Технические характеристики:

Параметр/Датчик	РГР-100	РИМ-50/100	ИПРЭ-7 (100/150/200)	EFS	EFS
Производитель	ООО «БурГеоСервис+»	СКБ «Ореол»	ОАО АПЗ	Geolog (Италия)	Lida LTD (Китай)
Диапазон измерения расхода, л/с	0 – 100	0 – 50/100	1,134–226,8/ 2,88–576,0/ 4,5–900,0	0 – 100	0 – 40
Диаметр проходного сечения, мм	100	50/100	100/150/200	~100	25 – 100
Предел основной приведенной погрешности, %	±1,5	±1,0	±1,0	±1,0	±0,5
Удельная электропроводность контролируемой жидкости, См/м	более 10-4		10-3 – 10	-	более 5*10-3
Температура окружающей среды, °С	–20…+80	-	–40…+50	-	–25…+60
Масса, кг	70	18/50	11/37/60	-	-
Габариты, мм	600х350х450	-	250х238,6х316/ 420х356х400/ 460х416х480	-	-

Кориолисовые расходомеры

Датчики, использующие эффект Кориолиса для измерения массового расхода бурового раствора.

Принцип действия. Если движущаяся масса подвергается колебаниям в направлении перпендикулярном направлению движения, возникает сила Кориолиса, пропорциональная массовому расходу. Кориолисовый массовый расходомер имеет специальные колеблющиеся измерительные трубки для того, чтобы точно локализовать данный эффект. Кориолисовы силы возникают когда среда (масса) протекает через эти осциллирующие трубки.

Датчики на входном и выходном концах регистрируют результирующий сдвиг фаз в геометрии колеблющихся трубок. Процессор обрабатывает эту информацию и использует ее для вычисления массового расхода. Частота колебаний самих измерительных трубок, кроме того, является прямым измерением плотности среды. Температура измерительных трубок также регистрируется для компенсации температурного влияния. Эта величина соответствует температуре среды и доступна в виде выходного сигнала.

Преимущества измерения кориолисовым расходомером:

• высокая точность измерений параметров;

• работают вне зависимости от направления потока;

• не требуются прямолинейные участки трубопровода до и после расходомера;

• надёжная работа при наличии вибрации трубопровода, при изменении температуры и давления рабочей среды (только если расходомер установлен на резиновые подставки-прокладки);

• длительный срок службы и простота обслуживания благодаря отсутствию движущихся и изнашивающихся частей;

• измеряют расход сред с высокой вязкостью.

Из минусов - стоит отметить невозможность работы с многофазными жидкостями (с высоким содержанием газов), установка в разрыв линии и высокая цена. Что обуславливает его редкое использование, преимущественно в специальных случаях (тяжелые геологические условия, морское бурение).

Рис.7. Кориолисовый расходомер Geolog

Технические характеристики: диаметр сечения: 203,2 мм; диапазон измерения: 0 – 60 л/с; разрешение: 0,1 л/с; погрешность: ±0,1%).

Ультразвуковые (доплеровские) расходомеры

В основе работы расходомеров лежит ультразвуковой доплеровский метод измерения объемного расхода.

Принцип действия расходомера основан на определении частотных и временных параметров сигнала. В связи с этим температура и состав жидкости не сказывается на результатах измерения расхода. Скорость потока жидкости измеряется по доплеровскому сдвигу частоты между излучаемыми и отраженными от взвешенных в среде частиц сигналами ультразвуковой частоты, при этом определяется средняя скорость потока жидкости в сечении измерительного канала. Скорость потока жидкости измеряется ультразвуковым импульсно-доплеровским датчиком. Ультразвуковой сигнал излучается под углом (обычно 45°) против потока жидкости, где отражается от частиц и улавливается датчиком.

Для измерения объемного расхода используется метод «площадь-скорость» (умножение измеренного значения средней скорости протекающей жидкости на значение площади поперечного сечения потока) для конкретного типа трубопровода (желоба).

Преимущества:

• простой монтаж и установка;

• отсутствие вмешательства в конструкцию буровой;

• лучшее соотношение цена-качество;

• стабильность измерений;

• высокая надежность и минимальная потребность в обслуживании;

• возможность проводить измерения агрессивных сред;

• возможность использования на каналах различных размеров.

Недостатки и ограничения:

• относительно невысокая точность;

• зависимость от контакта с трубой (подбор клей-герметика, ровная поверхность трубы, очистка от краски);

• для измерения в среде постоянно должно присутствовать достаточное количество отражающих частиц;

• результаты измерений зависят от скорости звука в среде;

• показания сильно зависят от профиля потока.

Данный тип датчиков, учитывая все преимущества и недостатки, является наиболее используемым для технологических исследований при строительстве скважин.

Встречаются датчики как с разнесенными излучателем и приемником, так и с совмещенными.

Так же доплеровские расходомеры встречаются в накладном и погружном исполнении. Накладные используются для измерения скорости и объемного расхода потока в напорных закрытых полностью наполненных линиях. Погружные – для определения скорости и объемного расхода в открытых не напорных желобах, где измеряется вертикальная составляющая (регистрация уровня/глубины) совмещенным или вынесенным датчиком (излучение ультразвукового сигнала под прямым углом к поверхности потока).

Рис.8. Принципиальная схема работы доплеровских датчиков расхода для напорных закрытых каналов:

а) с совмещенными излучателем и приемником, б) с разнесенными излучателем и приемником; и для открытых не напорных каналов: в) с совмещенными излучателем и приемником.

а) б)

в)

Рис.9. Датчики расхода доплеровские: а) Artwik DFM 5.0 (Greyline, в составе СГТИ «КАМА» (ЗАО АМТ и ЗАО НППГА «Луч») «Леуза-2» (ОАО НПФ "Геофизика"), «Контур-2» (ООО НПФ «Геосфера») и др.), б) ICS SQ (ООО «Геотек-Прибор»), в) РУД-342-03М (ЗАО «ГЭЛС», в составе СГТИ Разрез-2).

Технические характеристики:

Параметр/Датчик	ICS SQ	РУД-342-03М	Artwik DFM 5.0	Artwik AVFM 5.0
Производитель	ООО «Геотек-Прибор»	ЗАО «ГЭЛС»	Greyline (Канада)
Тип датчика	Накладной/ разнесенный	Накладной/ совмещенный		Погружной/ совмещенный
Диапазон измерений объемного расхода жидкости, м3/с	0-0,1	3,98·10-5-0,08	-	-
Диапазон диаметров труб (для накладных датчиков), мм	≥25	25,5-150	12.7-4500	-
Диапазон измерения уровня жидкости (для погружных датчиков), мм	-	-	-	25,4-4570
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения объемного расхода жидкости, выраженные в процентах от верхнего предела измерений, %	±5,0	±2,0	±2,0	±5,0 ±2,0 (скорость) ±0,25 (уровень)
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения объемного расхода жидкости, выраженные в процентах от верхнего предела измерений, без предварительной градуировки, %	-	±5,0	-	-
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения суммарного объема прокачанной жидкости, выраженные в процентах от измеряемого значения параметра, %	-	±1,0	±0,5	-
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерения, обусловленной отклонением температуры окружающей среды, %		±0,15	±0,1	±0,1
Диапазон измеряемых скоростей потока жидкости, м/с	0-15	0,1-10,0	0,08-12,2	0,03-6,2
Диапазон рабочих температур, °С	-	-40...+50	-23...+60	-40...+65
Габаритные размеры (длина х высота х ширина), мм	-	170x120x80	278х188х130	278х188х130
Масса, кг, не более	-	1,5	6,3	4,5