Глубинный манометр

 

Изобретение м.б. использовано при измерении пластового давления нефтяных и газовьк скважин и позволяет повысить точность этих измерений . В камере корпуса 17 размещен полый чувствительный элемент 1, связанный с подпружиненньм пером 3 блока регистрации. Уравнивание давления газа с внутренней и наружной сторон чувствительного элемента 1 осуществляется посредством канала 25 с запор ным устр-вом 26, выполненным в виде двухступенчатого плунжера. Большая его ступень контактирует через отверстие 32 с измеряемой средой, а малая ступень 29 в утопленном положении перекрывает канал 25. Перед началом измерений камеру корпуса 17 заполняют через штуцер 27 нейтральным газом под заданньм давлением, i жинное давление воздействует на эластичный разделитель 23 и через заполняющую его нейтр альную жидкость,, просачивающуюся через сетчатый упор 24, - на эластичный разделитель 2. 2 ил. f8 27 (Л 25 гъ фиг.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

266 А1 (19) (11) (51) 4 С 01 1. 19/08,(21) 4121248/24-10 (22) 22.09.86 (46) 07.07.88. Бюп. )(- 25 (71) Специальное конструкторское бюро средств автоматизации Ивано-Франковского производственного объединения "Геофиэприбор" (72) М.А.Диченко и С.В.Челенков (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 106975, кл. G 01 Ь 9/10, 1956.

Авторское свидетельство СССР

М 1362977, 28.04.86.

10

2В

ГУ

Гб

Ю (54) ГЛУБИННЫЙ ИАНбМЕТР (57) Изобретение м.б. использовано при измерении пластового давления нефтяных и газовых скважин и позволяет повысить точность этих измерений. В камере корпуса 17 размещен goлый чувствительный элемент 1, связан ный с подпружиненньж пером 3 блока регистрации. Уравнивание давления газа с внутренней и наружной сторон чувствительного элемента 1 осуществляется посредством канала 25 с запорным устр-вом 26, выполненным в виде двухступенчатого плунжера. Большая

"ro ступень контактирует через отверстие 32 с измеряемой средой, а малая ступень 29 в утопленном положении перекрывает канал 25. Перед началом измерений камеру корпуса 17 заполняют через штуцер 27 нейтральным газом под заданным давлением. Сква«:. жинное давление воздействует на эластичный разделитель 23 и через заполняющую его нейтральную жидкость, просачивающуюся через сетчатый упор

24, - на эластичный разделитель 2.

2 ил.

1408266

Изобретение относится к устрой ствам для измерения давления и может найти применение при измерении пластоного давления нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения — повышение точ ности измерений.

На фиг. 1 показан глубинный мано(, метр, продольный разрез; на фиг. 2— запорное устройство в закрытом виде.

Упругий чувствительный элемент 1 манометра, выполненный в виде трубчатой (геликоидальной) пружины, связан одним концом через разделитель 2 с полостью измеряемого давления, а другим - с подпружиненным пером 3 блока регистрации. Перо 3 прижато к диаграммному бланку, закрепленному в свернутом виде в барабане 4 записи. 20

Барабан через гайку 5 и ходовой винт 6 кинематически связан с часо,вым приводом 7, в связи с чем вращательное движение вала 8 часового привода преобразуется в поступатель- 25 ное перемещение барабача 4. Механизм запуска часового привода, взаимо действующий с пусковой кнопкой 9, выполнен в виде направляющего стакана 10, установленного внутри трубча; той пружины 1 и соосно с ней и жест ко соединенного. с корпусом прибора.

В стакане 10 смонтированы пружиня

11 и толкатель 12, имеющий фиксатор, 13 который входит в Г-образную проЭ

35 резь образованную поперечно" 14 и

, продольной 15 прорезями стакана 10.

