Глубинный манометр

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН ЯО 01 1 19(71) Специальное констрро средств автоматизациковского производственнния "Геофизприбор"(56) Авторское свидетелУ 106975, кл. С 01 Ь 9Авторское свидетельВ 1362977, 28.04.86. торское б и Ивано-франого объединееленко ство СС О, 1956 тво СССР(57) Изобретение м.б. использовано при измерении пластового давления нефтяных и газовых скважин и позволяет повысить точность этих измерений. В камере корпуса 17 размещен полый чувствительный элемент 1, связан ный с подпружиненньк пером 3 блока регистрации. Уравнивание давления газа с внутренней и наружной сторон чувствительного элемента 1 осуществляется посредством канала 25 с запор-ным устр-вом 26, выполненным в виде двухступенчатого плунжера. Большая его ступень контактирует через отверстие 32 с измеряемой средой, а малая ступень 29 в утопленном положении перекрывает канал 25. Перед началом измерений камеру корпуса 17 заполняют через штуцер 27 нейтральным газом под заданным давлением, Сква:. жинное давление воздействует на эластичный разделитель 23 и через заполняющую его нейтральную жидкость,. просачивающуюся через сетчатый упор 24, - на эластичный разделитель 2.2 ил.Изобретение относится к устройствам для измерения давления и может найти применение при измерении пластоного давления нефтяных и газовых скважин.Цель изобретения - повышение точности измерений.На фиг. 1 показан глубинный мано,метр, продольный разрез; на фиг. 2 - запорное устройство в закрытом виде.Упругий чувствительный элемент 1 манометра, выполненный в виде трубчатой (геликоидальной) пружины, связан одним концом через разделитель 2 с полостью измеряемого давления, а другим - с подпружиненным пером 3 блока регистрации, Перо 3 прижато к диаграммному бланку, закрепленному в свернутом виде в барабане 4 записи. 20 Барабан через гайку 5 и ходовой винт 6 кинематически связан с часо,вым приводом 7, в связи с чем вращательное движение вала 8 часового привода преобразуется в поступатель ное перемещение барабача 4. Механизм запуска часового привода, взаимо-действующий с пусковой кнопкой 9,выполнен в виде направляющего стакана10, установленного внутри трубча; той пружины 1 и соосно с ней и жест ко соединенного с корпусом прибора. В стакане 10 смонтированы пружиня 11 и толкатель 12, имеющий фиксатор , 13 который входит в Г-образную проЭ35резь образованную поперечной 14 и ,продольной 15 прорезями стакана 10, Концы пружины 11 жестко соединены соответственно с дном стакана 10 и ,внутренним торцом толкателя 12 ко 40 торый имеет предварительные круговое и осевое поджатия, При этом фиксатор 13, расположенный в поперечной прорези 14, прижимается усилием поджа.тия пружины 11 к регулируемому огра ничителю 16 хода, соединному с трубчатой пружиной 1. Часовой привод7 повернут к измерительной части прибора и блоку регистрации тыльнойстороной, оборудованной пусковойкнопкой 9, Выводной вал 8 отцентрирован относительно корпуса 17 прибора при помощи втулки 18 и гнездав корпусе 17 и застопорен по отношению к корпусу 17 от проворота. Корпус часового привода 7 неподвижнозакреплен во внутренней полости ходового винта б, выполненноготрубчатым. Винт взаимодействует наружной винтовой поверхностью с .:ходовой гайкой 5 и через нее с барабаном 4 записи, который для защиты от проворота снабжен штифтом 19, скользящим в процессе перемещения барабана записи по продольной прорези направляющей втулки 20.В полости выступающего за тыльную часть часового привода конца ходового винта расположены подшипники 21 кругового перемещения, соединяющие с ходовым винтом рабочий конец направляющего стакана 10. На направляющем стакане 10 закреплена также втулка 22, имеющая возможность вращения относительно стакана и отцентрированная относительно него, Втулка 22 связана с рабочим концом трубчатой пружины 1 и без искажений позволяет передавать угловое перемещение пружины закрепленным на втулке перу 3 и регулируемому ограничителю 16 хода. Дополнительно эластичному разделителю 2 установлен эластичный разделитель 23. Разделитель 2 имеет наружный сетчатый упор 24 со стороны разделителя 23. Полость последнего заполнена нейтральной жидкостью под атмосферным давлением. Полость разделителя 2 и сообщающаяся с ней полость трубчатой пружины 1 заполнены нейтральным газом под давлением, превышающим атмосферное, Этим же газом и под тем же давлением заполнена внутренняя камера корпуса 17 прибора, охватывающая трубчатую пружину 1 снаружи Для уравнивания давления газа с внутренней и наружной сторон трубчатой пружины 1 служит уравнительный канал 25 с запорным устройством 26, Прибор снабжен также штуцером 27 для закачки газа вовнутрь. Запорное устройство 26 выполнено в виде двухступенчатого плунжера, срабатывающего от перепада, возникающе-. го при приближении наружного давления измеряемой среды к величине давления газа в камере прибора. Ступень 26 плунжера большего диаметра уплотнена при помощи кольцевого эластичного уплотнения 28 в двухступенчатом канале 31 с возможностью осевого перемещения. Ступень 26 контакти" рует с измеряемой средой через отверстие 32, а ступень 29 контактирует ерез уравнительный канал 25 с газовой средой, которой наполнена ка 1408266мера прибора. Ступень 29 играет так.с жероль запорной части, так как в уплотненном положении (фиг.2) перекрывает"уравнительный канал 25. Этому способствует наличие двух эла- стичных уплотнительных колец 30, расположенных с двух сторон и охватывающих участок канала 25, соединяющий часть 31 канала 25 с полостью разделителя 23Манометр работает следующим образом.