Устройство для измерения уровня воды в скважине Советский патент 1987 года по МПК E21B47/04 

Изобретение относится к измерению уровней жидкости в скважинах.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение технологических возможностей за счет определения повреждения напорного трубопровода скважины.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для измерения уровня воды в скважинах и определения повреждений напорного трубопровода, обш.ий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2.

Устройство состоит из -корпуса, выполненного в виде поплавка, состояш,его из набора концентрических полуколец 1 и 2, установленных с зазором вокруг напорного трубопровода скважины, имеюцдих по торцам выступы 3 и впадины 4, служащие для соединения друг с другом (фиг. 1). Это позволяет производить сборку полуколец 1 и 2 непосредственно на действующей скважине вокруг напорного трубопровода 5. Полукольца 1 и 2 по своему наружному диаметру имеют щлицы 6 с вырезом 7 по. всей ширине в средней части, который делит их на две равные части, а по внутреннему диаметру - шлицевые канавки 8 по всей высоте, с одной стороны которых имеются щипы 9, соответствующие по высоте вырезу 7 в шлицах 6. Шлицевое соединение выполнено с возможностью поворота относительно центральной оси.

В нижней части полуколец 1 и 2 в пазах 10 установлены центраторы поплавка относительно напорного трубопровода скважины, выполненного в виде эластично- упругих пластин 11 с зубцами 12 на одном конце. Прижатие зубцов 12 пластины 11 к напорному трубопроводу 5, соединенного муфтами 13, производится пружиной 14, установленной в пазу 15 пластины 11, которая прижимается планкой 16 и болтами 17 к полукольцам 1 и 2. В головках болтов 17 (фиг. 3) имеется сквозное отверстие 18 для установки электрода 19 в виде эластично-упругой полосы, один конец которой жестко закреплен на корпусе 20 барабана 21, размещенного на торце одного из колец поплавка. Под гайкой стяжного болта 17 установлены кронштейны 22 для крепления мерного кабеля 23, соединенного со вторым концом электрода, пропущенным через барабан. Электрод размещен по дуге окружности.

Устройство работает следующим образом.

Непосредственно на исследуемом объекте необходимо произвести переналадку устройства, для этого замеряют зазор межтрубного пространства 24, образованного напорным трубопроводом 5 и обсадной трубой 25. Посредством набора полуколец 1 и 2 подбираются размеры устройства, соответствующие зазору межтрубного пространства. Отобранные полукольца 1 и 2

соединяют с другой парой полуколец 1 и 2, для чего необходимо щлицы 6 меньщих полуколец ввести в щлицевые канавки 8 больших полуколец и повернуть кольца в противоположные стороны до упора. В этом положении шипы 9 войдут в вырезы 7 в шлицах 6. Затем на собранные кольца устанавливаются пластины 11, электрод 19, которьш соединяется с мерным кабелем 23.

После сборки производят балансировку центра тяжести устройства, так как при его опускании в скважину центр тяжести смещается на величину, равную радиусу напорного трубопровода 5. Балансировка производится установкой в щлицевые канав5 ки 8 свинцовых пластин с головками (не показаны). Это предохраняет устройство от разборки и обеспечивает смещение центра тяжести, что уменьшает трение мерного кабеля 23 о напорный трубопровод 5.

Устройство опускается в скважину под

действием собственного веса, причем эластично-упругие пластины 11 прогибаются и скользят по напорному трубопроводу 5. При прохождении через соединительные .муфты 13 напорного трубопровода или мест5 ные деформации напорного трубопровода и другие препятствия пластины 11 больше изгибаются или перемещаются в пазах, но постоянно контактируют своими зубцами 12 с напорным трубопроводо.м.

При спуске устройства в скважину зуб0 цы 12 пластины 11 предохраняют мерный кабель от наматывания на напорный трубопровод 5, т. е. от вращения устройства вокруг оси напорного трубопровода 5. Происходит это за счет того, что пластины 11 имеют возможность пере.мещаться

5 только в радиальном направлении. При повороте вокруг оси напорного трубопровода 5 происходит заклинивание пластин 11 в пазах 10, и зубцы 12 в этот момент начинают врезаться в металл напорного трубопровода, чем предотвращают поворот вокруг напорного трубопровода 5, а движение вниз происходит, так как пластины 11 имеют возможность в силу своих упру- . гих свойств прогибаться под действием силы тяжести устройства.

