Устройство для определения водопроницаемости стенок буровых скважин

 

Класс "а, 18Ä

ceca

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ВИДЕ7ЕЛЬС1 ВУ

Н. К. Кухаренко и И. Г. Тираспольский

Устройство для определения водопроницаемости стенок буровых скважин

Заявлено 19 июня 1946 года в Министерство нефтяной промышленности восточных районов СССР за № 46 (346239) Опубликовано 31 августа 1947 года

Уже известны устройства для определения водопроницаемости стенок буровых скважин по количеству поглощаемой стенками скважины жидкости, беспрерывно накачиваемой в последнюю под постоянным давлением, измеряемым по изменению скоростй потока жидкости по длине скважины при помощи опускаемого в скважину диференциального манометра.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства для определения водопроницаемости стенок буровых скважин является то, что манометр, служащий для определения скорости движения жидкости, выполнен в виде опрокинутой U-образной трубки, погруженной концами в два открытых сосуда, вместе с трубкой заполненных жидкостью, не смешивающейся с жидкостью в скважине.

Один из сосудов снабжен прикрывающим его сверху экраном, расположенным на пути движения потока жидкости в скважине, стой целью, чтобы смещение жидкости в трубке происходило под действием разности давлений, возникающей в обоих сосудах.

Оба сосуда и трубка предлагаемого устройства заполнены двумя различными по электропроводности жидкостями, не смешивающимися как между собой, так и с жидкостью в скважине. В двух коленах трубки помещены электроды, расположенные попарно и включенные в цепь мостика

Уитстона, с тем, чтобы при перемещении жидкости в коленах трубки происходило изменение сопротивления ветвей мостика в результате замыкания части электродов проводящей ток жидкостью при изменении ее уровня.

На фиг. 1 изображено устройство для определения водопроницаемости стенок буровых скважин, на фиг. 2 — схема включения устройства в цепь мостика Уитстона.

U-.îáðàçíàÿ трубка 1 (фиг. 1) выполнена из электрически непроводящего материала и соединена своими открытыми концами с сосудами 2 и 3, один из которых сверху прикрыт краном 4. Сосуды 2 и 3 и трубка 1 заполняются различными по удельному весу жидкостями, которые не должны смешиваться между собой;

39,М б9162 — 2 при этом жидкость в одной тр; .ске должна быть электрически непроводящей, Таким образом, устройство представляет из себя диференциальный двухжидкостный трубчатый манометр.

Линия а — а является границей раздела жидкостей при равенстве давлений в сосудах 2 и 3.

При нарушении этого равенства разность давлений в сосудах переместит плоскости раздела жидкостей в полсжение в — в.

В устройстве, опущенном в скважину, наполненнугс жидкостью, при отсутствии движения хсидкссти fIo скважине, давления в сосудах 2 и 3 будут равны и граница разделажидксстей в трубке установится па плоскости а — а. При движении жидкости по скважине (при закачке в поглощающие зоны) в открытом сосуде 2 возникают более повышенные давления по сравнениго с сосудом 3.

В трубку 7 вмонтированы четыре линейных электрода 5, б по два в каждом колене. При равенстве давлений в сосудах 2 и 3 плоскость раздела а — а между жидкостями должна проходить примерно через середину электродов 5, б. Последние включены в цепь мостика Уитстона по схеме, указанной на фиг. 2, В цепи поставлены две катушки 7 с равными сопротивлениями и соединены по схеме мостика Уитстона с линейными электродами 5. Электроды 5 через проводящую жидкость в коленах трубки 7 электрически соединяются с электродами б, выведенными на «землю» (корпус устройства). При колебаниях уровня электропроводящей жидкости эффективная длина линейных электродов в трубках будет меняться, причем увеличению ее в одном колене будет соответствовать уменьшение в другом.

Таким образом, хотя зависимость между сопротивлением электрода распространению тока и длиной его и не линейная, но для измерения ана может быть использована. Этим устанавливается возможность измерения скоростей жидкости, текущей по стволу скважины, предлагаемым .устройством.

Расчетные данные не могут учесть всех деталей, в частности, объемнугс ограниченность среды, в которой помещены электроды и несимметричное расположение их в среде. Все эти факторы должны учитываться градуировкой приаора, устанавливающей зависимость между диференциальным давлением и значением разности потенциалов, снимаемых с мостика, Мостик Уитстона питается током через жилу кароттажного кабеля и землю (точки 8 и 9). Разность потенциалов, появляющаяся вследствие неуравновегненности мостика, берется

or точек 70 и 77 и через две жилы

Kaporra>KHoro кабеля подается на потенциометр 72.

Для устранения влияния поляризации работу можно вести с пульсирующим током, для чего в схему включен пульсатор кароттажнага типа.

Для повышения чувствительности устройства, последнее можно ставить в трубе с переменным сечением для прохода жидкости, чта будет повы-шать скорости потока в узких сечени х трубы.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения водопроницаемости стенок буровых скважин по количеству поглощаемой стенками скважины жидкости, беспрерывно накачиваемой в последнюю под постоянным давлением, измеряемым по изменению скорости потока жидкости по длине скважины, при помощи опускаемого в скважину диференциального манометра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что служащий. для определения скорости движения жидкости манометр выполнен в виде опрокинутой U-образной трубки 7, погруженной концами в два открытых сосуда 2, 3, вместе с трубкой заполненных жидкостью, не смешивающейся с жидкостью в скважине, один из которых 3 снабжен прикрывающим его сверху экраном 4, рас-положенным на пути движения по-тока жидкости в скважине с той целью, чтобы смешение жидкости в трубке происходило под действием.

K 691б2

Фиг. 1

Фи-г разности давлений, возникающей в обоих сосудах.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что сосуды 2, 3 и трубка 1 заполнены двумя различными по электропроводности жидкостями, не смешивающимися как между собой, так и с жидкостью в скважине, и в двух

Отв. редактор М. М. Акншин коленах трубки помещены электроды 5, б, расположенные попарно и включенные в цепь мостика Уитстона с той целью, чтобы при перемещении жидкостей в коленах трубки происходило изменение сопротивленп, †. ветвей мостика в результате замыканий части электродов проводящей ток жидкостью при изменении ее уровня.

Редактор И. Д. Тнхокнрен