Технические средства для измерения давления, температуры, расхода уровня нефти.

Скважинные исследования чаще всего заключаются в замерах забойных давлений с помощью глубинных манометров,среди которых наибольшее распространение получили геликсные и поршневые манометры с автономной регистрацией измеряемого давления. Принципиальные схемы этих манометров представлены на рис. 40.

Геликсный манометр(рис. 40, а). Измерительная часть его представлена сильфоном 1 и геликсной пустотелой многовитковой плоской пружиной 2, заполненных жидким маслом. Сильфон установлен в нижней изолированной части корпуса манометра 3. Эта часть через отверстие 4 сообщается со скважиной. Измеряемое давление действует на сильфон и передается геликсной пружине, последний заглушённый виток которой (считая от сильфона) поворачивается на определенный угол, пропорциональный давлению. На верхнем витке геликсной пружины закреплено специальное царапающее перо 5, которое также поворачивается на тот же самый угол, на который поворачивается и последний виток геликсной пружины. Регистрирующая часть манометра состоит из каретки 6, которая посажена на ходовом винте 7, а тот соединен с часовым механизмом 8. Часовой механизм вращает ходовой винт, а тот сообщает каретке 6 поступательное движение. Перед спуском манометра в скважину заводится часовой механизм; каретка при этом находится в верхней части. Начиная с этого момента, каретка перемещается вниз на расстояние, пропорциональное времени с начала работы часового механизма. В нижней части манометра в специальном кармане устанавливают максимальный термометр 9. Внутри корпуса манометра давление равно атмосферному. Регистрация давления осуществляется на специальном бланке в координатах «давление Р—время t», который закрепляется на внутренней стороне каретки. Бланк замера забойного давления при исследовании скважины методом пробных откачек представлен на рис. 3.3. Линия 0-0 соответствует атмосферному давлению, замеренному перед спуском манометра в скважину.

Рис. 40. Геликсный (а) и поршневой (б) манометры.

а): 1-сильфон; 2-пружина; 3-корпус; 4-от-верстие; 5-царапающее перо; 6-каретка; 7-ходовой винт; 8-часо-вой механизм; 9-термометр

б): 1-поршень; 2-пружина; 3-корпус; 4-отверстие; 5-сальник; 6-перо; 7-каретка; 8-часовой механизм; А-верхняя камера; В-нижняя камера.

Поршневой манометр(рис. 40, б). Измерительная часть его представлена поршнем 1, один конец которого соединен с растягивающей пружиной 2, закрепленной в нижней камере В корпуса манометра 3. В камере В имеется отверстие 4, сообщающее эту камеру со скважиной. Поршень уплотнен в корпусе манометра сальником 5, который и делит корпус на две камеры: нижнюю В и верхнюю А. В верхней камере давление равно атмосферному. На верхнем конце поршня 1 закреплено специальное перо 6. Регистрирующая часть состоит из каретки 7, которая соединена с часовым механизмом 8. При работе часового механизма каретка поворачивается. На внутренней поверхности каретки закрепляется специальный бланк. Давление в нижней камере В воздействует на нижний торец поршня, вследствие чего поршень движется вверх, а перо при этом прочерчивает на бланке вертикальную линию, равную перемещению штока и пропорциональную давлению в нижней камере.

Температуру в скважинах измеряют с помощьюэлектротермометров,которые спускаются в скважину на электрическом кабеле. Температура по разрезу пласта дистанционно передается на поверхность и фиксируется на бумажной ленте.

Скважинные расходомеры применяются диаметром 110, 100, 51 мм и менее. В настоящее время исследования нефтяных и газовых скважин проводят с применением дистанционных приборов. Применяютдебитомеры с местной записью, спускаемые в скважину на стальной проволоке. Наиболее распространенными на промыслах России являются скважинные расходомеры и дебитомеры:

1. Скважинный дистанционный расходомер РДГ-3, который спускают в скважину на одножильном каротажном кабеле.

2. Скважинный дебитомер ДГД-4 с зонтичным пакером предназначен для измерения дебитов нефтяных скважин.

На базе расходомера РДГ-3 и дебитомера ДГД-4 выпускаются скважинные приборы различной конструкции с пакерообразующими устройствами (диафрагменные, винтовые, надувные и др.).

Создан и выпускается малогабаритный глубинный расходомер для снятия профилей притока. Принцип измерения основан на преобразовании расхода протекающей жидкости в электрические импульсы, частота которых пропорциональна расходу.

Применяется также комплексный глубинный аппарат «Поток-5» (рис. 41), который одновременно измеряет 5 параметров. Прибор регистрирует давление на глубине спуска аппарата, температуру, расход жидкости, соотношение нефти и воды в потоке, местоположение нарушений в трубах. Прибор подразделяется на три узла: термоманометрический, для измерения давления и температуры; потокометрический. Для измерения общего расхода жидкости и содержания в ней воды; локаторы сплошности металла труб.

Рис. 40. Скважинный глубинный аппарат «Поток – 5»: 1-кабель; 2-трансформа-торы локатора сплошности; 3-геликсная пружина; 4-индукционная катушка; 5, 7-электронные блоки; 6-полупроводниковые элементы; 8-сердечник; 9-заторможенная турбинка; 10-емкостной датчик; 11а и 11б - струны; 12 –пластины пакера; 13-основной ходовой винт; 14-подвижная втулка пакера; 15-промежуточный ходовой винт; 16-редуктор; 17-электродвигатель.