Концы пружины 11 жестко соединены соответственно с дном стакана 10 и .внутренним торцом толкателя 12, ко- 40 торый имеет предварительные круговое и осевое поджатия. При этом фиксатор

13, расположенный в поперечной:прорези 14, прижимается усилием поджатия пружины 11 к регулируемому огра- 4 ничителю 16 хода, соединному с трубчатой пружиной 1. Часовой привод

7 повернут к измерительной части прибора и блоку регистрации тыльной стороной, оборудованной пусковой кнопкой 9, Выводной вал 8 отцентрирован относительно корпуса 17 прибора при помощи втулки 18 и гнезда в корпусе 17 и застопорен по отношению к корпусу 17 от проворота. Корпус часового привода 7 неподвижно закреплен во внутренней полости ходового винта 6, выполненного трубчатым. Винт взаимодействует наружной винтовой поверхностью с .:ходовой гайкой 5 и через нее с барабаном 4 записи, который для защиты от проворота снабжен штифтом 19, скользящим в процессе перемещения барабана записи по продольной прорези направляющей втулки 20.

В полости выступающего за тыльную часть часового привода конца ходового винта расположены подшипники 21 кругового перемещения, соединяющие с ходовым винтом рабочий конец направляющего стакана 10. На направляющем стакане 10 закреплена также втулка 22, имеющая возможность вращения относительно стакана и отцентрированная относительно него. Втулка

22 связана с рабочим концом трубчатой пружины 1 и без искажений позволяет передавать угловое перемещение пружины закрепленным на втулке перу

3 и регулируемому ограничителю 16 хода. Дополнительно эластичному разделителю 2 установлен эластичный разделитель 23. Разделитель 2 имеет наружный сетчатый упор 24 со стороны разделителя 23. Полость последнего заполнена нейтральной жидкостью под

i атмосферным давлением. Полость разделителя 2 и сообщающаяся с ней полость трубчатой пружины 1 заполнены нейтральным газом под давлением, превышающим атмосферное. Этим же газом и под тем же давлением заполнена внутренняя камера корпуса 17 прибора, охватывающая трубчатую пружину

1 снаружи.. Для уравнивания давления газа с внутренней и наружной сторон трубчатой пружины 1 служит уравнительный канал 25 с запорным устройством 26. Прибор снабжен также штуцером 27 для закачки газа вовнутрь.

Запорное устройство 26 выполнено в виде двухступенчатого плунжера, срабатывающего от перепада, возникающе-. го при приближении наружного давления измеряемой среды к величине давления газа в камере прибора. Ступень

26 плунжера большего диаметра уплотнена при помощи кольцевого эластичного уплотнения 28 в двухступенчатом канале 31 с возможностью осевого перемещения. Ступень 26контакти" рует с измеряемой средой через отверстие 32, а ступень 29 контактирует ерез уравнительный канал 25 с газовой средой, которой наполнена ка1408266 мера прибора. Ступень 29 играет так.с же роль запорной части, так как в уплотненном положении (фиг. 2) перекрывает" уравнительный канал 25.

Этому способствует наличие двух эла- стичных уплотнительных колец 30, расположенных с двух сторон и охватывающих участок канала 25, соединяющий часть 31 канала 25 с полостью разделителя 23 °

Манометр работает следующим образом.

В процессе спуска прибора в сква жину одновременно с глубиной растет наружное давление, которое благодаря поступлению наружной среды через отверстия в корпусе воздействует на разделитсль 23. От разделителя 2 давление передается упругому чувствительному элементу давления (трубчатой пружине 1), который раскручивается на пропорциональный давлению угол, перемещая втулку 22 и размещенные на ней перо 3 и регули- 25 руемый ограничитель 16 хода. Последний перемещает вдоль поперечной прорези 14 стакана 10 фиксатор 13 до его совмещения с продольной прорезью

15. После расфиксации фиксатора 13 30

F толкатель 12 ударяет нод действием пружины 11 по пусковой кнопке 9 часового привода 7, освобождая колесо осциллятора от ° торможения и придавая ему первоначальный ходовой импульс. Запущенный часовой привод 7 начинает вращать. выводной вал 8., но из-за заторможенности выводного вала

8 при помощи втулки в гнезде корпуса

17 вращение передается корпусу часо- 40 вого привода. Одновременно с корпусом 7 вращается трубчатый ходовой винт 6, преобразуя свое угловое перемещение в поступательное перемещение гайки 5 и барабана 4 записи. 45

С этого момента запись измеряемого параметра осуществляется во времени.

Так как угловое положение ограничителя 16 хода относительно втулки 22 поддается регулировке, производится настройка момента срабатывания механизма запуска.

