دانلود گزارش کارآموزی آشنایی با وسایل ابزاردقیق مور د استفاده در ملی حفاری

جلسه اول

آشنایی با کاربرد ابزار دقیق درصنعت ملی حفاری

برای شستشوی دهانه چاه حفاری شده نیاز است سیال های مختلفی ازقبیل اسید_نیتروژن,گازوئیل,سیمان و .... در چاه تزریق شود که هم دهانه چاه راشسته وهم باعث افزایش فشارخروجی نفت وگاز شود.

مقدار فلو وغلظت سیال در اداره تعمیرات الکترونیک وابزاردقیق مورد بررسی قرارمی گیرد.

 بدین صورت که سیال رااز لوله ای عبورداده ودر طرفی از لوله منبع رادیواکتیو ودرطرفی دیگرسنسوری موجوداست که پارامتر λبرای سیال اندازه گیری می شود.هر چه سیال عبوری تراکم مولکولی(غلظت) کمتری داشته باشد  λبرای آن بیشتر است

برای اندازه گیری فلو هم در لوله های کوچک از ارفیس ودر لوله های بزرگ هم از ونچوری استفاده می کنند.معمولا سرعت در اندازه گیری فلو خیلی بیشترازسرعت دراندازه گیری غلظت است.از طرفی تغییرات در فلو در غلظت هم تغییر ایجاد می کند.بنا براین هرگاه بخواهند غلظت را کنترل کنند , سنسور غلظت و  سنسور فلو ,هردو را بایک حلقه کنترلی تودرتو نصب می کنند .تا حلقه داخلی با کنترل فلو از تغییر غلظت به خاطر تغییر فلو جلوگیری کندو حلقه خارجی از تغییرغلظت به خاطرتغییرسایرپارامترها جلوگیری کند

جلسه دوم

عملگرها

عملگرها در سیستم های کنترلی در صنعت ملی حفاری عموما شیرها(ولو)هستند.البته در قسمت تهویه موتورهای الکتریکی عملگرها می باشند.

دراین جلسه با شیرهایی که در صنع ملی حفاری استفاده می شوند آشنا می شویم

Safty Valve:

به معنی شیر اطمینان است . اگرسیال کافی وارد مخزن شده باشد,می توان یک سویچ در مخزن قرار داد که درصورت اضافی بودن شیر اطمینان باز شده وبه صورت on/off میزان سیال وارد شدهکنترل می گردد

البته شیرهای اطمینان معمولا به طور دستی و حلقه بازکنترل می شوند

Check Valve

این شیر در جاهایی که نباید برگشت سیال رخ دهداستفاده می شود.check Valveامکان عبور یکطرفه سیال رابرقرارمی کند

Seno loid Valve

این شیر از یک کنترلر on/off دستور می گیرد.به لحاظ ساختاری از یک سیم پیچ و یک هسته تشکیل شده است.که با گرفتن سیگنال دستور 20mA با حرکت هسته سیم پیچ, شیر باز یابسته می شود

جلسه سوم

و دسته آخر شیرهای پنوماتیکی یا الکتریکی می باشند که بسته به میزان سیگنال دریافتی درصدی از باز شده گی را در اختیار فراآیند قرار می دهند و معمولا برای کنترل فلو استفاده می شوند.

برای شیرهای قوی ازنوع پنوماتیکی وبرای شیرهای با قدرت کمتر ازنوع موتوراکتریکی استفاده می کنند

شیرهای پنوماتیکی  دارای یک صفحه(دیافراگم)می باشند که سیگنال(فشار هوا)وارد شده به شیر بالای صفحه جمع شده و باعث حرکت شیرمی شود

شیرهای الکتریکی دارای یک سروموتور می باشند که با گرفتن سیگنال ورودی 4_20mA موقعیت شیر(درصد باز شده گی را تعیین می کنند)

 سرو موتور موتوری است که خروجی آن موقعیت می باشد .

شیرهای پروانه ای

این شیرهاسه حالته می باشند ومعمولا ازکنترل کننده های logic یا رله ای فرمان  می گیرند

جلسه چهارم

کنترل کننده

باکس یونی پرو

طرز کار به این صورت است که اطلاعات توسط سنسورها به صورت سیگنال آنالوگ الکتریکی,وارد اتاق کنترل می شوند.در این اتاق سیگنال وارد شده توسط پردازشگروحافظه, پردازش وذخیره می شود و سیگنال دستوری به سایز 4_20mA به عنوان سیگنال دستور ضمن نمایش از این اتاق خارج شده وبه عملگر اعمال می شود.

