Глубинный манометр

 

Союз Советских

Социалистических

Республик ()1 ОООЗО2 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01. 10. 81 {21 ) 331913б/18-10 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 280283. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.83

f51)AA Кл з

G L 7/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

t З} УДК531. 787 (088. 8) н

Б.П.Атаджанян и М.P.Àëèåâ

/

-:/

Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский инстнтут по технике беэопасности-= (72) Авторы изобретения (71) Заявитель.(54 ) ГЛУБИННЫЙ МАНОМЕТР

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано при гидродинамических исследованиях скважин для измерения давления и темпера» туры в нефтяных.и газовых скважинах.

Известны глубинные манометры, предназначенные для измерения давле ния в действующих и остановленных фонтанных, компрессорных, глубиннонасосных,нагнетательных,а также в пьезометрических скважинах на забое и по стволу 1).

Недостатком глубинных манометров является влияние температуры на их показания, которое учитывается введением расчетным путем поправок на температуру с использованием данных, полученных при их тарировке. Последнее существенно усложняет тарировку приборов и повышает труцоемкость..расшифровки показаний глубинных манометров.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому манометру является глубинный геликсиый манометр МГГ-2у, который предназначен для измерения высоких давлений при повышенных температурах.

Известный манометр состоит иэ корпуса, часового привода каретки 30 с диаграммным бланком, пищущего пера, сильфона с геликсом, заполненных жидкостью, и максимального термометра.

Измеряемое давление через отверстие в корпусе передается на сильфон, сжимая его, повышает давление жидкости в нем и геликсе. Под действием этого давления свободный конец геликса поворачивается на определенный угол, пропорциональный измеренному давлению. Величина угла регистрируется пишущим пером на диаграммном бланке, вставленном в каретку. Для получения непрерывной записи изменения давления во времени каретка перемеща" ется поступательно под действием часового привода.

Максимальный ермометр применяется с целью введения расчетным путем температурной поправки к показаниям манометра .после его извлечения из скважины (2 j.

Основным недостатком манометра яв-. ляется влияние температуры иа его показания, что происходит следующим образом.

Геликс и сильфон, заполненные жидкостью, представляют собой замкнутую систему, которая, подвергаясь воздействию температуры, работает

1000802

10 фактически как жидкостной термометр.

Поэтому температура окружающей среды существенно влияет как на показание манометра, так и на методику его расчета и тарировки.

Кроме того, при толчках в процессе спуска (подъема ) глубинного манометра в скважину могут измениться показания максимального термометра, что также приведет к дополнительным погрешностям.

Конструкция манометра МГГ-2 не позволяет производить поинтервальный .т. е. на различных глубинах, замер давления за одну спуско-подъемную опе.— рацию. Это объясняется наличием в 15 конструкции МГГ-2у максимального термометра, показания которого не регистрируются. Поэтому для расшифровки показаний манометра после измерения давления на каждой глубине необходи- 70 .мо извлечь его из скважины и записать показания максимального термометра с целью введения поправки на влияние температуры.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет исключения температурной погрешности и.расширение функциональных возможностей.

Эта цель достигается тем, что известный глубинный геликсный манометр снабжен размещенной в корпусе манометра термометричеекой системой, заполненной жидкостью с термоприемником, соединенным с дополнительным геликсом, снабженным на конце штоком с пишущим пером, при этом объемы манометрической и термометрической систем и заполняющие их жидкости одинаковы, термоприемник размещен над разделительным сильфоном, а геликсы установлены соосно, причем шток допол- 40 нительного геликса размещен внутри первого геликса, параллельно его оси, а уровни расположения пишущих перьев смещены один относительно другого по высоте. g (((На фиг,1 показана принципиальная схема глубинного манометра; на фиг.2пример записи показания манометра на диаграммном бланке.