Перед началом измерений камеру . .прибора наполняют нейтральным газом под наперед заданным давлением через штуцер 27. Плунжер 26 под действием давления газа перемещается s крайнее правое положение (фиг. 1), .открывая уравнительньщ канал 25. При - том на внутреннюю и наружную поверхности трубчатой пружины 1, а также на внутреннюю поверхность эластичного разделителя 2 действует одинаковое из быточн ое давление газа, под действием которого уравновешенная пружина 1 находится в покое, а разделитель

23 предохраняется от разрушения, плотно прилегая к разгружающему его от растягивающего усилия наружному сетчатому упору 24. В процессе спуска скважинное давление воздействует на эластичный разделитель 23 и через заполняющую его нейтральную жидкость, просачивающуюся через отверстия в сетчатом упоре 24, на эластичный разделитель 2. Однако до достижения наружным давлением величины наперед заданного избыточного давления газа в приборе разделитель 2 не реагирует на это воздействие.

Нарастающее по мере погружения прибора в скважину давление воздействует одновременно с разделителем 23 на торец ступени 26 плунжера. Так как внутреннее давление rasa при этом воздействует на торец ступени 29 мень,шей площади, то плунжер под действием разности давлений перемещается в крайнее левое положение (фиг.2) еще до того, как наружное давление сравнится с внутренним, т.е. дифференциальный клапан закроется при приближении наружного давления к величине внутреннего еще до начала реагирования разделителя 2 на воздействие наружного давления. После закрытия запорного устройстваи превышения наружным давлением внутреннего давления газа в приборе разделитель 2 начинает сжимать газ во внутренней полости трубчатой пружины 1, отделенной клапаном от остальной части заполняющего прибор газа, передавая внутренней поверхности пружины избыточное давление наружной среды ° !

Таким образом, разворот пружины (втулки .22, пера 3 и упора 24) начнется только после того, как закроется клапан и давление наружной среды превысит наперед заданную величину давления газа в приборе.

Если момент срабатывания механизма запуска часового привода совместить с началом движения трубчатой пружины 1 (пера 3), измерение и за1408266 пи ь ни н посл за через кольцевые эластичные уплотнения минимальны (исчезает причина протечек — перепад давления). но н ни ве ди эи но пр тр

Формула изобретения нь н ре с ур ре

P да ча тия.

gg гу м га

Составитель В.Соколовский

Техред jl.0лийнык Корректор А.Тяско

Редактор А.Козориз

Заказ 3301/43

Тираж 847 Подписное

ВННН0Н Государственного комитета, СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 измеряемого параметра во времеачнутся практически одновременно е достижения прибором опредененнаперед заданной глубины в сква5 е. Использование различных значеизбыточного давления при заполне-. прибора газом позволяет смещать хнюю границу его измерительного паэона в широких пределах, в свяс чем прибор приобретает возможть измерять давление, значительно восходящее предельные возможности бчатой пружины.

Автоматическое закрывание запорустройством уравнительного каа в скважине непосредственно пеначалом измерений позволяет макально приблизить момент перекрытия внительного канала к началу изме- 20 ий, что позволяет максимально сохить предыэмерительное равенство ения газа снаружи и внутри трубой пружины.

Кроме того, автоматическое пере- 25 тие канала, наступающее при прибнии наружного давления к внутрен, разделяет камеры прибора пракски уже при отсутствии разницы ений между внутренней и наружной ами, в связи с чем протечки гаГлубинный манометр, содержащий корпус, приемную полость, камеру, в которой размещен полый чувствительный элемент, гибкий разделитель, отделяющий приемную полость от полости чувствительного элемента, и регистратор, соединенный с чувствительным элементом, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения точности, в нем камера снабжена заправочным штуцером и соединена с полостью чувствительного элемента каналом с запорным устройством, причем камера и рабочая полость чувствительного элемента заполнены газом под давлением, а разделитель снабжен сетчатым упором, размещенным в приемной полости, при этом запорное устройство выполнено в виде двухступенчатого плунжера, большая ступень которого размещена в -камере, сообщенной с измеряемой средой, а малая ступень размещена в канале с воэможностью его перекры