Vibration acceleration measurement on the downhole sensor (TMS)

[afangens]

Vibration acceleration measurement on the downhole sensor (TMS).

Colleagues, good day.. Who can clarify the principle of measuring vibration acceleration on the downhole sensor (TMS).

All makers specify two channels, XY and Z. Z, if I understand right, is axial, along the sensor.

XY comes as one value, which is not entirely clear, because X is one axis and Y another, so how is XY calculated. Three-axis sensors exist in nature, but on those it is clearly marked which axis is which, and that is a clear direction.

Who can explain what values go on the XY channel, by what principle they are counted (max, average, or...) or at random, and those axes are unknown and not marked. Whoever has any information, share your thoughts... or guesses...

Thanks

Original topic

Коллеги, добрый день.

Кто может внести ясность по принципу замера виброускорения в в ТМС. Все производители указывают два канала XY и Z.

Z, если я правильно понимаю, осевая, вдоль датчика. ХY - идет одним значением, что не совсем понятно, поскольку Х это одна ось, а Y другая, тогда, как высчитывается XY.

В природе существуют трехосевые датчики, но на нем четко указано где какая ось, и это есть четкое направление. Кто может пояснить, какие значения идут по каналу XY, по какому принципу они считаются (максимум, среднее или...) или от балды, и эти оси не известны и не обозначены.

У кого есть какая информация, поделитесь соображениями...или догадками... Спасибо

[TMSnick70]

It should be like this. Square root of (X squared + Y squared).

Original reply

Должно быть вот так. Корень из (X квадрат + Y квадрат).

[afangens]

Even if it is the root... but in what direction is the X and Y measurement made? Is there some starting point...
Maybe someone has information on the types of sensors fitted... then everything will fall into place..., and you can see where the cheat is in the reported values...

Original reply

Должно быть вот так. Корень из (X квадрат + Y квадрат).
Даже если корень...но в каком направлении происходит замер X и Y ? Есть, какая-то отправная точка...
Может, кто владеет информацией о типах установленных датчиков...тогда все встанет на свои места..., и можно понять где в выводимых значениях лохотрон...

[TMSnick70]

X and Y are perpendicular axes in the radial plane. In practice the starting point is the place on the board where the vibration sensor is soldered.

Original reply

X и Y это перпендикулярные оси в радиальной плоскости. На практике отправная точка - это место на плате куда запаян датчик вибрации.

[afangens]

On the downhole sensor (TMS) there is no mark by which you could specifically say that this is the X-axis (or Y) measurement direction.

Original reply

X и Y это перпендикулярные оси в радиальной плоскости. На практике отправная точка - это место на плате куда запаян датчик вибрации.
В ТМС нет метки, по которой бы можно конкретно сказать, что это направление замера оси Х (или Y).

[TMSnick70]

There are no marks. Any point in the sensor volume can be chosen as the origin.

What matters is the measurement directions. For the Z axis - along.

For the X and Y axes, in the radial plane in any direction. The designers assume (this is my opinion) that in a small volume the sensor shakes the same at all points of the volume, though that is not quite so.

In that sense the Elekton people do it more correctly when they mount the board with the vibration sensor on the head of the downhole unit (TMS), thereby measuring vibration of the unit housing.

Original reply

Нет никаких меток. Любая точка в объёме датчика может быть выбрана в качестве исходной.

Важными являются направления измерений. Для оси Z - вдоль.

Для осей X и Y в радиальной плоскости в любом направлении. Разработчиками предполагается (это моё мнение) что в небольшом объёме датчик трясётся одинаково во всех точках объёма, хотя это не совсем так.

В этом смысле Электоновцы поступают более правильно когда крепят плату с датчиком вибрации на головке блока, тем самым измеряя вибрацию корпуса блока.

[chernyi-abdulla]

Some people put marks, some do not. That matters when you have to orient a downhole unit (TMS) on a vibration table to check that the readings are correct. I stress - on a vibration table, not on a homemade bone-shaker from a motor with eccentrics that thrashes in all directions with who-knows-what spectrum. In the field the marks do not matter, because in the well nobody sees where X is and where Y is.

On Elekton putting the vibration sensor (VS) on the head, that is of course correct, but it is a hassle with extra wires. If the main measurement-processor board is small and the whole construction is rigid, you need not bother moving the VS to the head. Then, I already voiced my doubts in another thread about how useful vibration-acceleration measurement is on the end of a dangling string of several tens of meters. The current thread I would rename to "Who got anything useful from measuring vibration acceleration in downhole monitoring system (TMS)" or something like that. And dump life experience here.

Earlier downhole monitoring system (TMS) inventors really did combine X and Y, and each in their own way. Elekton apparently reported the maximum readings, IRZ and Borets, as described above, "by the Pythagorean theorem." Now this question is not relevant, because in Rosneft Transfer and Lukoil all 3 vibrations are sent separately.