В процессе спуска прибора в сква жину одновременно с глубиной растет наружное давление, которое благодаря поступлению наружной среды через отверстия в корпусе воздействует на разделитсль 23. От разделителя 2 давление передается упруго му чувствительному элементу давления (трубчатой пружине 1), который раскручивается на пропорциональный давлению угол, перемещая втулку 22 и размещенные на ней перо 3 и регули руемый ограничитель 16 хода. Последний перемещает вдоль поперечной прорези 14 стакана 10 фиксатор 13 до его совмещения с продольной прорезью 15. После расфиксации фиксатора 13 30 толкатель 12 ударяет нод действием пружины 11 по пусковой кнопке 9 часового привода 7, освобождая колесо осциллятора от торможения и придавая ему первоначальный ходовой импульс, Запущенный часовой привод 7 начинает вращать. выводной вал 8., но из-за заторможенности выводного вала 8 при помощи втулки в гнезде корпуса 17 вращение передается корпусу часо вого привода. Одновременно с корпусом 7 вращается трубчатый ходовой винт 6, преобразуя свое угловое перемещение в поступательное перемещение гайки 5 и барабана 4 записи. 45 С этого момента запись измеряемого параметра осуществляется во времени. Так как угловое положение ограничителя 16 хода относительно втулки 22 поддается регулировке, производитсянастройка момента срабатывания механизма запуска.Перед началом измерений камеру . .прибора наполняют нейтральным газом под наперед заданным давлением через штуцер 27. Плунжер 26 под действием давления газа перемещается в крайнее правое положение (фиг. 1), .открывая уравнительньщ канал 25. При лтом на внутреннюю и наружную поверхноститрубчатой пружины 1, а также навнутреннюю поверхность эластичногоразделителя 2 действует одинаковоеизбыточное давление газа, под действием которого уравновешенная пружина 1 находится в покое, а разделитель23 предохраняется от разрушения, плотно прилегая к разгружающему его отрастягивающего усилия наружному сетчатому упору 24. В процессе спускаскважинное давление воздействует наэластичный разделитель 23 и череззаполняющую его нейтральную жидкость,просачивающуюся через отверстия всетчатом упоре 24, на эластичный разделитель 2. Однако до достижения наружным давлением величины напередзаданного избыточного давления газав приборе разделитель 2 не реагируетна это воздействие.Нарастающее по мере погруженияприбора в скважину давление воздействует одновременно с разделителем 23на торец ступени 26 плунжера. Таккаквнутреннее давление газа при этомвоздействует на торец ступени 29 мень,шей площади, то плунжер под действием разности давлений перемещаетсяв крайнее левое положение (фиг.2)еще до того, как наружное давлениесравнится с внутренним, т.е. дифференциальный клапан закроется приприближении наружного давления к величине внутреннего еще до началареагирования разделителя 2 на воздействие наружного давления. Послезакрытия запорного устройстваи превышения наружным давлением внутреннего давления газа в приборе разделитель 2 начинает сжимать газ во внутренней полости трубчатой пружины 1,отделенной клапаном от остальнойчасти заполняющего прибор газа, передавая внутренней поверхности пружины избыточное давление наружной средыТаким образом, разворот пружины(втулки .22, пера 3 и упора 24) начнется только после того, как закроется клапан и давление наружной средыпревысит наперед заданную величинудавления газа в приборе,Если момент срабатывания механизма запуска часового привода совместить с началом движения трубчатойпружины 1 (пера 3), измерение и за1408266 пиь ни н по(л за через кольцевые эластичные уплотнения минимальны (исчезает причинапротечек - перепад давления). но н ни ве ди эи но пр тр Формула изобретения ньнресурреРдача тия,Составитель В.СоколовскийТехред Л.Олийнык Корректор А.Тяско Редактор А.КозоризЗаказ 3301/43 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета, СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/51Производственнополиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 измеряемого параметра во времеачнутся практически одновременно е достижения прибором опредененнаперед заданной глубины в сква 5 е, Использование различных значеизбыточного давления при заполнеприбора газом позволяет смещать хнюю границу его измерительного паэона в широких пределах, в свяс чем прибор приобретает возможть измерять давление, значительно восходящее предельные возможности бчатой пружины. Автоматическое закрывание запорустройством уравнительного каа в скважине непосредственно пеначалом измерений позволяет макально приблизить момент перекрытия внительного канала к началу изме ий, что позволяет максимально сохить предыэмерительное равенствоения газа снаружи и внутри трубой пружины. Кроме того, автоматическое пере тие канала, наступающее при прибнии наружного давления к внутрен-разделяет камеры прибора пракски уже при отсутствии разницы ений между внутренней и наружной 30 ами, в связи с чем протечки гаГлубинный манометр, содержащий корпус, приемную полость, камеру, в которой размещен полый чувствительный элемент, гибкий разделитель, отделяющий приемную полость от полости чувствительного элемента, и регистратор, соединенный с чувствительным элементом, о т л и ч а ю щ н й с я тем, что, с целью повышения точности, в нем камера снабжена заправочным штуцером и соединена с полостью чувствительного элемента каналом с запорным устройством, причем камера и рабочая полость чувствительного элемента заполнены газом под давлением, а разделитель снабжен сетчатым упором, размещенным в приемной полости, при этом запорное устройство выполнено в виде двухступенчатого плунжера, большая ступень которого размещена в -камере, сообщенной с измеряемой средой, а малая ступень размещена в канале с воэможностью его перекры