قسمت تغذیه باید بتواند تغذیه DC سیستم ها ر فراهم کند

چنانچه سنسور یا عملگری پنوماتیکی داشته باشیم می توان از I/P وP/I استفاده کرد.اینها مبدل سیگنال پنوماتیکی و الکتریکی می باشند

I/P برای تبدیل الکتریکی به پنوماتیکی

P/I برای تبدیل پنوماتیکی به الکتریکی

الی رغم اینکه ولتاژ هم تولید راحت تری در قسمت سنسور دارد وهم تولید وارسال آن دراتاق کنترل راحت تراست ولی از جریان برای ارسال سیگنال استفاده می کنند.دلیل آن اینست که ولتاژ در طی انتقال به اتاق کنترل افت می کند و ولتاژی که در نهایت به اتاق کنترل می رسد وابسته به طول سیم خواهدبود.ولی چنانچه ازجریان برای انتقال سیگنال استفاده شود این وابستگی به طول سیم از میان خواهد رفت ودیگر افتی نداریم

درزمانهای گذشته که اکثر سنسورهاوعملگرهانیوماتیکی بودند,کنترل کننده هاهم نیوماتیکی بودند.در این ساختارهرحلقه نیازبه یک کنترل کننده داشت.بنابراین داشتن یک اتاق کنترل نتیجه  سیگنال های کنترلی الکتریکی وکنترل کننده های میکروپروسسوری است.

جلسه پنجم

آشنایی باسنسورهاوترانسمیترها

سنسور وسیله ای است که بتوانددراثر روبه روشدن باکمیت مطلوب آن رابه کمیت فیزیکی قابل سنجش( مکانیکی)تبدیل کند بدون دریافت انرژیاز دنیای خارج

مثل دماسنج , بالشتک و غیره

مبدل وسیله ایست که کمیتی فیزیکی را با دریافت انرژی به کمیتی دیگر تبدیل کند مثل فلاپر

به مجموعه ی مبدل وتقویت کننده ترانسدیوسر گویند

به مجموعه ی سنسور وترانسدیوسر , ترانسمیترگویند

FT: ترانسمیتر فلو

PT:ترانسمیتر فشار

LT: ترانسمیتر سطح

TT:ترانسمیتردما

چون سنسور ها معمولاکمیتها رابه شکل مکانیکی تبدیل میکنند معمولا ورودی ترانسدیوسرها که همان خروجی سنسور می باشد مکانیکی است وترانسدیوسریکه بتواند حرکت مکانیکی رابه سیگنال 4_20mAتبدیل کند ساختار ساده و مشخصی داردو معمولا قسمت سنسورترانسمسترها خیلی متفاوت می باشد

به عنوان مثال ترانسدیوسر می تواند ساختاری مثل شکل زیر داشته باشد

هرچه نیروبیشترباشد نورتابیده شده برفتوسل بیشترشده ودرنتیجه جریان بیس و امیتر ترانزیستوربیشترمیشود

جلسه ششم

انواع ترانسمسترهای فلو

FTها انواع مختلف دارندکه بسته به شرایط میتوان ازهریک استفاده کرد

1-

این نمونه دارای پره هایی می باشد که دراثربرخوردباسیال به چرخش درآمده وسبب تولیدپالس هایی میشود که فرکانس این پالسها متناسب بافلوسیال می باشد

2-

برای لوله های کوچکترمی توان ازاورفیس استفاده کرد.اورفیس صفحه ای است بایک سوراخ که درمسیر سیال نصب می شود.این سوراخ باعث به وجودآمدن اختلاف فشارمیشود,که این اختلاف فشاربافلورابطه دارد

F~(ΔP)^.5

ونچوری ازقراردادن دوقیف درلوله ساخته می شودکه اساس عملکردآن مانند اورفیس است

3-

دراین روش امواج صوتی(آلتراسونیک)به صورت مایل درلوله منتشر می شود تا مدت زمان بیشتری درحال برخوردباسیال باشند.یک گیرنده هم در پایین لوله نصب می شود.حال میزان فلو مواد برروی زمان بین ارسال ودریافت تاثیرمیگذارد

