Устройство для определения водопроницаемости стенок буровых скважин Советский патент 1947 года по МПК G01N15/08 E21B49/00 

Уже известны устройства для определения водопроницаемости стенок буровых скважин по количеству поглощаемой стенками скважины жидкости, беспрерывно накачиваемой в последнюю под постоянным давлением., измеряемым по изменению скорости потока жидкости по длине скважины при помощи опускаемого в скважину диференциального манометра.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства для определения водопроницаемости стенок буровых скважин является то, что манометр, служащий для определения скорости движения жидкости, выполнен в виде опрокинутой и-образной трубки, погруженной концами в два открытых сосуда, вместе с трубкой заполненных жидкостью, не смешивающейся с жидкостью в скважине. Один из сосудов снабжен прикрывающим его сверху экраном, расположенным на пути движения потока жидкости в скважине, с той целью, чтобы смещение жидкости в трубке происходило под действием разности давлений, возникающей в обоих сосудах.

Оба сосуда и трубка предлагаемого устройства заполнены различными по электропроводности жидкостями, не смешивающимися как между собой, так и с жидкостью в скважине. В двух коленах трубки пол ещены электроды, расположенные попарно и включенные в цепь мостика Уитстона, с тем, чтобы при перемещении жидкости в коленах трубки происходило изменение сопротивления ветвей мостика в результате замыкания части электродов проводящей ток жидкостью при изменении ее уровня.

На фиг. 1 изображено устройство для определения водопроницаемости стенок буровых скважин, на фиг. 2 - схема включения устройства в цепь мостика Уитстона.

(./ образная трубка 7 (фиг. 1) выполнена из электрически непроводящего материала и соединена своими открытыми концами с сосудами 2 и 5, один из которых сверху прикрыт краном 4. Сосуды 2 и 3 и трубка 7 заполняются различными по удельному весу жидкостями, которые не должны смешиваться между собой;

39

при этом жидкость в одной трубке должна быть электрически непроводящей.

Таким образом, устройство представляет из себя диференциалькый двухжидкостный трубчатый .манометр. Линия а-а является границей раздела жидкостей при равенстве давлений в сосудах 2 JA 3.

При нарз-шении этого равенства разность давлений в сос.дах переместит плоскости раздела жидкостей в положение в-в.

В устройстве, опущенном в скважину, наполненную жидкостью, при отсутствии движения жидкости по скважине, давления в сосудах 2 и 3 будут равны и граница раздела жидкостей в трзбке }становится по плоскости а-а. При движении жидкости по скважине (при закачке в поглощающие зоны) в открытом сосуде 2 возникают более повышенные давления по сравнению с сосудом J.

В трубку 7 влюнтированы четыре линейных электрода 5, 6 по два в каждом колене. При равенстве давлений в сосудах 2 и J плоскость раздела а-а между жидкостями должна проходить примерно через середину электродов 5, 6. Последние включены в цепь мостика Уитстона по схеме, указанной на фиг. 2.

В цепи поставлены две катущки 7 с равными сопротивлениями и соединены по схеме люстика Уитстона с линейными электродами 5. Электроды 5 через проводящую жидкость в коленах трубки / электрически соединяются с электродами 6, выведенными на «землю (корпус устройства). При колебаниях уровня электропроводящей жидкости эффективная длина линейных электродов в трубках будет меняться, причем увеличению ее в одном колене будет соответствовать уменьшение в другом.

Таким образом, хотя зависимость между сопротивлением электрода распространению тока и длиной его и не линейная, но для измерения она может быть использована. Этим устанавливается возможность измерения скоростей жидкости, текущей по стволу скважины, предлагаемым устройством.

40

Расчетные данные не могут учесть, всех деталей, в частности, объемную ограниченность среды, в которой помещены электроды и несимметричное расположение их в среде. Все эти факторы должны учитываться градуировкой прибора, }-станавливающей зависимость Л5ежду диференциальным давлениел и значением разности потенциалов, снимаемых с мостика.

Мостик Уитстона питается током через жилу кароттажного кабеля и землю (точки 8 к 9). Разность потенциалов, появляющаяся вследствие неуравновешенности мостика, берется от точек 10 и 77 и через две жилы кароттажного кабеля подается на потенциометр 72.

Для устранения влияния поляризации работу люжно вести с пульсирЗЮщим током, для чего в схему включен пульсатор кароттажного типа.

Для повышения ч}.вствительности устройства, последнее можно ставить в трубе с переменным сечением для прохода жидкости, что бздет повышать скорости потока в ззких сечениях трубы.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения водопроницаемости стенок буровых скважин по количеству поглощаемой стенками скважины жидкости, беспрерывно накачиваемой в последнюю под постоянным давлением, измеряемым по изменению скорости потока жидкости по длине скважины, при помощи опускаемого в скважину диференциального манометра, о т л ичающееся тем, что служащий, для определения скорости движения жидкости манометр выполнен в виде опрокинутой /-образной трубки 7, погруженной концами в два открытых сосуда 2, 3, вместе с трубкой заполненных жидкостью, не смешивающейся с жидкостью в скважине, один из которых 3 снабжен прикрывающим его сверху экраном 4, расположенным на пути движения nojтока жидкости в скважине с той целью, чтобы смешение жидкости в трубке происходило под действиель

разности давлений, возникающей в обоих сосудах.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что сосуды 2, 3 и трубка 7 заполнены двумя различными по электропроводности жидкостями, не смешивающимися как собой, так и с жидкостью в скважине, и в

Фиг. I

коленах трубки пол ещены электроды 5, 6, расположенные попарно и включенные в цепь мостика Уитстона с той целью, чтобы при перемещении жидкостей в коленах трзбки происходило изменение сопротивления ветвей мостика в резз-льтате замыканий части электродов проводящей ток жидкостью при изменении ее уровня.

Фиг. 2