Original reply

Нет никаких меток. Любая точка в объёме датчика может быть выбрана в качестве исходной. Важными являются направления измерений. Для оси Z - вдоль. Для осей X и Y в радиальной плоскости в любом направлении. Разработчиками предполагается (это моё мнение) что в небольшом объёме датчик трясётся одинаково во всех точках объёма, хотя это не совсем так. В этом смысле Электоновцы поступают более правильно когда крепят плату с датчиком вибрации на головке блока, тем самым измеряя вибрацию корпуса блока.
Метки кто-то ставит, кто-то нет. Это имеет какое-то значение, когда погружой надо сориентировать на вибростенде, что бы проверить правильность показаний. Подчеркиваю - на вибростенде, а не на самопальном костотрясе из моторчика с эксцентриками, который колбасит во всех направлениях х.з. с каким спектром. В эксплуатации метки не имеют значения, т.к. в скважине никто не видит, хде Х,а хде У.
Насчет того, что Электон ставит датчик вибрации (ДВ) на головку, конечно верно, но гемор с лишними проводами. Если основная измерительно-процессорная плата небольшая и весь конструктив жесткий, то с выносом ДВ в голову можно не заморачиваться. Потом, я свои сомнения по поводу эффективности измерения виброускорения на конце болтающейся установки в несколько десятков метров высказывал в др.теме. Текущую же тему переименовать бы в "Кто что поимел полезного от измерения виброускорения в ТМС " или что-то в этом роде. И скидывать сюда жизненный опыт.
Раньше действительно придумщики тмс объединяли Х и У, причем кто как. Электон вроде выводил максимальные показания, ИРЗ и Борец, как описывали выше "по теореме Пифагора". Сейчас этот вопрос не актуален, т.к. в Трансфере РН и Лук все 3 вибрации передаются раздельно.

[afangens]

By the way IRZ on their test stand also uses a bone-shaker.
A vibration table with a VFD... that thrashes in practically all directions.... I think the hard part here is lining up (finding) the measurement axis in the sensor with the reference sensor...
IRZ test stand

IRZ-vibration-test-stand-EB.zip

Original reply

Подчеркиваю - на вибростенде, а не на самопальном костотрясе из моторчика с эксцентриками, который колбасит во всех направлениях х.з. с каким спектром..
Кстати ИРЗ на своем стенде использует тоже костотряс

Вибростол с чатотником...который колбасит практически во всех направлениях.... Я думаю, тут сложность совместить (найти) ось замера в датчике с эталонным датчиком...
https://www.irz.ru/products/3/302.htm ИРЗ стенд

IRZ-vibration-test-stand-EB.zip

[TMSnick70]

I would not claim the option is useless. The facts say the opposite. For example, makers used to fit two-axis sensors, and now three axes is a mandatory condition. Borets reserved Modbus registers for axis tilt angles for future use. Accuracy and information content are another matter... But apparently customers are so far satisfied with such approximate measurements.

Original reply

Я бы не стал утверждать о бесполезности опции. Факты говорят об обратном. К примеру, раньше производители ставили двух осевые датчики, а сейчас три оси - обязательное условие. Борцы под будущее использование зарезервировали регистры в модбасе под углы наклона осей. Другое дело точность и информативность.… Но, по-видимому, заказчиков, пока устраивают такие приближённые измерения.

[udar17]

It was correct to report two vibrations, XY and Z. The string is round and the vibration vector almost never lines up with either XY axis of the vibration sensor.

But the IRZ guys had a problem extracting a square root in the downhole unit (TMS) and they reported 3 vibrations separately. Accordingly that appeared in Transfer.

Now it has become impossible to build a vibration protection. And it added problems when testing a downhole sensor (TMS) on a vibration table.

How do you orient the downhole sensor on the table if the vibration-sensor location is unknown. And Borets is probably now trying to patch the hole of no RMS vibration acceleration on the XY axes.

On usefulness of the vibration-acceleration parameters. Some company ran studies on this and found that before a string "flight" vibration increased strongly.

But in the Transfer implementation this is now a useless function.

Original reply

Правильно было выводить две вибрации XY и Z. Установка круглая и вектор вибрации практически никогда не совпадёт ни с одной из осей XY датчика вибрации.

Но у ребят из ИРЗ возникла проблема с извлечением квадратного корня в погружном блоке ТМС и они вывели отдельно 3 вибрации. Соответственно это появилось в транфере.

Теперь стало невозможным построить защиту по вибрации И ещё добавило проблем при тестировании ТМСП на вибростенде. Как ориентировать на стенде ТМСП если расположение датчика вибрации неизвестно Ну а Борец вероятно теперь пытается залатать дыру с отсутствием действующего значения виброускорения по осям XY.

По поводу полезности параметров виброускорения. В какой-то компании проводились исследования по этому вопросу и выяснили, что пред "полётом" установки вибрация сильно увеличивалась.

Но в реализации транфера это теперь бесполезная функция