Глубинный поршневой манометр Советский патент 1979 года по МПК E21B47/06 

(54) ГЛУБИННЫЙ ПОРШНЕВОЙ МАНОМЕТР

12

поступает ж.идкость, находящаяся в скважине.

Ма.но.метрический узел содержит измерительную иружину 8 растяжения, одним концом жестко закрепленную в корпусе / при помощи якоря 9, а другим ири помощ.и переводника 10 она на резьбе соединена с измерительным //, который своим верхним концом входит внутрь лолости 6. Под пружиной 8 нри помоц и Якоря 12 в корпусе жестко закреплена дополнитель}1ая измерительная пружина 13, верхний колец которой соединен с переводником 14. Нижняя часть 15 измерительного поршня телескоп.1чески .проходит внутри пружины 8, якоря 9 и переводника 14. Длина нижней части 15 измерительного -порщня // подобрана таким образом, что в его нижнем положении выступ 16 поршня 11 отстоит от нижней поверхности переводника на расстоянии. На верхнем конце поршня У/ имеется выступ 17 с закрепленным на нем пером 18.

Поршень // уплотнен в корпусе 1 при помош.и резинового уплотнительного кольпа 19.

Узел регистрации представляет собой часовой механизм 20, закрепленный в полости 5 амортизатором 21, враи1ающий барабан с диаграммным бланком 22, по которому осуществляет запись перо 18.

Ра ботает маиометр следующим образом.

Измеряемое давление через отверстие 2 и сильфон 4 передается маслу в манометрическом узле 6 н действует на поршень II. Давление, оказываемое на норшснь, первоначальио ура1вновешивается натяжением пружины 8. По мере роста давления поршень перемещается вверх, и величина неремешения пропорциональна жесткости |прул ины 8. Когда давление вырастает до такой величины, что перемещение поршня станет равны.м зазору а между выступом 16 и нил,ней поверхностью перевод}1ика 14, выступ 16 поршня 11 упрется в переводник М и начнет растягивать дополнительную пружину 13.

При дальнейшем росте давления перемещение порщня определяется суммарной жесткостью обеих пружин 8 и 13. Если, например, жесткости каждой пружины в отдельпости будут равны, то суммариая жесткость обеих пружин увеличится примерно вдвое. В этом случае пропорционально жесткости изменяется маошта б диаграммы записи в координатах давление-иеремещение. Таким образом, давление регистрируется на диаграмме.

При -снижении давлеиия наоборот действие давления на норщень уравновещивается сначала натяжением обеих пружин до тех пор, 1П01ка не возникнет зазор мелст,у тайками, а в дальнейшем уравновешивается только натяжением шруишны.

В результате такого выполнения упругого элемента манометрического узла при работе манометра в области низких давлений чувствительность прибора в два раза выше

чувствительности прибора с упругим элементом в виде одной пружины, и в то же самое время при работе в области высоких давлений ири тех же геометрических характеристиках поперечного сечения и свойствах материала пружины вдвое повышается прелел измерения прибора.

Действ1нтельно, максимальное растягивающее усилие Q, которое должен развивать упругий элемент маноблока, вычисляется ио формуле:

, я

где Р - иредел измерения манометра;

d - диаметр измерителыгого порщня. Длина хода измерительного поршня определяется из условия обеспечения масштаба записи, удобного при дальнейшей расщцфроп.ке. Обычно она находится в пределах 50-200 мм. Диаметр глубинных манометров определяется исходя из того, чтобы их можно было спустить .в колонну лифтов з1х труб в скважину, и он колеблется в

пределах 19-36 и редко 56 мм. Средиий диаметр пружины при этом составляет 12- 25 .ILK. Указанные ограничения и суихествующие материалы, из которых изготавЛ|Иваются пружины, технически не дают возможности иолучить пружины с усилием более 70-80 кгс. Учитывая, что практически весьма затруднительно изготовить поршень диаметром менее 4-5 мм, то предел измерения пружинных поршневых манометров ограничен величиной порядка 600- 650 кгс/см. Порот чувствительности такого Манометра составляет порядка 60- 65 .

Выполнение упругого элемента манометрлческого блока по данному изобретению -позволяет повысить иредел измерения глубинного поршневого манометра при тех же условиях до 800-1000 кгс1см, причем порог чувствительности составляет 40-

50 /сгс/с.иЛ

Формула изобретения

Глубинный поршневой манометр, содержащий манометрический узел, включающий измерит ,тьные поршень И пружину, якорь и переводник, отличающ и и с я тем, что. с целью повышения чувствительности при измерении в области низких давлений, манометрический блок снабжен жестко связа:1иым с корпусом допол1гительным якорем и «онцентрично установленным относительно поршня переводниKO.VI, между которыми расположена дополнительная измерительная пружина, а дополнительные якорь и переводник размещены под основным якорем, при этом на верхней и нижней частях поршня выполнены выступы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I. Авторское свидетельство

СССР № 101750, кл. Е 21 В 47/06, 1955.

2. Петров А. И., Дробах В. Т. Измерения давления и расходов жидкостей и газа на нефтяных промыслах. М., Гостоптехиздат, 1959, с. 111--113.

12.