Interpretace výsledků Interpretace výsledků karotážních měření na karotážních měření na zatopené jámě Jindřich zatopené jámě Jindřich

(Oslavany)(Oslavany)

Porovnání klasické karotáže a DTSPorovnání klasické karotáže a DTS

Černík M.Černík M.Slovák J.Slovák J.Stejskal M.Stejskal M.Zeman J.Zeman J.

Součást projektu VaV MPO ČŘ, ev.č. FTA/066Součást projektu VaV MPO ČŘ, ev.č. FTA/066

ObsahObsah Představení používaných metodPředstavení používaných metod

metoda DTS (metoda DTS (DDistributed istributed TTemperatureemperature SSensorsensors)) standartní měření teplotního profilu zatopené standartní měření teplotního profilu zatopené

jámyjámy Porovnání obou přístupůPorovnání obou přístupů Prezentace výsledkůPrezentace výsledků Interpretace výsledkůInterpretace výsledků ZávěrZávěr

Metoda DTSMetoda DTS D Distrubutedistrubuted T Temperatureemperature S Sensorsensors

Metoda rozloženého snímání teplot (DTS)Metoda rozloženého snímání teplot (DTS)

založena na stanovení intenzity odrazu a rozptylu založena na stanovení intenzity odrazu a rozptylu laserového paprsku v optickém vláknulaserového paprsku v optickém vláknu

intenzita závislá na teplotě a napětí vláknaintenzita závislá na teplotě a napětí vlákna určení teploty prováděno analýzou navrácených určení teploty prováděno analýzou navrácených

laserových pulsůlaserových pulsů v rámci jednotlivých impulsů jsou sledovány ztráty v rámci jednotlivých impulsů jsou sledovány ztráty

a fázové posuny vracejícího se světlaa fázové posuny vracejícího se světla

Analyzované jevy:Analyzované jevy: Rayleighův rozptyl – závislý na hustotních rozdílechRayleighův rozptyl – závislý na hustotních rozdílech Ramanův rozptyl Ramanův rozptyl – příčinou kmitání molekul– příčinou kmitání molekul Brillouinův rozptyl – způsoben převážně napětím vláknaBrillouinův rozptyl – způsoben převážně napětím vlákna

Rayleigh – stejná vlnová délka jako laserový puls

Brillouin

Raman

Vlnová délka

Inte

nzita

Raman

Konfigurace DTS měřícího systémuKonfigurace DTS měřícího systému

čidločidlo – optický kabel – optický kabel detekční zařízení (Sensornet)detekční zařízení (Sensornet)

laser – vysílálaser – vysílásvětelné pulzysvětelné pulzy

detektor – analyzuje detektor – analyzuje zachycené odrazyzachycené odrazylaserových pulsůlaserových pulsů

Charakteristiky DTS zařízeníCharakteristiky DTS zařízeníZpůsob:Způsob: měření celého sledovaného měření celého sledovaného

úsekuúseku

Typ: Typ: Sentinel DTS-LRSentinel DTS-LRVýrobce:Výrobce: Sensornet (Sensornet (Velká BritánieVelká Británie))Přesnost:Přesnost: ±±0,2 0,2 ooC (C (referenční PT100referenční PT100))Rozlišení:Rozlišení: ≥≥0,01 0,01 ooC (C (závislé na čas. intervaluzávislé na čas. intervalu))Použitelnost:Použitelnost: ????Interval měření:Interval měření: 15 – 1800 s15 – 1800 sDélkový krok:Délkový krok: 0,5 m0,5 m

Rozlišení DTS sestavy při použití Rozlišení DTS sestavy při použití v jámě Jindřichv jámě Jindřich

Uváděné hodnoty jsou pro délku optického vlákna: 1550 mUváděné hodnoty jsou pro délku optického vlákna: 1550 m

Měřený intervalMěřený interval RozlišeníRozlišení

15 s15 s 0,150 0,150 ooCC

180 s180 s 0,106 0,106 ooCC

1800 s1800 s 0,013 0,013 ooCC

Standardní měření teplot v jáměStandardní měření teplot v jáměZpůsob: Způsob: spouštění teplotního spouštění teplotního

čidla na nerezovém lankučidla na nerezovém lanku

Teplotní čidlo: Teplotní čidlo: KCT-2-120-36MYKCT-2-120-36MYVýrobce:Výrobce: ELGI (ELGI (MaďarskoMaďarsko))Přesnost:Přesnost: ±±0,50,5ooCCRozlišení:Rozlišení: 0,0250,025ooCCPoužitelnost:Použitelnost: 10 – 12010 – 120ooCCInterval měření :Interval měření : 2s2sDélkový krok:Délkový krok: libovolnýlibovolný

Porovnání metodPorovnání metodDTSDTS čidločidlo

Prostorové rozlišeníProstorové rozlišení >1m>1m 55 cmcm

Časoprostorový vývojČasoprostorový vývoj anoano nene

Měření dynamických sys.Měření dynamických sys. ano ano omezenéomezené

Manipulační tech.Manipulační tech. nene nutnánutná

Choulostivost zařízeníChoulostivost zařízení vysokávysoká průměrnáprůměrná

Finanční náklady*Finanční náklady* srovnatelnésrovnatelné

* * - Finanční náročnost celého systému- Finanční náročnost celého systému

Výsledky měření teplotVýsledky měření teplotCelkový náhledCelkový náhled

Výsledky měření teplotVýsledky měření teplotPorovnání metodPorovnání metod

Výsledky měření teplotVýsledky měření teplotPorovnání metod - rozhraníPorovnání metod - rozhraní

Výsledky měření teplotVýsledky měření teplot

Výsledky měření teplotVýsledky měření teplot

-1175

-1160

-1145

-113024.4 24.6 24.8 25

Teplota [ oC ]

Hlo

ubka

[m]

DTS (30 min)čidlo

Porovnání metod - rozhraníPorovnání metod - rozhraní

Stabilita rozhraní v časeStabilita rozhraní v čase

Interpretace výsledkůInterpretace výsledků

StratifikaceStratifikace1.1. Odráží přirozenou charakteristikou hlouboké Odráží přirozenou charakteristikou hlouboké

zvodně jako celku v oblasti jež byla po dlouhé zvodně jako celku v oblasti jež byla po dlouhé období težby vystavena vlivu oxidačního období težby vystavena vlivu oxidačního prostředí? prostředí?

2.2. Je to důsledek přítomnosti otevřených struktur?Je to důsledek přítomnosti otevřených struktur? přetok mezi patrypřetok mezi patry teplotně-hustotní prouděníteplotně-hustotní proudění

3.3. Kombinace výše uvedených procesů?Kombinace výše uvedených procesů?

ZávěryZávěry Obě metody se velmi dobře doplňujíObě metody se velmi dobře doplňují

čidlo umožňuje přesné vymezení rozhraníčidlo umožňuje přesné vymezení rozhraní DTS umožňuje dlouhodobé studium aktivity uvnitř DTS umožňuje dlouhodobé studium aktivity uvnitř

rozhraní, která doposud nebyla nikdy popsánarozhraní, která doposud nebyla nikdy popsána

Od detailního popisu teplotní mikrostruktury se Od detailního popisu teplotní mikrostruktury se očekává důležitý přínos pro pochopení příčin a očekává důležitý přínos pro pochopení příčin a chování stratifikovaných vrstev v zatopených chování stratifikovaných vrstev v zatopených důlních dílech. Pro její studium je potřeba důlních dílech. Pro její studium je potřeba detailního laboratorního otestování možností DTS. detailního laboratorního otestování možností DTS.