ЭХОЛОТ Советский патент 1947 года по МПК G01C13/00 

Применяемые на нефтепромыслах эхолоты являются довольно сложными, дорогими и тяжелыми приборами. Сложность, большая стоимость и вес приборов зависят главным образом от необходимости производить усиление применяемых отраженных звуковых волн, осуществляемое при помощи электрических усилителей, требующих для своего питания источников электропитания (аккумуляторов, промысловой осветительной сети). Холодная, сырая погода вредно отражается на работе тонкой аппаратуры, расстраивая ее и искажая результаты. Все это осложняет пользование указанными аппаратами.

Проведенные опыты приема звуковых и инфразвуковых газовых волн на мембраны, изготовленные из тонкой эластичной резиновой пленки, а также на бумажные (и из других материалов) мембраны, изготовленные в виде китайских фонариков или мехов гармонии, показали, что энергии отраженных инфразвуковых волн в скважине вполне достаточно для производства обыкновенным пером на равномерно движущейся бумажной ленте автоматической записи, доступной для рассматривания невооруженным глазом. Такой мембранный приемник колебаний и используется в предлагаемом неэлектрическом эхолоте, которым уровень жидкости в скважине определяется при помощи упругой волны, создаваемой отсечкою газа в затрубном пространстве. Возможность применения таких приемников обеспечивается в предлагаемом эхолоте надлежащей жесткостью характеристики возбуждаемых колебаний, для чего согласно изобретению применяется баллон, содержащий сжатый воздух, впускаемый в скважину через отверстие, просекаемое ножом в диафрагме, установленной между баллоном и затрубным пространством скважины.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого показана установка предлагаемого эхолота у скважины и на фиг. 2 - устройство баллона.

На чертеже обозначено: 1 - полированный шток глубокого насоса, 2 - насосная труба, 3 - фланец, закрывающий скважину, 4 -баллон для отправления упругой волны (фиг. 2), 5 - шланг, соединяющий мембрану со скважиной; 6 - раструб мембраны, 7 - мембрана для привода пера, 8 - записывающее перо, 9 - барабан для укрепления регистрационной бумаги, 10 - гиря, приводящая вращающий механизм в действие, 11 - вращающий механизм, 12 - тренога, 13 - манометр, 14 - ручной автомобильный насос, 15 - патрубок баллона, 16 - рычаг цилиндрического ножа, 17 - диафрагма.

Установив прибор у скважины (фиг. 1), аппаратчик заводит вращающий механизм 11, наполняет перо 8 чернилами, закладывает в патрубок 15 баллона 4 плотную бумагу 17 и накачивает в баллон 4 воздух до давления от 0,5 до 3 атм, в зависимости от глубины скважины. Убедившись в том, что перо 8 пишет, аппаратчик приводит в действие вращающий механизм 11, после чего через 2-3 сек. производит рычагом 16 просекание ножом 18 (фиг. 2) отверстия в диафрагме 17. В скважину производится выхлоп воздуха из баллона. Отразившись от реперов и поверхности жидкости, упругие волны через шланг 5 и раструб 6 действуют на мембрану 7 и приводят в движение связанное с ней перо 8, которое производит на бумаге, надетой на барабан 9, запись кривой колебания мембраны. Вращающий механизм действует в течение 10-30 сек. Равномерность хода его достигается как обычно маятником (любого типа) или ветровым регулятором.

Для преодоления инерции покоя вращающего механизма при пуске его используется пружина 18 (фиг. 1), действующая на гирю 10 на протяжении первых 2-3 см ее хода.

Осуществление выхлопа через отверстие в диафрагме, просекаемое ножом, обеспечивает надлежащую жесткость (остроту) характеристики возбуждаемых упругих колебаний, а такая характеристика последних позволяет с успехом применить для регистрации сигналов приемники колебаний в виде чувствительных резиновых или бумажных мембран. Это последнее обстоятельство, устраняя из приемника колебаний всю электрическую часть, существенно облегчает и упрощает - без ущерба для точности - весь аппарат, позволяя выполнить его переносным и пригодным для обслуживания одним человеком невысокой квалификации.

Эхолот для определения уровня жидкости в скважине при помощи упругой волны, создаваемой отсечкой газа в затрубном пространстве, отличающийся тем, что с целью получения острой характеристики возбуждаемых колебаний применен баллон, содержащий сжатый воздух, впускаемый в скважину через отверстие, просекаемое посредством ножа в диафрагме, установленной между баллоном и затрубным пространством скважины.