Глубинный манометр Советский патент 1983 года по МПК G01L7/04 

-(.54) ГЛУБИННЫЙ МАНОМЕТР

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано при гидродинамических исследованиях скважин для измерения давления и температуры 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 з.абое и по стволу tl.

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 трудоемкость, расшифровки показаний глубинных манометров.

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

Известный манометр состоит из корпуса, часового привода каретки

с диаграммным бланком, пишущего пера, . сильфона с гёликсом, 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 перемещается поступательно под действием часового привода.

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

Основным недостатком манометра яв-. ляется влияние температуры на егхэ показания, что происходит следующим образом.

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

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 дополнитель-ным погрешностям.

Конструкция манометра МГГ-2зне позволяет производить поинтервальный Т.е. на различных глубинах, замер давления за одну спуско-подъемную операцию. Это объясняется наличием в конструкции МГГ-2у максимального термометра, показания которого не регистрируются. Поэтому для расшифровки показаний манометра после измерения давления на каждой глубине необходимо извлечь его из скважины и записат 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 термометрической 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 дополнительного геликса размещен внутри первого геликса, параллельно его оси а уровни расположения пишущих перьев смещены один относительно другого по высоте.

На фиг.1 показана принципиальная схема глубинного манометра; на фиг.2 пример записи показания манометра на диаграммном бланке.

. Глубинный манометр состоит из корпуса 1, часового привада 2, каретки 3 с диаграммным бланком, пишущих перьев 4 и 5, сильфона б, геликсов 7 и 8 и термоприемника 9. Объем термоприемника 9с геликсом 8 равен объему сильфона с геликсом 7.

Измеряемое давление через отверстие а в корпусе-1 передается на сильфон б, сжимая его, повышается давление жидкости в нем и геликсе 7. Под действием этого давления свободный конец геликса 7 поворачивается на определенный угол, пропорциональный измеренному давлению. Величина угла регистрируется пишущим пером 4 на диаграммном бланке вкаретке 3.

Для получения непрерывной записи изменения давления во времени каретка 3 перемещается поступательно под действием часового привода 2. В то же время геликс 7 и сильфон 6, заполненные жидкостью , представляют собой замкнутую.систему, которая, подвергаясь воздействию температуры, работает фактически как жидкостной термометр, т.е. под действием темпера-туры давление жидкости в этой систе)ме 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 указанного 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 вкаретке 3. Запись производится синхронно с записью величины давления, измеряемого

манометром.

...

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 О-О прочерчивается пером 5 при перемещении каретки 3 вручную до спуска прибор в скважину и соответствует температу окружающего воздуха. Так как запись перьями 4 и 5 происходит синхронно, то расстояние между линиями 0-0 и О-о соответствует избыточному (атмосферному давлению.

Линия abed, записываемая пером 4, соответствует давлению плюс температура при спуске, выдержке на заданной глубине и подъеме глубинного манометра .

Линия c(t)cd , записанная пером 5 в тех же условиях, соответствует температуре.

Расстояние между линиями abed и a-focd по ординате соответствует величине измеряемого давления. Так например, отрезки 1сй,тп и rs соответствуют давлению на определенных глубинах в скважине при спуске, выдержке и подъеме глубинного манометр из скважины.

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

Таким образом, за одну спускоподъемную операцию предлагаемый глубинный манометр;позволит измерить и синхронно зарегистрировать давление и температуру на различных глубинах скважины. Пои этом температуоная погрешность автоматически исключается. что не требует дополнительных расчетов, связанных с введением поправки на температуру для расшифровки величины давления по диаграм-

М€

Технико-экономические преимущества предлагаемого манометра заключаются в следующем, Сокращается количество спускоподъемных операций при поинтервальном измерении давления и температуры в скважине.

Повышается точность измерений прибора и облегчается расшифровка диаграммы.

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

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

Формула изобретения

Глубинный манометр, содержащий корпус, в котором размещет часовой

привод, кинематически связанный с кареткой , снабженной диаграммным бланком, и заполненную жидкостью манометрическую систему с разделительным сильфоном, соединенным с геликсом,

снабженным на конце штоком с пишущим пером, о т л и ч а ю щ и и с я тем,1то, с целью повышения точности измерений за счет исключения температурнЪй погрешности и расширения функциональных

0 возможностей, он снабжен размещенной в корпусе термометрической системой, заполненной жидкостью,с термоприемником, соединенным с дополнительным геликсом, снабженным на конце што5 ком с ПИШУЩИМпером, Йря этом объемы манометрической и термометрической систем и заполняющие их жидкости одинаковы, термоприемник размещен над разделительным сильфоном, а геликсы установлены соосно, причем шток дополнительного геликса размещен внутри первого геликса, параллельно его оси, а уровни расположения пишущих перьев смещены один относительно другого по нлсоте.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

т