Устройство для измерения давления в скважине

(19) 1) 4(51) Е 21 В 47 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН мавювнпъ 1, КМ СЮеЧтаютсаюь качукаучно-исгеологиисырья льство ССС1974.ство СССРО, 1968.ство СССР6, 1976госудм ственный комитет сссрПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В СКВАЖИНЕ, содержащее скважинный блок, состоящий из датчика давления и преобразователя механических перемещений в электрические сигналы, и наземный блок, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью . повышения надежности в работе и расширения функциональных возможностей,,скважинный блок снабжен последова;тельно соединенными аналого-цифровым преобразователем сигналов и выходным блоком, а наземный блок выполнен в виде блок-баланса, соединенного через кодер, управляемуюцифровую линию задержки, первый цифроаналоговый преобразователь, дифференциальный усилитель, первый масштабирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь с входом первогоцифрового выходного блока и черезблок обработки сигналов, второй цифроаналоговый преобразователь, второймасштабирующий усилитель, первыйаналоговый выходной блок - с входомвторого аналогового выходного блока,при этом выход блока обработки сигналов соединен с вторым входом управляемой цифровой линии задержки,первый выход второго цифроаналогового преобразователя совдинен с вторым входом дифференциального усилителя, второй его выход - с входомвторого цифрового выходного блока,а выход первого масштабируяцего усилителя связан с входом первого аналогового выходного блока, 1151 ббб40 50 55 Изобретение относится к устройствам для гидродинамических исследований нефтяных и газовых скважин,Известен дифференциальный манометр, содержащий корпус, в котором размещен чувствительный элемент, соединенный с электрическим преобразователем компенсационной пружиной, кинематически связанной с электродвигателем и регистрирующим устройством, причем чувствительный элемент выполнен в виде стакана с прикрепленными к нему и корпусу двумя манжетами- мембранами, полость между которыми заполняется жидкостью или газом под избыточным давлением 11.Однако это устройство позволяет производить только дискретные измерения разности двух давлений в скважинных условиях и не обеспечивает одновременной регистрации абсолютного давления и необходимой точности измерения.Известно устройство, предназначенное для измерения абсолютного давления и его градиента в скважине на заданной базе, выполненное в гггде геликсного манометра, содержащего геликсную пружину, сильфон и у.геп регистрации, а также второй гелггкеный манометр, установленный над ре" гистрирующим узлом основного манометраги соединенный с ним через проводник с клапаном и второй регистрирующий узел Г 23. Недостатки этого устройства заклю - чаются в отсутствии возможности осуществить непрерывную регистрацию измеряемых параметров и низкой точности.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является скважинный градиент-манометр, содержащий датчик давления, выполненный в виде двуплечной трубки, заполненной двумя несмешивающимися жидкостями с разными. диэлектрическими проницаемостями, металлические электроды, размещенные в плечах трубки, причем плечи датчиков выполйены в виде цилийдрических винтовых пружин, навитых друг иа друга, и электронный блок 31.Известное устройство позволяет. получить кривую изменения градиента давления с глубиной, однако оно не обеспечивает одновременную регистрацию абсолютного давления, в 5 10 15 20 25 30 35 результате чего резко снижается его информативностьНедостатком устройства является также невозможность оперативного изменения базы, на которой определяется градиент давления.Целью изобретения является повышение надежности в работе и расширение функциональных возможностей.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения дав-. ления в скважине, содержащем скважинный блок, состоящий из датчика давления и преобразователя механи" ческих перемещений в электрические сигналы, и наземный блок, скважинный блок снабжен последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем (АЦП) сигналов и выходным блоком, а наземный блок выполнен в виде блок-баланса, соединенного через кодер, управляемую цифровую линию задержки (УЦЛЗ), первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), дифференциальный усилитель, первый масштабирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с входом первого цифрового выходного блока и через блок обработки сигналов, второй цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), второй масштабирующий усилитель, первый аналоговый выходной блок - с входом второго аналогового выходного блока, при этом выход блока обработки сигналов соединен с вторым входом управляемой цифровой линии задержки, первый выход второго. цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом дифференциального усилителя, второй его выход - с входом второго цифрового выходного блока, а выход первого масштабирующего усилителя связан с входом первого аналогового выхцдного блока. На чертеже представлена блок-сже-,ма предлагаемого устройства,Устройство содержит скважиннуючасть, состоящую из датчика 1 давления, преобразователя 2 механических перемещений в электрические сигналы, АЦП-З, выходного блока 4 и соединенную кабелем 18 с наземнымблоком, который содержит канал ре. гистрации абсолютного значения давления, состоящий из блока 5 обработкиизмеряемых сигналов, ЦАП 6, масштабирующего усилителя 7 и выходы ана0 3 1151логового 8 и цифрового 9 блоков,а также канал для регистрации градиента давления, содержащий УЦЛЗ 10,ЦАП 11, дифференциальный усилитель 12,масштабирующий усилитель 13, АЦП 15и выходные блоки представления сигналов в цифровой 16 и аналоговой 14форме. Кроме того, устройство содержит кодеры 17 и 19, скважину 20 -блок-баланс,Устройство работает следующимобразом.Измеряемое давление воздействуетна чувствительный элемент - датчикмеханическое перемещение которогопреобразуется в электрические сигналы преобразователем 2 и в последовательный цифровой код - АЦП 3, а затем через выходной блок 4 по кабелю 18 подаются в наземный блок,20В наземйом.блоке импульсы, сформированные блоком 5, обрабатываютсядвумя самостоятельными каналами.В первом канале сигналы проходятпоследовательную обработку в ЦАП б,с выхода которого напряжение, пропорциональное абсолютному значению давления, в аналоговой форме поступаетна масштабирующий усилитель 7 и далее на аналоговый выход 8 наземногоблока, а в цифровой Форме с цифрового выхода ЦАП 6 - на цифровой выход 9.Второй канал начинается с УЦЛЗ 10,в которую сигналы поступают. с выхода блока 5 и задерживаются на неко 35 ббб 4торое время , необходимое для прохождения датчиком 1 давления заданного интервала глубины, т.е, ЬЬ базы, на которой осуществляют измерения градиента давления, Задержка сигналов в УЦЛЗ 10 контролируется блоком 17, и синхронизируется движением кабеля 18, для чего наземный блок имеет кодер. С выхода УЦЛЗ 10 сигналы в виде параллельного цифрового кода поступают в ЦАП, а с еговыхода - в аналоговой форме на первый вход дифференциального усилителя 12, на второй вход которого поступают сигналы первого канала с выхода ЦАП б, Разностный сигнал, пропорциональный градиенту, измеряемому давлению на базе ДЬ, с выхода дифференциального усилителя 12 поступает на масштабирующий усилитель 13 и далее на аналоговый выход наземного блока 14, Этот же сигнал оцифровывается АЦПи поступает на цифровой выход второго канала наземного блока 16, При необходимости база может быть легко изменена двоичным делением управляющих импульсов, которыми управляется вре.мя задержки цифрового сигнала в УЦЛЗ.Таким образом, при наличии одного датчика осуществляется одновременная регистрация двух параметров (абсолютное давление и его градиент), При этом информация может быть получена в аналоговой или цифровой форме.1151 ббб Составитель В.Сидоротор О. Черниченко Техред Л.ИартяшоваУректор А, Ооручар 4 5 Ш "Патент", г. Уж ул. Проектная, 4 Заказ 2278/23ВНИИПИпо11303 Тираж 5 цО Государственного коми алаи изобретений и от Иосква, Ж, Раушска Подписнтета СССРрытий