2022-03-25 瀏覽量:2553
一個(gè)僅手掌大小的傳感器,除了用于飛機(jī)和航天器導(dǎo)航外,還有一個(gè)更“接地氣”的用途,即幫鉆井和采礦公司探明世界各地的油田和礦產(chǎn)資源。
高精度加速度計(jì)應(yīng)用廣泛,即使在極端工況下也能提供關(guān)鍵的加速度數(shù)據(jù)。不論是集成到在萬(wàn)米高空飛越大洋的大型噴氣式客機(jī)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)上,還是安裝到在海底萬(wàn)米深處勘探石油的鉆柱上,它都能精確測(cè)量實(shí)時(shí)位置和速度變化。
加速度計(jì)的工作原理
諸如Q-Flex等的石英撓性加速度計(jì),工作原理基于由非晶石英制成的慣性感知部件,可在存在加速度的情況下移動(dòng)或“彎曲”。下圖為質(zhì)量塊在靜止和加速情況下發(fā)生的彎曲形變。
不過(guò),Q-Flex是一個(gè)閉環(huán)的力平衡傳感器,它的工作原理更為復(fù)雜。電容板感應(yīng)慣性感知部件的位移。有一組磁場(chǎng)線圈連接到撓性件,其中的感應(yīng)電流可施加一個(gè)大小相等但方向相反的力,以使慣性感知部件恢復(fù)到不彎曲的平衡位置。通過(guò)測(cè)量磁場(chǎng)線圈中的電流,就能確定保持撓性件固定不變所需的力的大小。該電流與輸入加速度成正比。
在石油天然氣公司采用隨鉆測(cè)量 (MWD) 技術(shù)開(kāi)展勘探和開(kāi)采的過(guò)程中,加速度計(jì)發(fā)揮重要作用。來(lái)自加速度計(jì)的數(shù)據(jù),結(jié)合陀螺儀或磁力計(jì),可實(shí)時(shí)測(cè)量鉆孔的傾角和方位角,指引鉆井團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)確按照目標(biāo)區(qū)域完成鉆井作業(yè)。
霍尼韋爾Q-Flex能源領(lǐng)域?qū)S眉铀俣扔?jì)堅(jiān)固可靠、技術(shù)先進(jìn),曾在2010年墨西哥灣海上石油鉆井平臺(tái)發(fā)生爆炸事故后成為阻止石油流入墨西哥灣的最大“功臣”。石油公司的技術(shù)人員曾多次嘗試遏制漏油,均以失敗告終,后來(lái)借助霍尼韋爾能源加速度計(jì),采用MWD技術(shù)在海床以下超過(guò)13000英尺的地方鉆了兩口減壓井。鉆井人員使用霍尼韋爾加速度計(jì)所達(dá)到的精度遠(yuǎn)超MWD通常所需的精度,能在非??拷筒氐牡胤椒舛戮?,并在85天后成功遏制了石油的流動(dòng)。
石油公司借助我們的產(chǎn)品成功遏制了這場(chǎng)嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)難,并且石油天然氣行業(yè)上游客戶(hù)也使用我們的加速度計(jì)提高了勘探和生產(chǎn)效率,助力滿(mǎn)足世界能源需求。所有這些都讓我們引以為豪。
霍尼韋爾致力于為航空航天領(lǐng)域開(kāi)發(fā)并制造加速度計(jì)已有近50年的歷史,僅在過(guò)去20年里就生產(chǎn)了300多萬(wàn)臺(tái)。霍尼韋爾的工程師很早就認(rèn)識(shí)到這些設(shè)備在其他行業(yè)的應(yīng)用潛力。早在20世紀(jì)90年代,我們就將能源加速度計(jì)引入了能源行業(yè)。
在能源行業(yè),霍尼韋爾加速度計(jì)能在高溫、強(qiáng)烈沖擊和振動(dòng)的工況下工作數(shù)百萬(wàn)小時(shí),憑借優(yōu)良性能和可靠性贏得良好口碑。
霍尼韋爾的QAT 160、QAT 185和Mini Q系列加速度計(jì)專(zhuān)為能源勘探和生產(chǎn)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。客戶(hù)可根據(jù)鉆井過(guò)程中的溫度強(qiáng)度來(lái)選擇合適類(lèi)型,例如,Mini Q加速度計(jì)可在高達(dá)200℃(約400℉)的溫度下可靠運(yùn)行。
霍尼韋爾加速度計(jì)不懼高溫,能承受能源勘探和開(kāi)采過(guò)程中的嚴(yán)苛條件。因此,諸多全球領(lǐng)先的石油天然氣服務(wù)公司都選擇霍尼韋爾加速度計(jì)來(lái)應(yīng)對(duì)鉆井過(guò)程中的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。