УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ В СКВАЖИНЕ Советский патент 1974 года по МПК E21B47/06 

1

Изобретение относится к устройствам для исследования сюважйн.

Известно устройство для измерения температуры и давления в скважине, включающее корпус, измерительный узел и регистратор.

ОднаКо известное устройство имеет малый диапазон измерения температур и давлений и невысокую точность.

:Предлагаемое устройспво отличается от известного тем, что измерительный узел вылолнен в в.иде двух смежных камер со штоками, заполненных раз«ородными жидкостями, причем объемы камер выбраны в соответстъии с соотношением: , -- , где: Vi и к, а..,

объемы камер; oi и аа - коэффициенты температурного расширения заполияюш,их камеры жидкостей. Это позволяет расширить диапазон и ПОВЫСИТЬ точность из.мерений.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - диаграмма записи кривых.

Устройство состоит из корпуса /, в которо-М размешен измерительный узел, выполненный в виде двух смежных камер 2 н 3, в верхние части которых входят штоки 4 и 5, им.еюшие одинаковое сечение и уплотненные сальникамп 5 и 7. На штоках закреплены перья 8 } 9 регистратора, которые отмечают вертикальное перемешеиие штоков па бланк

каретки 10, враш.ающейся от часового механизма 11.

Для предохранения часового механизма нагрузка от давления воспринимается упорным подшипником 2 через валик /, герметизированный узлом 14. Давление в прибор Передается через отверстие 15.

Ка.меры 2 и 3 заполнены разнородными жидкостями с точкой кипения 200-250° С н

имеют разные объемы, Причем объемы камер выбраны в соответствии с соотношением:

т/- - , где V| и V - объемы камер;

а и 02 - коэффициенты температурного расширения заполняющих камеры жидкостей.

При изменении температуры на t° штоки 4 и 5, оставаясь неподвижньгми относительно друг друга, выталкиваются расширяюшимися жидкостями на величину:

Л/ v,..,:

f F где У и УЗ - объем камер;

а - Коэффициент объемного расширения жидкости в камере 3; 0-2 - коэффициент объемиого расширения жидкости в камере 2; /° - температура; F - площадь поперечного сечения штоков 4 и 5. При увеличении давления на Я атмосфер штоки 4 VL 5, сжав жидкость до этого давления, входят в полости 2 и 3 па величины: л,, 1:.:ЬVVarP2- °к,-в.,.р .уfOh IfKibi-j-L/ -/ А/„ или Д/„ - . где: Д/Р4 - перемещение штока # под давлением Р; Д/РЗ - перемещение щтока 5 под давлением Р; р1 - коэффициент сжимаемости жид«ости в полости Рг - коэффициент сжимаемости жидкости в полости 2. Пере мещение штоков относительно дру друга будет равно: А/Р Л/р - А/ЯЗ ,

Д/ V- /г h а, Полное перемещение штока 4 при воздействии температуры и давления будет равно:

1/,.а,./ У,.Р|-/

f/

Аналогичный расчет и для штока 5. Из этого соотношения можно найти температуру среды:

Д V,.a,

-f .Р.

Предмет изобретения

Устройство для измерения темиературы и давления в скваж,ине, включающее корпус, измерительный узел я реги1стратор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности .измерений, из.ме,рительный узел выполнен в виде двух смежя ых камер со штоками, заполненных разнородными жидкостями, причем объемы камер выбраУ, ai

ны в соответствии с соотношением: ,-7- --,

1/J а,

где FI и V2 - объемы камер, ai и «2 - коэффициенты температурного расширения заполняющих камеры жидкостей. На глубине скважины, например, в любой точке К (фиг. 2) можно зарегнстр.ирозать как А/р - paccTOHiiiHe меладу кривыми, так :i А/ - расстояние, отсчитываемое от нулевой линии (О-0), нанесенной нутем поворота диаграм-мы перед спуском лрибора. Для работы с устройством строится тарировочный график Alp f{P), по которОму находят давления, соответствующие зарегистрированному А/р. Затем, пользуясь последней формулой, находят значение температуры в данной точ1ке по уже извест1ному да-злению и А/р , снятому с диагра.ммы. В устройстве использовать жидкости с высокой температз.рой .киления: глицерин и оливковое масло. При этом достаточно взять объем ол.и1вковаго масла 130 см, чтобы при диаметре щтока, равном 3 мм, получить масштаб 2 атм/мм.

Риг /