ماژول التراسونیک دربازار به صورت یک پکیج فرستنده گیرنده آماده موجوداست .این ماژول باامواج صوتی کارمی کندوبرد ودقت کمی دارد.برای استفاده های بادقت وبرد بیشتر می توان از لیزراستفاده کرد

4-

طبق قانون داپلراگرصوت به جسم متحرکی برخوردکند بافرکانس متفاوت بافرکانس ارسال , بازتاب می شود

بااستفاده ازاین قانون میتوان امواج صوتی راارسال کرد و با اندازه گیری فرکانس امواج بازتاب شده پی به فلوسیال برد

بااستفاده ازاین قانون میتوان امواج صوتی راارسال کرد و با اندازه گیری فرکانس امواج بازتاب شده پی به فلوسیال برد

جلسه هفتم

گیج ها

گاهی بعدازاندازه گیری یک کمیت نیازاست درهمان محل آن رانمایش دهیم تا مسئول آن بخش بتواندآن کمیت راچک کند.وقتی هدف فقط نمایش سیگنال باشد(نه ارسال)ازگیج هااستفاده می کنند.

گیج هاازمحیط بیرون انرژی نمی گیرندونیازبه سیم کشی ندارند.درحالیکه ترانسمیترهانیازبه تغذیه وسیم کشی دارند

به عنوان مثال بردن تیوپ یک گیج فشار پراستفاده است.بردن تیوپ از یک تیوپ C شکل تشکیل شده که باافزایش فشار هوادرابتدای آن انحنای آن تغییرمی کند

ازدیگر گیج هامی توان به گیج فشارقوی(Martin Deiker)یا(M/D)

اشاره کرد.این نوع گیج ها فشاردرون وبیرون چاه رااندازه گیری می کند که حدودابین 2000تا13000 psi می باشد

باتوجه به اینکه فشار جو14.7 psi می باشد,همچین فشاری اگر کنترل نشودمی تواندموجب فوران چاه گردد.

جلسه هشتم

کالیبراسیون

کالیبراسیون درمعنای عام , تنظیم کردن وسایل اندازه گیر است.در ابزاردقیق منظورازکالیبراسیون , تنظیم کردن ترانسمیتر ها به گونه ایست که به ازای مینیمم حالت احتمالی کمیت ,4mA وبه ازای ماکزیمم حالت احتمالی 20mA سیگنال خروجی داشته باشیم

به عنوان مثال می خواهیم سطح(ارتفاع)مایع موجوددرمخزن را کنترل کنیم . ارتفاع آب ممکن است درمخزن بین 1تا 4مترتغییر کند.

یک مخزن کوچک شیشه ای نیزدرکنار مخزن اصلی قرارداده ایم تابتواندنمایش دهنده وضعیت ارتفاع مخزن دراندازه ای کوچکترباشد.

اگر ارتفاع آب 1 تا 4متردرمخزن بزرگ تغییرکند در مخزن کوچک ارتفاع بین 10 تا 40 سانت تغییرمی کند.برای کالیبره کردن LT باید به گونه ای عمل کنیم که به ازای 10 سانت سیگنال4mAوبه ازای 40 سانت سیگنال 20mAدرخروجی LT ارسال شود

هنگام نصب وسایل ابزاردقیق و تشکیل دادن حلقه های کنترلی (Loop بستن)یکی از مهمترین کارهایی که صورت می گیرد,همین عملیات کالیبره کردن وحفظ قرار داد 4_20mAبرای سیگنال الکتریکی و3_15psiبرای سیگنال پنوماتیکی است

جلسه نهم

سوئیچها وترمیستورها

اگر هدف دریک سیستم کنترلی تعیین محدوده کاری باشدازسوئیچ استفاده می کنند.اگرهدف تعیین یک نقطه کار باشد(set point )ازترمیستوراستفاده می کنند

سوئیچ:برای مقایسه و انتقال سیگنال استفاده می شود

ترمیستور:برای اندازه گیری وانتقال سیگنال استفاده می شود

گیج:برای اندازه گیری ونمایش سیگنال استفاده می شود

برای ترمیستورهاازکنترل کننده هایcontinuesوبرای سوئیچهااز کنترل کننده های descretاستفاده می شود.continuesبه دودسته آنالوگ ودیجیتال(میکروپروسسوری)وdescretبه دودسته logicوcause and effect تقسیم بندی می شوند

