Способ определения динамического уровня жидкости в скважине Советский патент 1983 года по МПК E21B47/04 

Изобретение относится к способам орределения уровня жидкости в скважине при работе в ней водоподъемного устройства, подвешенного на напорном трубопроводе.

Известен способ, реализуемый устройством для измерения уровня жидкости в скважине и включающий нанесение магнитных меток, считывание магнитными головками, сдвинутыми друг относительно друга на меток, нанесенных на гибкую проволоку, связывакяцую с мерным барабаном поплавок, перемещающийся при изменении уровня жидкости, и преобразование магнитной записи в

электрические импульсы, по которым судят об уровне i ,

Известен также способ, реализуемый устройством для автоматической регистрации уровня жидкости в скважине, вклю чающий на шсение маркированных магнитных меток на неподвижный стальной провод, закрепленных верхним концом и находящийся в натянутом состоянии под действием груза, магнитными головками, помещенными на поплавке, перемещающемся вдоль стального провода при изменении уровня жидкости в скважине, и считывании записанной, информации после ис- течения определенного периода при извле чении стального провода из скважины с помощью известных средств 2J .

Наиболее близким к изобретению По технической сущности и достигаемому эффекту является способ, реализуемый устройством ЩЕя последовательного замера уровня жидкости и определения положения забоя скважины и включающий опускание в скважину на тросе гирьки, находящейся в зацеплении с подружиненным крючком, связанным рычажной системой с пустотелым баллоном, фиксацию момента уменьшения натяжения троса при погружении гирьки в жидкость, определение уровня по длине троса и определение глубины забоя при повторном ослалении троса в момент достижения гирькой забоя цосле сброса ее с крючка в результате всплытия баллона 3j , Недостаток известных способов для

определения динамического уровня жидкости в скважине состоит в том, что для их применения необходимо иметь определенный зазор между обсадной трубой скважины и водоподъемным трубопроводом для опускания прибора, сигнализирующего о достижении им уровня жидкости.

Цель изобретения - упрощение способа при отсутствии условий использования средств измерений уровней, основанных на спуске в скважину параллельно напорному трубопроводу датчиков.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения динамического уровня жидкости в скважине, включающему измерение статического уровня и определение изменения веса погруженного в жидкость тела, измеряют вес напорного трубопровода с погружным насосом до и после пуска его в работу, а по разности весов в замеренной глубине статического уровня определяют глуби динамического уровня.

На фиг, 1 изображен момент определения статического уровня жидкости в скважине; на фиг, 2 - момент определения веса опущенного в скважину -откачивающего устройства до пуска его в работу; на фиг, 3 - то же, в процессе работы откачивающего устройства,.

В скважину 1, заполненную жидкостью 2, опускают откачивающее устройство 3 на грубсшроводе 4 на необходимую глубину, заданную условиями эксплуатации скважины. Затем фиксируют трубопровод на устье 5, определяют величину Ьс статического уровня с помощью, например, электроуровнемера, основанного на принципе замыкания цепи при касании уровня 6 в трубопроводе 4 датчиком 7.

Устанавливают оголовок 8 с динамометром 9 и подвешивают трубопровод на крюке 10 подъемного устройства (не показано).

По динамометру отмечают вес Q , состоящий из веса части трубопровода 4 в воздухе выще статического уровня 6 и веса в воде остальной части трубопровода 4 и откачивающего устройства 3, Запускают в работу (фиг, 3) откачивающее устройство 3, которое заполняет трубопровод 4 и понижает в скважине уровень 11 до величины hrf,

По динамометру 9 снимают показание веса Q состоящего из веса части трубопровода 4 в воздухе выше динамического уровня 11, веса трубопровода 4 и откачивающего устройства 3 в воде ниже динамического уровня 11 и веса воды в напорном трубопроводе выше динамического уровня 11,

Затем по известной величине статического уровня и замеренным величинам C и Gi2 определяют величину динамического уровня hrf по формуле (&rQ.)4c,y h. где Q - вес трубопровода до пуска откачивающего устройства; С|„ - вес трубопровода после пуска откачивающего устройства; hr -.глубина статического уровня в скважине; - масса одного погонного метра сплава труб; g- raioiHocTb жидкости в скважи .- плотность материала труб напорного трубопровода; вес жидкости в 1 пог. м напорного трубопровода. Формула (1) получена на условия, чт вес откачивающего устройства в скважи находится в определенной зависимости о уровня жидкости и существенно увелнчивается при его понижении. Вес до и пос пуска откачивающего устройства в работу выражается следующими уравнениями ,.i, b,,,4hg-h4 -g),,.Q,; 4--tig T tg l« 5o, где GO - вес погруженной под динамический уровень части откачи вающего устройства. Для данной скважины и откачивакхдег устройства все величины, входящие в формулу (1), кроме разности весов, постоянные. П р и м е р. В водсяюнижающих сква жинах Якрвлевского рудника, имекяцих внутренний диаметр обсадных колонн 305 мм, для очистки забоя, опытной откачки воды из водоносного горизонта . после бурения применяют эжекторные снаряды, имеющие двойной трубопровод. Муфты наружного трубопровода имеют диаметр 254 мм. Глубина скважины 55О м. При таких глубинах, большом диаметре и жесткости колонны спуск измерительных трубок или Датчиков в открытый кольцевой зазор практически невозможен, так как ее обсадная колонна и ; трубопровод не прямолинейные и зазор изменяется от нуля до 50 мм, В этом случав измерение динамического уровня может производиться предлагаемым способом с помощью, например, динамометра ДП-5О. Техническое преимущество предлагаемого изобретения состоит в том что способ позволяет определить динамический уровень в скважине при наличии только монтажной установки, оборудованной индикатором веса (динамометром), и без применения специальных средств из ltPlT.I™f . применены при определенных зазорах в кольцевом пространстве между обсадной трубой и напорным трубопроводом. Этoт способ особенно эффективен при опробованиях скважин после бурения, когда применяются не электропогружные насосы стационарной установки со специальными станциями управления и системой телемех1аники, контролирующей все параметры работы скважины и погружного насо- са, а например, эжекторные снаряды (водоструйные насосы). Экономический эффект от применения предлагаемого способа состоит в экономи средств на приобретение, монтаж и содержание специальных средств для измерения динамическото уровня в скважине в рассматриваемых условиях.

10

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ, оборудованной погружным насосом с напорным грубсяроводом, включающий измерение статического уровня и определение изменения веса погруженного в жидкость тела, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, измеряют вес напорного трубопровода с погружным насосом до и после пуска его в работу, а по разности весов и замеренной глубине статического уровня определяют глубину данамического уровня. (Л ю J ел 00 sl