5 В местах повреждения напорного трубопровода образуются водяные струи, при пересечении устройством струй происходит замыкание цепи и загорание, лампочки (не показано), свидетельствующее о наличии повреждения. При кратковременном заго0 рании лампочки фиксируется по мерному кабелю расстояние до места повреждения. Так как электрод 19 выполнен в виде полосы, расположенной по окружности на полукольцах 1 и 2, то это позволяет определять места повреждения напорного

5 трубопровода в любой точке на его поверхности.

При достижении электродом поверхности воды загорается лампочка и резко меняет0

ся усилие натяжения мерного кабеля, свидетельствующее о достижении уройня воды в скважине. По мерному кабелю определяется расстояние до воды.

Для определения статического уровня во- ды в скважине необходимо медленно поднимать устройство и после, когда лампочка погаснет, еще поднять на 10-20 мм. В этом положении зафиксировать мерный кабель и выждать некоторое время. Если лампочка загорится, то это значит, что уровень воды в скважине прибывает и он является не статическим. Данный процесс повторяется до тех пор, пока за установленное время не произойдет загорание лампочки. Это свидетельствует о том, что установился статический уровень.

Для определения динамического уровня воды в скважине необходимо произвести небольщое натяжение мерного кабеля при горячей лампочке и включить погружной насос. По мере понижения воды в скважине при действующем насосе необходимо производить опускание кабеля с таким расчетом, чтобы натяжение его оставалось постоянным, т. е. происходило под действием силы тяжести. Прекращение опускания устройства свидетельствует об установив- щемся динамическом уровне воды в скважине.

Конструкция предлагаемого устройства проста в изготовлении и эксплуатации и универсальна, что является фактором при измерении технологических процессов в действующих скважинах, а также многофункциональная, так как позволяет производить несколько технологических процессов

Q 5

5

0

0

из.мерений (определение места повреждения напорного трубопровода и статического н динамического уровней воды в скважине).

Формула изобретения

{. Устройство для из.мерения уровня воды в скважине, содержащее корпус с мерным кабелем и электродом, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности из- и расщирения технологических возможностей за счет определения мест повреждения напорного трубопровода скважины, корпус выполнен в виде поплавка, состоящего из концентрических полуколец, установленных с зазоро.м вокруг напорного трубопровода скваж11ны и соединенных между собой посредством шлицевого соединения с возможностью поворота относительно центральной оси, электрод выполнен в виде эластично-упругой полосы, закрепленной на торце одного из полуколец поплавка и соединенной с мерным кабелем, а устройство снабжено центраторами поплавка относительно напорного трубопровода скважины.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что центраторы выполнены в виде подпружиненных со стороны полуколец поплавка эластично-упругих пластин с зубцами, контактирующими с напорным трубопроводом скважины.

3.Устройство по п. 1, отличающееся те.м, что оно снабжено соединенным с мерным кабелем барабаном, а эластично-упругая полоса раз.мещена по дуге окружности, один конец которой закреплен на барабане, а другой пропущен через него.

2 2

25

.

/4

/5

фигЛ

21

фие.З

Изобретение относится к скважинным измерениям. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение технологических возможностей за счет определения мест повреждения напорного трубопровода (НТ) 5 скважины. Устр-во содержит корпус, выполненный в виде поплавка, состоящего из концентрических полуколец, установленных с зазором вокруг НТ 5. Полукольца соединены между собой посредством шлицевого соединения с возможностью поворота относительно центральной оси. Корпус имеет мерный кабель 23 и электрод 19, выполненный в виде эластично-упругой полосы, закрепленной на торце одного из полуколец и соединенной с кабелем 23. Поплавок имеет центраторы относительно НТ 5. Центраторы выполнены в виде подпружиненных со стороны полуколец эластично-упругих пластин I1 с зубцами 12, контактирующими с НТ 5. С кабелем 23 соединен барабан 21. Для определения места повреждения НТ 5 в любой точке его поверхности эластично-упругую полосу размещают по окружности. Один конец полосы закреплен на барабане 21, а другой пропущен через него. По достижении электродом 19 поверхности воды загорается лампочка и резко меняется натяжение кабеля 23, свидетельствующее о достижении уровня воды в скважине. По кабелю 23 определяют расстояние до воды. 2 з. п. ф-лы. 3 ил. & (Л /4 7/ 25 4 -А ОО СП ГчЭ о 4 О5 -/«W-v -; / } tp