کنترل کننده آنالوگ عمومابااستفاده ازمدارات اُپ اَمپ ساخته می شوند

کنترل کننده logic عمومابااستفاده ازگیت های منطقی ساخته می شود وکنترل کننده cause and effectبا استفاده از مدارهای رله ای ساخته می شود.به طورمثال ترموکوبل یک TTاست وکنترلری contiuesنیازدارددرحالیکه ترموستات یک TSاست وکنترلریdescretنیازدارد.ودماسنج یک TGاست

:TTترانسمیتر دما

:TSسوئیچ دما

:TGنمایش دما

به طورمثال می خواهیم سطح مخزن رابه گونه ای باشد که از 4متربیشترنباشد.برای اینکاربایدیک LSدرمخزن قرارداد.به محض رسیدن ارتفاع به 4مترLSسیگنال خروجی تولیدمی کند.این سیگنال به رله اعمال شده وسبب بسته شدن شیر می شود

ترانزیستورBJTاستفاده شده بین دوحالت قطع واشباع تغییرحالت خواهددادوبه عنوان یک سوئیچ الکترونیکی عمل میکند.قسمت نشان داده شده در شکل کنترلر cause and effect محسوب می شود

البته برای کاملترکردن عملکردنیاز است که یک LSهم برای حد سطح پایین درنظرگرفته شود.در حالت کلی ممکن است از چند LS استفاده شود هر چه به تعداد سوئیچ ها افزوده شود مدار logic آن پیچیده ترمی شود

مثالی دیگر

فرض کنیدبخواهیم دمای یک سالن راکترل کنیم که25درجه بماند.کافیست یک TTرادرون سالن قراردهیم .کنترل کننده آنالوگ خواهد بودوTT می تواندیک ICباشد

تاریخچه حفاری چاه های نفت

آنچه كه تاريخ نفت گواهي مي دهد اولين چاه نفتي كه در جهان حفاري شد در وسط يك مزرعه ساكت و آرامي در شمال غربي پنسيلوانياي آمريكا توسط كلونل دريك colonel drake در سال 1859 حفاري شد. اين چاه در عمق 69.5 فوتي فوران كرد و جستجوگران خود را در شادي وافري غرق كرد. اگرچه اين واقعه، صنعت حفاري نفت را آغاز كرد، اما با اين وجود قبل از اين تعداد زيادي از چاه‌ها به منظورهاي توليد آب، نمك و قير حفر ‌شده‌ بودند..

بعد از كلونل ادوين دريك Edvin Drake 60 ساله كه خود را سرهنگ بازنشسته ارتش معرفي مي كرد جستجوي جهاني براي يافتن نفت را آغاز كرد. برخلاف عقيده كارشناسان آن دوره ،ادوين دريك معتقد بود با حفر يك چاه ساده مي توان نفت استخراج كرد. او يك چاه را به كمك يك سرمته كه به يك كابل متصل بود و توسط يك ماشين بخار به حركت درمي آمد ، حفر مي كرد.   موزه چاه  كلونل دريك

در ايران صنعت نفت  با امضاى امتيازنامه معروف «دارسي» در ٢٨ ماه مه ١٩٠۱ رسميت گرفت. مرحله اول عملياتى نيز كه به موجب امتيازنامه دارسى در مناطق قصر شيرين و چاه سرخ انجام شد چندان رضايت بخش نبود. حفارى در اين مناطق اگر چه وجود نفت را به اثبات رساند، اما بازده چاه ها چنان نبود كه ادامه عمليات در همان نقاط را توجيه كند. در شوشتر و شمال اهواز نيز وضع به همين ترتيب بود تا اينكه حفارى در مسجد سليمان در ٢٦ ماه مه ١٩٠٨ به نفت رسيد و آزمايش هاى بعدى نشان داد كه كارشناسان آن چه را كه جست و جو مى كردند، يافته اند. چاه دوم و سوم هم وجود منبع عظيم نفتى را به ثبوت رساند و بدين ترتيب نام مسجد سليمان به عنوان نخستين ميدان نفتى خاورميانه در تاريخ نفت جهان ثبت شد.