Глубинный манометр состоит из кор- 50 пуса 1, часового привода 2, каретки

3 с диаграммным бланком, пишущих перьев 4 и 5, сильфона б, геликсов

7 и 8 и термоприемника 9. Объем тврмоприемника 9.с геликсом 8 равен объему сильфона с геликсом 7. 55

Измеряемое давление через отверстие ol в корпусе 1 передается на сильфон б, сжимая его, повышается давление жидкости в нем и геликсе 7. Под действием этого давления свободный 60 конец геликса 7 поворачивается на определенный угол, пропорциональный измеренному давлению. Величина угла регистрируется пишущим пером 4 на ди. аграммном бланке в"каретке 3. 65

Лля получения непрерывной записи изменения давления во времени каретка 3 перемещается поступательно под действием часового привода 2. В то же время геликс 7 и сильфон б, заполненные жидкостью, представляют собой з амкнутую систему, которая, подвергаясь воздействию температуры, работает фактически как жидкостной термометр, т.е. под действием температуры давление жидкости в этой системе возрастает, что .заставляет свободный конец геликса 7 повернуться на некоторый дополнительный угол. Угол поворота фиксируется пером 4 на диаграммном бланке. в каретке 3. Этот дополнительный угол и является температурной погрешностью манометра. Под действием этой же температуры жидкость в термоприемнике 9 также расширяется, увеличивая давление в системе термоприемник 9 — геликс 8. Под действием укаэанного давления свободный конец геликса 8 поворачивается на тот же дополнительный угол, о котором сказано выше. Величина угла регистрируется пишущим пером 5 на том же диаграммном бланке в каретке 3.

Запись производится синхронно с записью величины давления, измеряемого маномет(:(ом. (Линия 0-0 (фиг.2) прочерчивается пером 4 при перемещении каретки 3 вручную до спуска прибора в скважину и соответствует нулевому избыточному (атмосферному ) давлению плюс температура окружающего воздуха. Линия 0 -0 прочерчивается пером 5 при перемещении каретки 3 вручную до спуска прибора в скважину и соответствует температуре окружающего воздуха. Так как запись перьями 4 и 5 происходит синхронно, то расстояние между линиями 0-0 и

0 -0 соответствует избыточному атмосферному) давлению.

Линия а Ьс д, э аписываемая пером 4, соответствует давлению плюс температура при спуске, выдержке на заданной глубине и подъеме глубинного манометра, Линия а Ь с d, записанная пером (((!

5 в тех же условиях, соответствует температуре.

Расстояние между линиями аЬсд и а Э с(а(по ординате соответствует величине измеряемого давления. Так например, отрезки М((пп и rs соответствуют давлению на определенных глубинах в скважине при спуске. выдержке и подъеме глубинного манометра из скважины.

Для измерения температуры и давле ния на разных глубинах следует выдерживать предлагаемый прибор на заданных глубинах некоторый отрезок времени. Это позволит избежать погрешности эа счет инерционности прибора.

1000802

Таким образом, за одну спускоподъемную операцию предлагаемый глу бинный манометр позволит измерить и синхронно зарегистрировать давление и температуру на различных глубинах скважины. Пои этом темпеоатуоная погрешность автоматически исключается. что не требует дополнительных расчетов, связанных с введением поправки на температуру для расшиф- ровки величины давления по диаграм- 10 ме.

Технико-экономические преимущест. ва предлагаемого манометра заключаются в следующем.

Сокращается количество спуско- 35 подъемных операций при поинтервальном измерении давления и температуры в скважине.

Повышается точность измерений прибора и облегчается расшифровка диаг- лъ ,pCNMH е

Отпадает необходимость наличия двух приборов (глубинных манометра. и термометра>, функции которых выполняет предлагаемый прибор.

Производится синхронная запись 25 давления и температуры на одном диаграммном бланке от одного часового привода.

Формула изобретения ЗО

Глубинный манометр, содержащий корпус, в котором размещены часовой привод, кинематически cBяэанный с кареткой, снабженной диаграммным бланком, и заполненную жидкостью манометрическую систему с разделительным сильфоном, соединенным с геликсом, снабженным на конце штоком с пишущим пером, отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерений за счет исключения температурной погрешности и расширения функциональнйх возможностей, он снабжен размещенной в корпусе термометрической системой, заполненной жидкостью,с термоприемником, соединенным с дополнительным геликсом, снабженным на конце штоком с пишущим-пером, йри этом объемы манометрической и термометрической систем и заполняющие их.жидкости одинаковы, термоприемник размещен над разделительным сильфоном, à геликсы установлены соосно, причем шток дополнительного геликса размещен внутри первого геликса, параллельно

его оси, а уровни расположения пишущих перьев смещены один относительно другого по высоте..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 26З227, к . G 01 1, 7/04, 1968.

2.,Петров А.И. Иетоды и техника измерений при промысловых иссле9 ованиях скважии. N. 1972, с. 97 прототип).

Составитель О.Полев

Редактор М.Янович Техред Л.Пекарь Корректор Е.Рошко

Заказ 1362/41 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðoä, ул.Проектная,4