При бурении глубоких скважин часто наблюдаются поглощение раствора и притоки вод в хорошо проницаемых породах. Выявление поглощающих зон дает возможность определить положение этих пород в разрезе скважины, что представляет практический интерес. Знание местоположения отдающих пластов необходимо для успешного проведения гидроизоляционных работ.
Положение отдающих и поглощающих пород может быть определено в ряде случаев по данным точного измерения давления в скважине. Если раствор находится в статическом состоянии, то изменение давления с глубиной будет прямолинейным (во всяком случае в пределах участка, на котором удельный вес бурового раствора сохраняется постоянным). Если же в скважине имеются поглощение или приток вод, то на участках поглощения раствора будут наблюдаться локальные уменьшения давлений, а на участках притока-увеличения. Аномалии в распределении давлений ничтожны и для их регистрации требуются чувствительные манометры, однако изготовить манометр высокого давления, с которым приходится встречаться в скважине, высокой чувствительности практически весьма затрз днительно.
Предлагаемым глубинным манометром высокой чувствительности незначительные перепады давлений фиксируются путем компенсации избыточного давления гидростатическим давлением раствора непосредственно в скважине. Для этой цели предлагаемый манометр снабжен управляемым дистанционно клапаном, при помощи которого внутренняя полость манометрической трубки может периодически сообщаться с окружающей ее средой.
Манометр может быть использован не только для исследования мест поглощения и отдачи раствора, но и для прецизионного наблюдения за изменением забойного давления в эксплоатирующихся и пьезометрических скважинах.
На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого манометра и на фиг. 2 - схема электрических его соединений.
Манометр состоит из металлического стакана 7, в двух камерах 2
21
и 3 которого установлены манометры 4 и 5. Манометр 4 является обычным глубинным манометром. Его показания могут быть переданы на поверхность электрически по схеме, описание которой дается ниже, или записаны на бумаге, приводящейся в движение часовым механизмом. Полость манометрической трубки этого манометра отделена от раствора дюритовой тонкостенной трубкой 6, передающей давление жидкости, заполняющей манометрическую трубку. Манометр 4 рассчитан на максимальные давления, для регистрации которых спроектирован прибор.
Манометр 5 рассчитан на давления до 1, 5 или до 10 атпм (в зависимости от величины ожидаемых перепадов давлений). Его манометрическая трубка соединена с камерой 7, отделенной от раствора дюритовой трубкой 8, через которую передается давление раствора на жидкость, заполняющую камеру 7 и манометрическую трубку. Камера 7 может сообщаться с камерой 3, в которой находится манометр, через отверстия 9, перекрываемые клапаном 10, управляемым электромагнитным устройством п.
При спуске манометра в скважину до глубины, начиная с которой предполагается исследовать малые перепады давлений, или до забоя клапан 10 открыт, и камеры 5, 7 и трубка манометра 5 сообщаются друг с другом. Для измерения малых перепадов давлений в провод 12 (фиг. 2) от батареи 13 включается электрический ток. При токе прямого направления и при отсутствии тока в проводе 12 язычок поляризованного реле 14 соприкасается с контактом 15. При этом положении язычка возможно, включая и выключая ток, присоединить провода 16 vi. 17 либо к хорде 18, по которой передвигается ползунок 19, соединенный с трубкой манометра 4, либо к хорде 20, по которой движется ползунок 21, находящийся на конце трубки манометра 5. В зависимости от положения контактов 22, регистрирующий потенциометр 23 при установке переключателя 24 и 25 в рабочее поло22
жение будет регистрировать давления, воспринимаемые манометрами 4 или 5, причем манометр 5 будет показывать нулевое давление.
При токе обратного направления поляризованное реле 14 приключает язычок к контакту 26. При этом включается электромагнитное устройство 77, поворачивающее клапан 10, перекрывающий отверстие между камерами и 7. С этого момента потенциометром 23 возможно производить запись изменений давлений, .регистрируемых манометром 5. При гидродинамическом кароттаже запись производится в функции глубин, а при измерении забойного давления в функции времени. При окончании поворота клапана 10 на мгновение выключается пружиной ключ 27. Разрыв тока приводит к выключению ключа 25, управляемого минимальным реле. После того как регистрируемые изменения давлений превысят предел измерений манометра 5 (отмечается разрывом тока в проводе 7(5), давления в камерах 5 и 7 могут быть снова выравнены. С этой целью включают в линию 72 ток обратного направления и тем самым поворачивают клапан 10 в положение, при котором камеры J и 7 сообщаются друг с другом. Затем снова включают ток и приводят клапан в исходное поло/кение, при котором запись измеряемых давлений продолжается. Время от времени, включая и выключая ток (это может производиться и автоматически), измеряют абсолютное давление манометром 4. При дистанционных измерениях прибор опускается на стандартном кароттажном трехжильном нефтеЗпорном кабеле.
Предполагается также возможность осуществления конструкции бросового аппарата. В этом случае в камерах 2 и устанавливаются часовые механизмы, движущие барабаны с намотанной на них бумагой, на которой производится запись. В этом случае поворот клапана 10 в рабочее положение (клапан закрыт) осуществляется также пружинным механизмом, срабатывающим после известного, заранее установленного промежутка времени. В таком виде манометр может быть также использован для исследования забойного давления в эксплоатационных и пьезометрических скважинах. Предмет изобретения Глубинный манометр для гидро.динамического кароттажа, о т л и--№ 70923 чающийся тем, что он снабжен управляемым дистанционно клапаном, при помощи которого внутренняя полость манометрической трубки может периодически сообщаться с окружающей ее средой с целью повышения чувствительности манометра путем компенсации избыточного давления гидростатическим давлением раствора.
Фиг. 1
f.i
Фиг. 2
I8
