煤矿开采业中可靠的料位管控

煤矿开采业中可靠的料位管控

矿井工作和露天采掘的凹坑因其恶劣的工作条件而闻名。部署设备和技术也同样困难。 为此,需要持久可靠的测量仪器来监测地下水。

澳大利亚的煤炭数量占全球煤炭储量的10%。 作为主要的煤炭出口国,采煤业是该大陆最重要的经济支柱之一。 然而,开采矿原料也碰到了难题。 澳大利亚露天营运商与STS接洽,因为他们正在寻找一个压力变送器进行料位监测,深度达400米。

采矿作业对地下水的影响很大。 煤矿周围的含水层水分流失,导致土层呈凹陷锥体式下沉。 这种下沉通过产生降低阻力的途径来改变地下的自然水文条件。 那么这就导致了水渗透到露天坑和地下工作场地。 因此,不断流入的水需要连续地从坑中抽出,以确保原料的平稳和安全的提取。

为了控制地下水位和用于排水的泵,露天作业队需要一个压力变送器以根据他们的要求来监测料位。 规定的压力范围为0至40巴(400 mH2O)环境压力,以及电缆长度为400米。 当时STS提供的解决方案ATM.ECO/N/EX只读取25巴,电缆长度为250米。

但是,由于STS是专门针对客户提供专用的压力测量解决方案,因此这一挑战也是并不难解决。 在短时间内,STS开发了带有故障安全保险的eATM.1ST/N/Ex 压力变送器,用于料位管控,它不但能精确地满足压力要求,且并配备有400米长的Teflon®电缆。 它的精准度也令人信服,精度可达到0.1% 。STS决定开发新型压力变送器,这种变送器使用Teflon®电缆,这种电缆带有密封电缆密封套和开放曝气管(PUR太软)。 此外,还有一个螺口式压重,以确保一个直线且稳定的测量位置。 也可以拧紧的不锈钢溢放口以减轻电缆的张力。 如设备名称所示,它还有可用于爆炸区域作业的EX认证。

ATM.1ST/N/Ex 左边溢放口,右边压重,均使用螺口,可拧紧

作为客户专用压力变送器的专家,STS能够在不到三周的时间内提供ATM.1ST / N / Ex。

ATM.1ST/N/Ex 的功能简介:

  • 压力范围: 1…250 mH2O
  • 精度: ≤ ± 0.1 / 0.05 % FS
  • 总误差: ≤ ± 0.30 %FS (-5 … 50°C)
  • 工作温度: -5…80 °C
  • 介质温度: -5…80 °C
  • 输出信号: 4…20 mA
  • 材质:不锈钢,钛
  • 电子补偿
  • 带有通用接口连接件

泥浆录井需要高性能,坚固的压力传感器

泥浆录井需要高性能,坚固的压力传感器

泥浆录井是指在钻井作业中对钻井泥浆进行的分析方法。高效的,坚固的压力传感器对整个过程至关重要。

 “泥浆”“记录”两个词已经提供了一个很好的尽管不是很完整的过程描述: 钻井液工(也是地表记录专家)的任务是为钻井公司提供详细的钻井记录。钻井液工分析在钻井过程中带过来的信息 ,这也是为什么越来越多的公司使用地表日志服务的原因。钻井泥浆是泥浆录井最重要的组成部分因为它把信息从深处钻洞传递的地表,从而检测在循环钻井介质中所含的钻屑(即地表岩石)。

这些发现提供了一种与深度有关的理念来确定碳氢化合物的深度位置,确定钻孔岩性,并监测可能进入钻井泥浆的天然气。泥浆测井的进一步目标是对钻探地层的孔隙压力和孔隙度以及地层的渗透率的评估,收集、监测并对含烃地层的可产性进行预估,并记录下钻井参数的记录。这些数据对确保安全以及节约钻井成本非常重要。

泥浆录井在钻井现场的移动实验室中实时进行。这些实时数据直接用来钻井监控。泥浆录井服务通常是有钻井公司的专业人员进行。STS针对这些地表记录服务提供压力传感器。

钻井中使用的压力传感器:耐久性是关键

为了检测钻井过程,记录仪在钻孔装置上安装了各种各样的传感器。即使对钻管轻微的压力损失进行检测,也需要很高的精度。而且,瞬时响应是非常重要的,以确保打捞,落井和非正常情况带来的风险和成本。

钻探地点的恶劣环境对传感器设备的要求很高。在这方面,最重要的两个因素是钻井作业的泥浆本身和振动。

Image 1: 针对泥浆录井应用的ATEX认证压力传感器

为了应对这些恶劣条件,STS给提供地层记录服务的公司定制了壳体ATM/ECO/EX 钻井过程中的振动很大程度上影响了管道和压力接头之间的区域。STS通过多重焊接解决了这一难题。此外,不锈钢管比常规(26.5mm)要厚。除了较高压力范围和必须要考虑的振动之外,泥浆还带来了另一个挑战-可能堵塞压力通道。为了防止堵塞,我们增宽了压力通道(10mm)。通常,较宽的压力通道会给膜片带来损坏风险。由于泥浆电阻仪处理的是一些静态压力,所以这不是个问题。