Устройство для измерения давления в буровой скважине Советский патент 1980 года по МПК E21B47/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В БУРОВОЙ СКВАЖИНЕ

1

Изобретение относится к области исследования буровых скважин:

Известно устройство для измерения давления в буровой скважине, содержащее обсадную трубу, связанную с измерительным узлом, который соединен с источником давления, и зонд, установленный на дне буровой скважины, причем зонд связан посредством манометрической трубки с измерительным узлом 1.

Недостатком указанного устройства является периодическое измерение давления, что не только затруднительно, но и требует много времени из-за необходимости введения при каждом измерении аппаратуры в буровую скважину.

целью устройства является упрощение конструкции и повышение точности измерения.

Указанная цель достигается за счет того, что зонд выполнен с отверстиями для сообщения с буровой скважиной, установлен в нижней части обсадной трубы и жестко связан с манометрической трубкой.

На фиг. 1 изображена скважина и эксплуатационное оборудование для добычи (включая систему измерения давления согласно настоящему

изобретению), частичный разрез; на фиг. 2 оборудование для измерения давления, расположенное внутри буровой скважины; на фиг. 3 вариант оборудования для измерения давления Б внутри скважины; на фиг. 4 - график измерения давления отйЬсительно времени в устройстве.

Устройство включает обсадную трубу 1 с перфорацией 2 на нижнем конце для поступле10 НИН жидкости из породы.

Колонна 3 труб простирается от начала скважины (на поверхности) до ее нижнего конца. В колонне труб предусмотрены распорные насадки 4 для центрования; в скважине. К ниж15 нему концу колонны труб прикреплена оправка 5 для помещения зонда 6, измеряющего давления в скважине. Зонд 6 установлен в оправке на нижнем конце колонны труб. Манометрическая трубка 7 выходит из зонда для изме20 рения давления. Она расположена на наружной поверхности колонны 3 труб и простирается до поверхности земли, выходя через фиттинг 8 к манометру 10, к которому подключен источник 9 жидкости под давлением, который может 37 представлять собой, например, баллон с окатым газом, и измеритель 11 скорости, предназначенный для измерения скорости изменения давления при зарядке системы давлением. Скорость может из меряться любым устройством, измеряющим давление как функцию времени. Поскольку давление наносится относительна времени или же выражается как последовательность во времени, возможно определить скорость изменения давления. Один из вариантов выполнения зонда б показан более подробно на фиг. 2. Применяемый внутри скважины зонд 6 представляет собой закрытую камеру с отверстиями, через которы жидкость сообщается с внутрешгей полостью. Верхний конец манометрической трубки сообщает зонд с поверхностью. Фильтр 12, который может быть выполнен из пористого материала, препятствует попаданию посторонних тел из зонда в манометрическую трубку 7 или обратно. В днище зонда предусмотрены отверстия 13 для входа и выхода жидкости бурово скважины. На фиг. 3 изображен иной вариант подземного зонда. Вокруг колонны 3 труб концентрт;ески расположена оболочка 14, верхними и нижними концами прикрепленная к колонне. Между оболочкой и колонной 3 образуется закрьпая камера 15, которая сообщается на верхнем конце с поверхностью через фильтр 12 и мано метрическую трубку 7. Жидкость из б: фовой скважины поступает в камеру 15 через отверстия 13, расположенные в нижней части зонда Емкость зонда, как правило, должна превыигать емкость манометрической трубки, соединяющей зонд с устройством на поверхности. Больщая емкость приводит к уменьщению масштаба вертикального движения потока жидкости в камере обсадной трубы, обусловленное изменениями давления. Необходимая емкость камеры зо1вдаМцт может быть вычислена по формуле Р-NJ WCiKO ТР и -ч/ iv.wH тр -максимальное давление; -минимальное давление; -емкость обсадной трубы; Отношение емкости камеры зонда к ем кости обсадной трубы может быть выражено нижеследующим: Р-Р 11 качестве контрольной жидкости, подаваемой источником давления, можно применять целый ряд жидкостей, из которых азот оказался на практике одним из самых пригодных. Точку наполнения обсадной трубы или камеры зонда можно регулировать изменением давления контрольной жидкости с гюмощью манометра 10. При нанес«нии кривой давления контрольной жидкости относительно времени получают характерное изображение, приведенное на фиг. 4, если труба и камера заполняются с постоянной скоростью. Давление будет постепенно повыщаться с нуля вдоль отрезка кривой фиг. 4 до достижения пика. При этом пике давление контрольной жидкости достигает величины, достаточной для вытеснения жидкости из буровой скважины из камеры 15 фиг. 2). После начала вытеснения контрольной жидкости буровой скважины давление спадает. Вытесняя жидкость буровой скважины из камеры, сама контрольная жидкость начинает выходить через отверстия 13 в зонде 6, давление контрольной жидкости больще не может изменяться. Это ясно из участка кривой давления. Система блокируется, после чего изменения давления в буровой скважине могут считываться прямо с манометра 10. Формула изобретения Устройство для измерения давления в буровой скважине, содержащее обсадную трубу, связанную с измерительным узлом, который соединен с исгочником давления, зонд, манометрическую трубку, измерительный узел, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерения, зонд выполнен с отверстиями для сообщения с буровой скважиной, установлен в нижней части обсадной трубы и жестко связан с маномет1)ической трубкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3712129, кл. Е 2 В 47/06, 1973.