Устройство для исследования скважин Советский патент 1992 года по МПК E21B47/04 

сл

С

Устройство для исследования скважин. Использование: область приборостроения для измерения толщины пленки нефтепродуктов на поверхности водь как в гидрогеологических скважинах, так и в открытых водоемах. Сущность изобретения: устройство включает в себя шкив, через который перекинут трос, на одном конце которого крепится пробоотборник, а на другом - противовес с клапаном, массы которых уравновешены. Пробоотборник выполнен в виде мерной трубки, в нижней части которой расположена конусная камера с цилиндрическим открытым сверху сосудом, а в верхней части находится поплавок, причем конец троса, на конце которого крепится противовес с клапаном, протянут внутри мерной трубки. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения толщины пленки нефтепродуктов на поверхности воды как в гидрогеологических скважинах, так и в открытых водоемах.

Известно устройство для измерения толщины пленки нефтепродуктов, в котором проба жидкости отбирается в сосуд, отстаивается, затем в него погружают широкой частью измерительную воронку, где слой нефтепродуктов увеличивается по толщине в определенном масштабе и измеряется.

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения, обусловленная невозможностью сохранения естественного состояния пленки нефтепродуктов.

Известно устройство, содержащее сосуд сужающегося поперечного сечения с элементом, детектирующим достижение уровня жидкости в объекте измерения, и элементом, определяющим положение границы раздела между жидкостями.

Недостатком этого устройства является невозможность фиксации в нем пробы нефтепродуктов.

Известно также устройство, выбранное в качестве прототипа, для измерения глубины и уровня жидкости в скважине, содержащее барабан с проволокой и приводом, мерительный шкив, удерживающий на конце, опускаемом в скважину, поплавок и контргруз. В устройстве имеются также элементы электрического управления.

VJ

ON V|

(

N

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности получения информации о наличии и количестве нефтепродуктов на поверхности воды в скважине.

Цель изобретения - повышение точности исследований.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее шкив с перекинутым через него тросом, на конце которого закреплен противовес, и расположенный между шкивом и противовесом поплавок, дополнительно введен пробоотборник в виде помещенной в защитный кожух мерной трубки, внутри которой пропущен трос, цилиндрического стакана, расположенного со стороны противовеса и охватывающего конец защитного кожуха, открытого со стороны шкива, и клапана с запорным элементом, который закреплен на тросе со стороны противовеса, седло для клапана выполнено в виде усеченного конуса, образованного торцовыми поверхностями цилиндрического стакана, а меньшее основание усеченного конуса сопряжено с торцом мерной трубки со стороны противовеса, при этом поплавок закреплен на кожухе со стороны шкива.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

На конце кабеля 1, посредством которого устройство опускают до уровня жидкости в объекте, через штепсельный соединитель 2 закреплена скоба 3, в которой установлен шкив 4. Трос 5 одним концом закреплен на фланце 6 и перекинут через шкив 4. Поплавок 7 расположен под фланцем 6 на мерной трубке 8, защищенной кожухом 9, соосно с ним. С помощью уплотнения 10 трубка 8 и кожух 9 соединены с конусной торцовой частью цилиндрического стакана 11. С другого конца троса 5 равновесно с пробоотборником и поплавком (6-11) расположены клапан 12 и противовес 13. Последний одновременно является электродом в цепи электрической сигнализации через воду, что дает возможность индикации момента достижения уровня воды в объекте и соответ- ственно определения глубины его залегания. Трос 5, идущий от шкива 4 к противовесу 13, пропущен через трубку 8 и сосуд 11.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении поплавок с пробоотборником (6-11) с одной стороны и противовес 13 с клапаном 12 с другой стороны находятся в уравновешенном состоянии. При этом клапан 12 с противовесом 13 опущены, вход в трубку 8 открыт. Устройство в этом положении опускают на кабеле 1 до уровня жидкости в объекте измерения.

Когда противовес 13 достигает уровня воды в объекте, замыкается электрическая цепь, и по этому сигналу определяется момент достижения уровня воды и определяется

глубина его залегания. Кроме того, при погружении противовеса 13 в измеряемую жидкость нарушается равновесие системы, подвешенной на шкиве 4, за счет возникновения и наращивания выталкивающей силы

жидкости, воздействующей на противовес 13. При достижении уровня жидкости цилиндрическим стаканом 11 его нижняя торцовая поверхность вырезает расчетный круг пленки нефтепродуктов, и по мере

дальнейшего погружения устройства эта пленка, сужаясь в конусной камере, вытесняется в стеклянную мерную трубку 8, образуя слой, увеличенный в масштабе по толщине. При этом опускание поплавка и

пробоотборника (6-11) в слой нефтепродуктов замедляется за счет эффекта поплавка, образованного цилиндрическим стаканом 11, что позволяет захватит конусной камерой вырезанный круг пленки нефтепродуктов и заполнить мерную трубку 8. При дальнейшем погружении стакан 11 заполняется жидкостью из объекта измерения. Устройство опускают до положения, когда поплавок 7 достигнет уровня жидкости и все

устройство окажется в плавающем состоянии. При подъеме устройства трубка 8 автоматически запирается клапаном 12 за счет разницы сил на шкиве 4, так как масса пробоотборника при этом увеличивается на величину массы жидкости, оказавшейся в стакане 11. Устройство поднимают на поверхность из объекта измерения. В мерной трубке 8 зафиксирован клапаном 12 слой нефтепродуктов, высоту которого можно измерить и с учетом масштаба изменения толщины определить толщину пленки нефтепродуктов на поверхности воды в объекте. Предложенным устройством можно измерить толщину пленки нефтепродуктов,

находящихся на поверхности воды как в скважинах, так и в открытых водоемах. Устройство не требует предварительных операций по извлечению пробы, позволяет без потерь отобрать пробу нефтепродуктов, зафиксировать их и в таком виде доставить к месту измерения, позволяет существенно повысить точность и достоверность измерений толщины пленки нефтепродуктов.

Формула изобретения

Устройство для исследования скважин, содержащее шкив с перекинутым через него тросом, закрепленный на свободном конце троса противовес и расположенный между шкивом и противовесом поплавок, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности исследований, оно снабжено пробоотборником, выполненным в виде помещенной в защитный кожух мерной трубки, через которую пропущен трос, расположенного со стороны противовеса и охватывающего конец защитного кожуха цилиндрического стакана, открытого со стороны шкива, и клапана, запорный элемент

которого закреплен на тросе со стороны противовеса, а седло клапана выполнено в виде усеченного конуса образованного торцовыми поверхностями цилиндрического стакана и защитного кожуха, при этом меньшее основание усеченного конуса сопряжено с торцом мерной трубки со стороны противовеса, а поплавок закреплен на кожухе со стороны шкива.

/У

13