Манометр для измерения давления в скважинах Советский патент 1939 года по МПК G01L7/16 

Манометр предлагаемой конструкции предназначается для изучения давления внутри скважин в условиях, когда при наличии высокого давления, главным образом обусловленного высоким уровнем бурового раствора, требуется измерить незначительные изменения в этом давлении, вызванные поглощением бурового раствора отдельными пластами и отйачей из пластов буровых вод. Манометр опускается в скважину, а его показания передаются на поверхность с помощью обычного кароттажного кабеля и регистрируются нормальной кароттажной аппаратурой. Таким образом, манометр является дополнительным аппаратом кароттажных партий. При изготовлении прибора малого диаметра и спуске на нефтеупорном кабеле, предлагаемый манометр может применяться и в эксплоатационных скважинах и служить для изучения режима пластового давления в фонтанирующих скважинах.

Предлагаемый манометр относится к типу известных манометров , работающих по способу частичной компенсации измеряемого давления с использованием поршня и бурдоновской

трубки, управляющей электрической контактной сигнализацией.

Отличительной особенностью предлагаемого манометра является применение, в качестве органа, создающего противодавление, компенсирующее часть измеряемого давления, груза, подвешиваемого к порщню манометра.

Предлагаемый манометр изображен на прилагаемом чертеже и состоит из стального стакана 7, который на трехжильном кабеле 2 опускается в скважину. Внутри стакана находится камера 3. соединенная с манометром 4. Камера 3 и трубка манометра 4 наполнены маслом, которое может сжиматься порщнем 5. На этот порщень воздействует давление скважины через гофрированный мембранный цилиндр б и наполненную маслом полость 7 стакана.

Так как давление в скважинах достигает до 300 атм., а запись изменения давления необходимо осуществить с точностью одной, а иногда и доли атмосферы, то желательно регистрацию вести с более чувствительным манометром. Поэтому в аппарате предусматривается установка 10- 50 - атмосферного манометра с разгрузкой давления противовесом в виде сосуда 8, соединенного тягой 9 с поршнем 5- Разгрузка давления производится при выходе стрелки за шкалу. С этой целью применяется следующее устройство. Как только стрелка манометра 10 доходит до нулевого (левого) положения, эта стрелка нажимает на коромысло //, которое слегка поворачивается, благодаря чему выключается соединение реохорда 76 с землей и включается соединение с землей цепи 12, питающей реле /5. Это реле открывает клапан J4, через который разгружается сосуд 8. При этом давление на поршень 5 увеличивается и манометр снова приходит в максимальное (правое) положение. В этом случае стрелка движется вправо и в крайнем своем положении нажимает на второе плечо коромысла 77, вследствие чего коромысло слегка поворачивается по часовой стрелке и, тем самым, выключает реле (в соответствии с чем происходит закрытие клапана 7) и включает цепь реохорда 76. Груз 8 наполнен ртутью или свинцовой дробью.

При изменении давления в скважине стрелка W, двигаясь по реохорду /6, включает разность потенциалов, пропорциональную давлению на манометр. Эта разность потенциалов передается по проводам Ж и Л и измеряется на поверхности у скважины обычной кароттажной регистрирующей аппаратурой.

Окончание предела измерений манометром, тот момент, в который производится выключение реохорда и включение реле узнаются по изменению тока, который при прохождении через реохорд имеет значительно меньшую величину. Регистрируя моменты изменения тока и останавливая на этих участках манометр до уравновешивания его грузом, возможно по данным отрезков диаграммы построить кривую изменения давления.

Использование манометра в стзтическом состоянии в фонтанирующих скважинах производится точно таким же методом. Манометр при этом загружается несколько большим противодавлением, которое в точке установки аппарата разгружается до момента, когда стрелка прибора выйдет из положения нуля. Для этого достаточно поднять аппарат несколько выше места исследования и включить ток, а затем, когда давление достигнет максимума, опустить аппарат. Питание током производится по проводу Л; обратным проводом служит земля. При спуске, во избежание преждевременного открытия клапана 74, аппарат током не питается и спуск производится при закрытом клапане М.

При осуществлении равномерного подъема прибора возможно клапан 4 открыть в начале подъема и, подобрав диаметр сопла в зависимости от скорости подъема и удельного веса бурового раствора, вести постепенную разгрузку давления по наклонной прямой, выражающей зависимость нарастания гидростатического давления скважины с глубиной. При этом манометр будет регистрировать лишь отклонения от закономерного изменения гидростатического давления, вызванные указанными в начале описания причинами.

Настоящий манометр предусматривает также: а) возможность работы при спуске. При этом вместо разгрузки противодавления происходит нагрузка путем вливания в противовес ртути из резервуара, расположенного выше противовеса (схема подобна изложенной); б) замену груза со ртутью насадкой серии свинцовых грузов, соединенных друг с другом обычными электромагнитными сцеплениями, расцепляющимися и сбрасывающими груз в моменты, когда по прилагаемой схеме ток должен направляться в реле.

Предмет изобретения.

1. Манометр для измерения давления в скважинах, работающий по способу частичной компенсации измеряемого давления, с применением поршня и,бурдоновской трубки, управляющей электрической контактной сигнализацией, отличающийся тем, что в качестве органа, создающего противодавление., компенсирующее часть