На основе принципа многоканальности рассмотрены: новый класс дистанционных термостойких ПСРД с конденсатором, дросселем и полупроводниковыми нелинейными элементами с односторонней проводимостью в качестве ключевых элементов; новый способ преобразования комплекса параметров в скважине, используя физический свойства (многофункциональность) некоторых резистивных датчиков; алгоритмы преобразования для построения термостойких двухпроводных
ПСРД комплекса параметров.
Суть использованных методов преобразования состоит в подаче на датчик (цепь датчиков при комплексировании), с подключенным к нему ключевых элементов (полупроводниковых, электрических реактивных), скачка тока, проведении промежуточных измерений отклика (напряжения) на входе ЛС в процессе изменения энергетического состояния электрических реактивных ключевых элементов и вычисления сопротивления датчика (каждого из датчиков) по результатам промежуточных измерений. Это позволило построить термостойкие двухпроводные ПСРД с небольшим числом промежуточных измерений на входе ЛС, обеспечивающих инвариантность ко всем основным неинформативным параметрам ЛС и незначительное взаимное влияние каналов преобразования для ПСРД комплекса параметров.
Суть способа преобразования комплекса параметров в скважине заключается в использовании функциональной зависимости сопротивления датчика от нескольких скважинных параметров, в частности, функциональной зависимости сопротивления плеч интегрального мостового тензорезисторного датчика давления от давления и температуры, датчика термоанемометра - от скорости движения омывающей его жидкости и температуры и т.п. Это позволило построить двухпроводные ПСРД комплекса параметров, не увеличивая числа проводов ЛС и общего времени преобразования.
Получены аналитические описания двух- и многопроводных ПСРД, представляющие функциональную зависимость между входными и выходными параметрами КП, а также функциональная зависимость числа КП ПСРД комплекса параметров от динамической погрешности преобразования.
На основе алгоритмов определены структуры двух- и многопроводных ПСРД комплекса параметров с учётом технической реализуемости.
Четвертая глава диссертации посвящена анализу и исследованию метрологических характеристик ПСРД комплекса параметров.
Определены методические погрешности разработанных структур двухпроводных ПСРД комплекса параметров. Для преобразователей, включающих диоды в ГЧ, погрешность определяется, в основном, изменениями сопротивления постоянному току, обратного тока в функции температуры (мультипликативная составляющая погрешности) и для наихудшего случая достигает величины 1,2 %. Для ПСРД, включающих дроссели в ГЧ, погрешность преобразования определяется током намагничивания сердечника, изменением сопротивления обмотки дросселя, находящегося в насыщенном состоянии, а также конечностью полного сопротивления дросселя, находящегося в стадии намагничивания (мультипликативные составляющие погрешности) и для наихудшего случая не превышает величины 0,3 %. Для большинства ПСРД методическая погрешность, определяемая сопротивлением утечки ЛС, не превышает 0,1 %. *—Для повышения точности ПСРД определены алгоритмы математической коррекции температурной погрешности.
Исследованы динамические погрешности всех предложенных преобразователей, которые определяются, в основном, инерционностью датчиков, количеством канатов преобразования, временем такта преобразования, скоростью движения ГЧ и может быть задана в пределах до 0,5 % при максимальной скорости движения ГЧ.
В пятой главе диссертации на основе сформулированных требований к технологии термогидродинамических исследований проведен обзор и анализ способов доставки приборов в горизонтальную часть ствола скважины, методы возбуждения скважины. Показана необходимость разработки новой технологии промысловых термогидродинамических исследований скважин. Рассмотрены термодинамические эффекты (адиабатический, дроссельный и калориметрический), проявляющиеся в пласте и в стволе скважины. Установлено, что регистрация параметров в дальней части горизонтального участка (зумпфе) является обязательным условием для реализации технологии термогидродинамических
исследований скважины, проводимых с целью определения работающих -j интервалов скважины. Изложена методика обработки результатов термогидродинамических исследований горизонтальных и пологих скважин при совместной эксплуатации пластов с использованием многодатчиковой технологии.
Приведен пример обработки и интерпретации результатов термогидродинамических исследований реальной скважины.
В шестой главе диссертации приведены результаты практической
реализации термостойкой комплексной аппаратуры ТЕСТ-4, результаты
скважинных испытаний, а также результаты промысловых
щ термогидродинамических исследований в вертикальных (разведочных),
горизонтальных и пологих скважинах, вскрывших многопластовые объекты.
В заключении изложены основные выводы и рекомендации по практическому использованию результатов выполненных исследований.
В приложении приведены материалы, подтверждающие внедрение, материалы по экономической" эффективности измерительных преобразователей комплекса параметров ТЕСТ-4 и многодатчиковой технологии термогидродинамических исследований горизонтальных скважин «гирляндой» приборов.
Базовой основой диссертации являются 56 печатные работы, в том числе 11 авторских свидетельств на изобретения и патентов РФ. Кроме того, материалы диссертации изложены в научных отчетах, переданных с 1985 по 1987 гг. в фонды УНИ, ВНИИГИС, с 1989 по 2004 гг. в фонды ОАО "Сургутнефтегаз", а также в территориальные фонды Ханты-Мансийского комитета природных ресурсов.
На защиту выносится совокупность теоретических и экспериментальных разработок, методических, технических и Ц> технологических решений, рекомендаций, обеспечивающих реализацию технологии термогидродинамических исследований скважин, а именно: