档位上。
16、在使用调试档时，将调控操作选择为调试，一定要观查控制器面板电压指示值经过加缆分压后加到一起上的电压值在100VDC以下，如高于100VDC，则应调整电压在此值以下后，方才可给测调仪供电，否则会损坏仪器！ 在每次使用地面控制器时，要对控制器进行保护电流调整，以防上次使用后保护电流有变化。7.2 异常情况的处理7.2.1 同心配水器异常情况处理 在测调时，正负调电流大，而在调测过程中常出现堵转保护停转现象，可能是配水器的负载力力矩大所致，这时可适当调高电流设置参数，当参数设置为最大（600mA）时。7.2.2 支撑臂异常情况处理 开收臂不成功或开收臂电流持续大于100mA，可能是堵转或机械执行部件卡死，需检查支撑臂和凸轮部分的机械结构。7.2.3 支撑臂收不到位外翘 支撑臂关节处磨损严重，更换调节臂；7.2.4 其他情况处理测调无法实现预期的注水量值，可能是以下几种情况造成：A注水井的注水压力不稳定。B注水井内有气泡，造成流量计测量不稳所致。C注水层内有泄漏。D注水层间有干扰。E仪器未对接上。F超声流量计损坏。G调节器损坏。H配水器坏。此时需要根据实际情况综合判断，合理解决。
