Скважинный уровнемер Советский патент 1981 года по МПК E21B47/04 

(54) СКВАЖИННЫЙ УРОВНЕМЕР

I

Изобретение относится к устройствам дистанионного измерения приращений уровня жидости в буровых скважинах.

По основному авт.св. № 509711 известен скважинный уровнемер, содержащий корпус, змерительную камеру, заполненную газом, и переменное электрическое сопротивление, подвижный контакт которого выполнен в ввде резервуара с гибкой оболочкой, заполненного токопроводящей жидкостью. Характерной особенностью этого уровнемера является выполнение измерительной камеры в форме тепа, образованного вращением кривой сжатия реального газа, заполняющего камеру, вокруг ее оси. 3tD обеспечивает получение линейной зависимости выходного сигнала от приращения давления внешней среды i, .

Недостатком известного уровнемера является зависимость его показаний от изменений температуры окружающей среды, снижающая точность измерений.

Цель изобретения - повыщекие точности уровнемера за счет исключения влияния температуры на результаты измерений.

Поставленная цель достигается тем, что уровнемер снабжен дополнительной герметичной камерой с переменным электрическим сопротивлением, подвижный контакт которого также выполнен в виде резервуара с гибкой оболочкой, заполненного токопроводящей жидкостью, причем допошштельная камера размещена внутри корпуса, отделяющего ее от внещней среды, а переменное сопротивление основной и дополнительной камер включено в мостовую схему.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый уровнемер, продольгозш разрез; на фиг, 2 - электрическая схема уровнемера.

Уровнемер состоит из разъемного металлического корпуса 1, хвостовика 2 и наконечника 3. Внутри корпуса размещены две соверщенно идентичные заполненные газом герметичные камеры: основная измерительная 4 и дополнительная 5. Камеры образованы внутренними стенками изоляционных вкладышей 6 и 7 и имеют форму полости, получеш ой вращением кривой сжатия реального газа. По оси камер располагаются идентичные переменные электрические сопротивления Ftp и R соответственно 8 и 9. Роль подвижного контакта каждого из этих сонротивлений выполняют одинаковые гибкие резервуары 10 и 11, заполненные токопроводящей жидкостью 12. Электрические выводы 13 от переменных сопротивлений крепятся к зажимам 14 и 15 и залиты зпоксидной смолой 16. Один из электрических выводов закреплен винтом 17 на хвостовике прибора и через металлический корпус соединяется с токопроводящей жидкостью.

Через выводы 13, и каротажный кабель сопротивления ПрИ R. включены в мостовую измерительнзто схему.

Гибкий резервуар 9 основной иг мерительной камеры сообщается с внешней средой через окна 18 в наконечнике, а гибкий резервуар 10 дополнительной камеры расположен внутри корпуса и защищен им от воздействия давления внешней среды, Воздущная прослойка 19 между гибким резервуаром 10 и внетренней стенкой корпуса 1 имеет минимальную толщину с целью обеспечения наилучщего теплообмена между внешней средой и гибким резервуаром.

Электрические сопротивления ЯрМ В (8 и 9) включены в мостовую измерительную схему {фиг. 2), два других плеча которой R и R2 находятся на поверхности, в наземном измерительном блоке. Соединение наземногх измерительного блока со скважинным снарядом уровнемера осуществляется трехжильным каротажным кабелем. Вместо одной из жил (в) может быть использовано поверхностное заземление, соединение которого с корпусом уровнемера будет осуществляться через горные породы и жидкость, заполняющую скважину,

К одной диагонали моста подводится питание от источника постоянного тока, а к другой подключается регистрирующий прибор. Сощ)отиление R выполнено переменным с целью балансировки моста перед измерениями, при начальных значениях давления и температуры.

Уровнемер работает следующим образом.

При измере1шях скважинный снаряд уровнемера устанавливается заведомо ниже возможного динамического уровня жидкости в скваг.,

жине. На газ, заполняющий основную измерительную камеру 4, в процессе измерений воздействуют два изменяющихся параметра внещней среды: давление и температура. На газ, залолняю1дий дополнительную камеру 5, воздействуют только изменения температуры внещней среды, внеишее давление для нее будет оставаться постоянным, поскольку эта камера защищена от внещней среды корпусом уровнемера. Обе герметичные камеры с и переменными сопротивлениями соверщенно идентичны, и приращения величины сопротивлений 8 и 9, связанные с изменениями температуры, будут одинаковыми. Включение этих переменных сопротивлений в мостовую схему (фиг. 2) позволяет скомпенсировать сигнал в измерительной диагонали моста, связанный с влиянием температуры, и выделить сигнал, обусловленный только изменением внещнего давления.

Формула изобретения

Скважинный уровнемер по основному авт. св. № 509711, отличающийс я тем, что, с целью повыщения точности . измерения за счет исключения температурного влияния, он снабжен дополнительной герметичной камерой с переменным электрическим сопротивлением, подвижный контакт которого выполнен в виде резервуара с гибкой оболочкой, заполнениого токопроводящей жидкостью, причем дополнительная камера размещена внутри корпуса, отделяющего ее от внещней среды, а переменное сопротивление основной и дополнительной камер включены в мостовую схему.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 509711, кл. Е 21 В 47/04, 1974.