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PROMORE社の坑内圧力温度観測システム
■CEX/ERD圧力ゲージ
坑内圧力温度観測システム
 
ケーシングコンベイ方式で使用するパーフォレータCEX

ケーシングコンベイ方式で使用するパーフォレータCEX
ケーシングコンベイ方式で使用する
パーフォレータCEX
CEXは、ケーシングの外側にセットするパーフォレータです。ケーシングの外側に圧力計や温度計と一緒にセットして、セメンチング後に地層に向かってパーフォレーションを打つことができます。

特徴

パッカーを用いずに、地層の複数箇所での圧力や温度を測定することが可能
坑内には全くケーブル等が存在しないため、坑井自身は、生産・還元・検層等の様々な用途に使用することが可能


導爆線は、MORECで圧力・温度用の信号線として用いる7芯ケーブルのうちの一芯を用いるため、MORECと同時に設置が可能です。ただし、耐熱限界は204℃ですので、地熱地帯での使用には限界があります。


ERD圧力ゲージ

圧力計は、同社が独自に開発したシリコン発振素子を用いたERDセンサーを用いております。ERDセンサーは、高分解能で、温度変化に対してきわめて安定性が高いセンサーで、坑内圧力センサー(耐熱250℃で連続測定可能)としても、キャピラリーチューブ用の地上圧力センサーとしても利用可能です。

ERDセンサーは、通常の水晶発振素子を用いたいわゆるクオーツゲージが数10〜数100kHz程度の(温度依存性のある)固有発振周波数を有するのに比べて、数kHzという低周波数で発振します。このため、信号ケーブルでの信号減衰が小さく、地上から電源を直接ERDセンサー素子に送電することで作動させることが可能です。このため、素子の耐熱限界(250℃)までの測定が可能になります。

第1図は、センサー周辺の温度環境を10℃ステップで変化させた時のセンサーの温度ドリフトを実験したものですが、左側のセンサーでは温度ドリフトが見られますが、ERDセンサーでは全くドリフトが消失しております。したがって、従来型のセンサーのように、温度を一定に保つ目的で埋設したり、保温したりする必要が全くありません。(ただし、キャピラリーチューブの場合は、チューブ内の温度変化の影響がこれに加算されます。)


従来型の圧力センサー
従来型の圧力センサー
(外部環境10〜60℃)
ERDセンサー
ERDセンサー
(外部環境-10〜70℃)

図1 温度ドリフトの影響(10℃ステップで温度変化を与えた場合)


次に、1/8”(約3mm)の水位変化(0.0311kPa=0.0003%FS)を与えた時、ERDセンサー(最大圧力=1500psi)で圧力を計測した例を図2に示します。ERDセンサーはこのような微量の圧力変動に対する分解能を有しております。(なお、この実験ではキャピラリーチューブを用いておりませんが、長尺のキャピラリーチューブでは管内を圧力波が通過する間の遅延効果が生じるため、この実験のように直接圧力を測定する場合と比べて圧力応答がやや鈍くなる傾向があります。)

1/8”(約3mm)の水位変化(0.0311kPa)を与えた場合のERDセンサーの反応
図2 1/8”(約3mm)の水位変化(0.0311kPa)を与えた場合のERDセンサーの反応

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