Глубинный манометр Советский патент 1981 года по МПК G01L19/08 E21B47/06 

1

Изобретение относится к устройствам для измерения давления и может найти применение при измерении пластового давления нефтяных и газовых скважин.

Известны глубинные манометры для измерения пластового давления в нефтяных и газовых скважинах с местной регистрацией параметра {.

Недостатком этих манометров является то, что запуск часоволго привода осуществляется на поверхности и запись измеряемого параметра происходит в течение всего спуска манометра в скважину.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее чувствительный элемент в виде трубчатой пружины, соединенной одним концом с полостью измеряемого давления, а другим - с пером регистр рующего устройства, и барабан записи, связанный с часовым приводом 21

Однако данное устройство обладает невысокой точностью записи ввиду необходимости запуска Расового привода на поверхности.

Цель изобретения - повышение точности записи глубинного 1анометра.

Указанная цель достигается тем, что глубинный манометр снабжен механизмом запуска часового привода, выполненным в виде направляющего стакана, с Г-образной прорезью и дополни;тельной трубчатой пружины, установленной снаружи стакана соосно ему и соединенной одним концом с полостью измеряемого давления толкателя, под0пружиненного в осевом и круговом направлении с регулируемым ограничителем хода и фиксатором, причем толкатель размещен в направляющем стакане, фиксатор - в Г-образной проре5зи, а ограничитель хода соединен с . другим концом дополнительной трубчатой пружины.

На фиг. 1 показан глубинный манометр, разрез)на фиг. 2 - узел кнопки

0 часового привода.

Упругий чувствительный элемент. манометра (фиг. 1), выполненный в виде трубчатой пружины, кинематически связан с пером 2. Подпружиненное

5 перо 2 прижато к диаграммному бланку 3, закрепленному в свернутом виде в барабане записи 4. Барабан 4 имеет кинематическую связь с часовым приводом 5, преобразующую вращательное 0 движение выводного вала часового привода в поступательное перемещение барабана записи. Внутренняя полость трубчатой пружины 1 (геликса) выполнена маслом и отделена от окружающей среды маноприемником-разделителем 6. Механизм запуска часового привода имеет дополнительную трубчатую пружи ну 7 с заглушенным концом, к которому прикреплен регулируемый ограничитель, выполненный в виде винта 8 с делениями и конической гайки 9. Внутри пружины 7 соосно расположен направляющий стакан 10, жестко соединенный с корпусом прибора. Внутри сткана 10 смонтированы пружина 11 и толкатель 12, имеющий фиксатор 13. Фиксатор 13 входит в Г-образную прорезь, образованную поперечной 14 и продольной 15 прорезями стакана 10. Концы пружины 11 жестко соединены соответст.зенно с дном стакана 10 и внутренним торцом толкателя 12, кото рый имеет предварительное круговое и осевое поджатие. При этом фи.ксатор 13, располагающийся в поперечной прорези 14, прижимается усилием поджатия пружины 11 к конической гайке 9 ограничителя. Открытый конец трубчатой пружины 7, заполненной маелом, сообщается с полостью давления, отделенной от внешней среды маноприеником-сильфоном 16. В защитном корпусе манометра предусмотрены отверстия 17 и 18, предназначенные для передачи на маноприемники 6 и 16 наружного давления. Часовой привод 5 содержит узел пусковой кнопки 19, в который входят (фиг. 2) пружина 20 поворотный рычаг 21, ось 22, тяга 23 рычаг 24, пружина 25 и балансное колесо 26.

Манометр работает следующим образом.

В процессе спуска прибора в скважину одновременно с глубиной растет наружное давление, которое, благодаря поступлению наружной среды через отверстия 17 и 18 во внутрь, воздействует на маноприемники 6 и 16. При этом упругие чувствительные элементы давления (трубчатые пружины 1 и 7) раскручиваются на пропорциональный давлению угол. Пружина 1 приводит в действие перо 2, а пружина 7 механизм запуска. Механизм запуска срабатывает при достижении прибором определения наперед заданной глубины. Нарастающее давление перемещает рабочий конец пружины 7. Угловое перемещение фланца передается фиксатору 13 за счет его прижатия усилием закрутки пружины 11 к комической гайке 9. При этом фиксатор 13 перемещается по поперечной прорези 14. В момент совмещения, фиксатора.13 с продольной прорезью 15 происходит расфиксация толкателя 12 и его резкое осевое перемещение под действием усилия сжатия пружины 11 до упора в

пусковую кнопку 19 часового привода 5. Динамическое усилие воздействия толкателя 12 передается поворотному рычагу 21,.тяге 23 и рычагу 24, который растормаживает балансное колесо 26 и придает ему первоначальный импульс. Часовой привод 5 начинает работать,

Для настройки момента срабатывания механизма . используется регулировка положения конусной гайки 9 регулируемого ограничителя. При ее продольном относительно винта 8 перемещении изменяется первоначальное расстояние фиксатора 13 от продольной прорези 15 (благодаря кбнусности наружной поверхности гайки) и, следовательно, требуемый для расфиксации толкателя 12 угол разворота трубчатой пружины, величина которого пропорциональна величине действующего на пружину 7 давления. Таким образом, при изменении положения гайки 9 меняется величина перепада давления, требуемая для срабатывания устройства. . , .

За счет наличия в манометре неза-( висимого, канала измерения давления и его.кинематической связи с .балансным колесом осциллятора часового привода в начальный период спуска прибора в скважину .часовой привод находится в застопоренном состоянии, барабан записи неподвижен, запас хода часового привода не расходуется. После достижения прибором заданной глубины и соответствующего данной глубине давления механизм запуска часового привода не расходуется. После достижения прибором заданной глубины и соответствующего данной глубине давления механизм запуска часового привода срабатывает и начинается запись измеряемого параметра во времени. Такое выполнение прибора позволяет продлить его полезное пребывание в скважине за счет экономии запаса хода часового привода на операциях спуска и использовать .его для измерений в условиях сверхглубоких скважин. Кроме того, экономия рабочего ресурса часового привода позволяет .увеличить -масштаб записи и следовательно,- .точность измерений. , . . Экономическая эффективность от внедрения из.обретения заключается . в расширении области применения глубинного манометра и повышении качества исследовательских работ.

Формула изобретения

Глубинный манометр, содержащий чувствительный элемент, в виде трубча- той пружины, соединенной одним концом с полостью измеряемого давления, а другим - с пером регистрирующего блока, и барабан записи, кинематически

связанный с часовым приводом, отличающийся тем, что с целью повышения точности записи, он снабжен механизмом запуска часового привода, выполненным в виде направляющего стакана, с Г-образной прорезью, дополнительной трубчатой пружины, установленной снаружи стакана соосно ему и соединенной одним концом с полостью измеряемого давления толкателя, подпружиненного в осевом и круговом направлении сР регулируемым ограничителем хода и фиксатором, причем толкатель размещен в направляющем стакане, фиксатор - в Г-образной прорези, а ограничитель хода соединен с другим концом дополнительной трубчатой пружины..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Исакович Р,Я. и др. Контроль

и автоматизация добычи нефти и газа. М., Недра, 1976, с. 61-68.

2.Авторское свидетельство СССР

216332, кл. G 01 L 7/02, 11.11.66.

L

17

16