Изобретение оИносится к промысловой геофизике и может быть использовано для термобарических исследований в скважинах.
Известен скважинный глубинный манометр, содержащий корпус, измерительную камеру с двухступенчатым ., поршнем и регистратор 1,
Известно также устройство для измерения давления и температуры в скважине, содержащее корпус, измерительный узел, выполненный в виде двух смежных камер со штоками, заполненных разнородными рабочими средами и регистратор. Под воздействием скважинного давления штоки входят в камеры, заполненные разнородными жидкостями, которые сжимаются в камерах до внешнего давления. Это перемещение штоков записывается перьями регистрирующего узла, а затем по тарировочному графику находят давления. При изменении температуры штоки выталкиваются на определенную величину расширяющимися жидкостями камер. Объемы камер различные, поэтому и перемещения штоков в камерах будут различными. Соотнося между собой перемещение штоком под действием скважинного давления и температуры находят по формуле температуру 2.
Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения давления и температуры в скважине, обусловленная зависимостью коэффициентом теплового расширения и сжимаемости используемых жидкостей от от давления и температуры.
Цель изобретения - повышение точности определения величины давления i и температуры в глубоких скважинах.
Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено установленными в каждой камере двумя подпружиненными поршнями, жестко связанными со штоками, причем в корпусе выполнена дополнительная камера, связанная с одной из камер с помощью обратного клапана, при этом обе эти камеры заполнены газом.
На фиг. 1 изображено устройство, на фиг. 2 - кривая неизменного состояния удельного объема воды.
Устройство содержит корпус 1, в днище 2 .которого имеются отверстия 3 для поступления скважинной жидкости, камеру 4, заполняемую скважинной жидкостью, цилиндрическую камеру 5 атмосферного давления, содержащую поршень б, укрепленный на штоке 7, пружину 8, обратный клапан 9, связа ный с резервуаром 10, регистрирующий узел 11, связанный через усилитель 12 с кабелем 13, цилиндрическу манометрическую камеру 14, содержащ поршень 15, укрепленный на штоке 16, пружину 17, шток 16 связан с регистрирующим узлом 18 и через уси литель 12 с кабелем 13. Уплотнитель ные манжеты 19 предназначены для герметичного закрытия камер 5 и 14. Приведена кривая (фиг.2 неизмен ного состояния объема воды, соответ ствующего ее гидростатическому, со стоянию, определяемому из условия V/Vp 1,00 где V - объем воды при произвольных температуре и давлении VQ - тот же объем воды при температуре и давлении, существующих у поверхности Земли. Устройство работает следующим образом. Через отверстия 3 в днище 2 корпуса 1 скважинная жидкость поступает Б камеру 4 и по мере опускания устройства и возрастания давления давит на поршни 6 и 15 в камерах 5 и 14. В цилиндрической камере 5 атмосферного давления поршень б под действием внешнего давления перемещается сжимая пружину 8. При этом сжимаемый поршнем газ в камере 5 с помощью обратного клапана 9 вытесняется в ре зервуар 10, и тем самым устраняется дополнительная компенсация давления от газа в камере 5. Перемещение 8 поршня 6 измеряется регистрирующим узлом 1, связанным с ним с помощью штока 7/ преобразуя его в сигнал, который усиливается усилителем 12 и по кабелю 13 передается на поверхность Земли для оперативного контроля. После этого определяют величину давления в скважине по формуле -tf где К- - жесткость пружины 8, S - площадь поршня 6. В цилиндрической манометрической камере 14 поршень 15 под действием внешнего давления перемещается, сжимая пружину 17 и жидкость (например воду) или газ, играющие в манометрической камере 14 роль дополнительного компенсатора давления. Перемещение С поршня 15 фиксируется с помощью регистрирующего узла 18, связанного с ним при помощи штока 16, преобразуется в сигнал, который, уси ливаясь усилителем 12, передается по кабелю 13 на поверхность Земли для оперативного контроля. После это го определяют величину давления Pi, компенсированного пружиной 17 по фop Iyлe -sf где Ка - жесткость пружины 17, Sj. - площадь поршня 15. Величину давления Р, компенсированного в манометрической камере 14 жидкостью (например, водой) или газом, определяют из условия Р г Р - Р 3 г Затем определяют величину нормального гидростатического давления Р по формуле РО ° 01-Н/ где Н - глубина,- на которой проводятся исследования. Вышеуказанную глубину откладывают по оси давлений (фиг.2) и восстанавливают из найденной точки перпендикуляр до пересечения с кривой неизменного состояния удельного объема воды. Из точки пересечения опускают перпендикуляр на ось температур и определяют нормальную стационарную температуру TQ. После этого находят температуру Т, соответствующую температуре скважинной жидкости по формуле . 4 (PI - РП) т где Jb и /.- соответственно коэффициенты сжимаемости и теплового расширения, определяемые для различных температур и давлений по справочным данным. Предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность определения величин скважинного давления и температуры. Формула изобретения Устройство для измерения давления и температуры в скважине, содержащее корпус, измерительный узел, выполнен-, ный в виде двух смежных камер со штоками, заполненных разнородными рабочими средами и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений в глубоких скважинах, оно снабжено установленными в каждой камере двумя подпружиненными поршнями, жестко связанными со штоками, причем в корпусе выполнена дополнительная камера, связанная с одной из камер с помощью обратного клапана, при этом обе эти камеры заполнены газом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 461219, кл. Е 21 В 47/06, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР №431298, кл. Е 21 В 47/06, 1972.
