株式会社物理計測コンサルタント

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圧力・流量
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圧力・流量
検層名 インペラー型フローメーター検層
測定原理  インペラー型フローメーター検層は、ケーシングパイプ中、あるいは裸孔の流体の流量を深度に応じて測定する検層です。 インペラー型フローメーター検層概念図

 インペラー型(スピンナー型)の検層器は流量計の一つです。一定の速度で孔内を移動した際に、測定電極による流体の相対速度やケーブル速度を記録し、孔径変化のデータを加えて孔内流体の流量を求める検層です。

 装置は、右図のように測定電極の孔内移動あるいは流体の流れによるスピンナーの回転をピックアップコイルで電気的信号に変換し(下図)、最終的にはパルス数(C.P.S)で記録され、流量を計算します。

 この測定では、孔内の逸水層や湧水層を検出し、それぞれの箇所での透水性に関する評価を行うのに用いられます。


スピンナー部


ツール写真

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圧力・流量
検層名 ヒートパルス型フローメーター検層
測定原理
ヒートパルス型フローメーター検層概念図
< ヒートパルス型フローメーター検層概念図 >

 ヒートパルス型フローメーターは、従来のインペラー型フローメータにおける測定限界以下の微流量を計測するために、米国地質調査所により研究開発され、それに改良が加えられて製品化に至ったツールです。
 このツールは、フローチューブ内にあるヒーターグリッド、その上下に一定距離をおいて配置された温度センサー(サーミスタ)とダイバータ等で構成されます(右図)。

 ヒーターグリッドに電流を流すことにより、ヒーターグリッド周囲の流体は約1゚F加熱され、熱的な目印(ヒートパルス)が生じます。このヒートパルスが流体移動により、ヒートグリッド上下のサーミスタに移動し流体の温度変化が検出されます(下図)。


 このヒートパルスのピーク到着時間を測定することにより、流量が計算されます。また、同時にヒートパルスが上下どちらのサーミスタで検出されたかを知ることにより、上昇流か下降流かを決定できます。

 ヒートパルス型フローメーターは、孔井内の任意の測定ポイントごとに停止して測定を行います。正確な流量を計測するには、ダイバーターで孔内流体の流れをすべてフローチューブ内に集中させる必要があり、孔内で亀裂のない位置や孔壁が安定している位置にダイバーターをきかせる必要があります。そのため、測定ポイントは、温度検層孔径検層(キャリパー検層)、孔内テレビ、ボアホール・テレビュアー(BHTV検層)などの検層結果から選定されます。



ヒートパルス型フローメーター原理図
< ヒートパルス型フローメーター原理図 >

ヒートパルス型フローメーター検層ツール
< ヒートパルス型フローメーター検層ツール >

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検層名 電磁型フローメーター検層
測定原理
電磁フローメーター概念図
< 電磁フローメーター概念図 >

 電磁型フローメーター検層は、電磁流量計と同じファラデーの法則(電磁誘導の法則)を利用しています。
 そのため、従来のインペラー型フローメーター検層ヒートパルス型フローメーター検層と比較すると、測定範囲が非常に広いのが特長です。

 この検層ツールは、フローチューブ内に電磁センサーが組み込まれ、孔内水はこの電磁センサー内を通ることにより、孔内水の流れを測定します。
 また、同時に孔内水温度と孔内水比抵抗も測定します。


電磁型フローメーターにゴムのダイバーターを取る付けることで、「流量計」になります。
 この場合、孔井内の任意の測定ポイントごとに停止して測定を行います。正確な流量を計測するには、ダイバーターで孔内流体の流れをすべてフローチューブ内に集中させる必要があります。
 そのため、ヒートパルス型フローメーター検層と同様に、孔内で亀裂のない位置や孔壁が安定している位置にダイバーターを孔壁に密着させる必要があります。

さらに、電磁型フローメーターは、ゴムのダイバーターを取り外すことにより、「流速計」になります。
 この場合、一定の速度で孔内を移動する際に、測定ツールによる流体の相対速度やケーブル速度を同時に記録し、それらに孔径変化のデータを加えて孔内流体の流量を求めます。


電磁型フローメーター検層は、インペラー型フローメーターのようにインペラーなどの回転する動的部分がないため、機械的ノイズがほとんど発生しないのも特長です。

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