Устройство для измерения давления среды в заколонном пространстве скважины

".сычА ИСА ЗОБРЕТЕНИЯ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ АВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1606689, кл. Е 21 В 47/06, 1988,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ СРЕДЫ В ЗАКОЛОННОМ ПРОСТРАН СТВ Е СКВ АКИ Н Ы(57) Изобретение относится к промысловогеофизическим исследованиям скважин ипредназначено для изучения физическихпроцессов в эаколонном пространстве скважины. Цель - повышение точности измерения. Для этого корпус 3 выполнен с двумяпротивоположными полостями 10 и 11, соединенными каналом 9. Устр-во имеет механизм преобразования давления среды 6,выполненный в виде упругой камеры 8, соеИзобр геофизиче частности ческих про ве скважи Цель сти измер ном прост На фи устройств ский примтение относится к промысловоким исследованиям скважин, в устройствам для изучения физиессов в заколонном пространстизобретения - повышенения давления среды вранстве скважины,г, 1 представлено предло, общий вид, на фиг, 2 -ер зарегистрированной точно колон ага емое рафиче- иаграмГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР диненнои с каналом 9, ограниченным с противоположного конца. Камера 8 установлена в полости корпуса со стороны окна 12, в противоположной полости корпуса установлен неподвижно источник 4 гамма-излучения. Источник 5 гамма-излучения размещен в канале 9 с возможностью перемещения. Камера 8 и канал 9 заполнены жидкостью. Устр-во также имеет дополнительную. упругую камеру, заполненную жидкостью и ограничивающую канал с противоположного конца. Зарегистрировав с высокой точностью расстояние между источниками 4 и 5, по калибровочной характеристике определяют давление в заколонном.пространстве скважины. ИзобретениеМтозволяет обеспечить независимость регистрируемой инфор мации от положения регистрирующего блока внутри колонны труб состава и плотности жидкости, заполняющей колонну, идентичность применяемых источников изучения типа радиационного преобразователя регистрирующего прибора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил Омы; на фиг. 3 - графический пример калибровочной характеристики измерительного датчика.юаиюЪУстройство содержит колонну опущенных в скважину труб 1, на внешней стороне которых установлены измерительные датчики 2. Каждый измерительный датчик 2 имеет корпус 3, в котором установлены источники 4 и 5 тамма-излучения и механизм преобразования давления среды 6 в эаколонном пространстве, выполненный в видезаполненной жидкостью 7 упругой камеры 8, соединенной с каналом 9, Корпус 3 выполнен с противоположными полостями 10 и 11, соединенными каналом 9, Источник 4 гамма-излучения установлен неподвижно в полости 11 корпуса 3, а источник 5 установлен подвижно в канале 9, который ограничен со стороны полости 10 корпуса 3, Упругая камера 8 установлена в полости 11 корпуса. В корпусе 3 выполнено окно 12 со стороны упругой камеры 8, которая через него гидравлически сообщается со средой 6 в заколонном пространстве скважины,Для расширения диапазона измерения давления и обеспечения температурой компенсации может быть введена дополнительная идентичная упругая камера 13, ограничивающая канал 9 с противоположного конца. Камера 13 установлена в полости 10 корпуса, т, е, без возможности взаимодействия со средой, Упругие камеры 8 и 13 могут быть выполнены, например, в виде металлических сильфонов,В канале 9 измерительного датчика размещен подвижный источник 5 и любое изменение объема камер 8 и 13 при изменении давления среды 6 вызывает пропорциональное перемещение источника 5, Величина перемещения источника определяется при помощи регистрирующего блока 14. Последний опущен в колонну труб 1 на геофизическом кабеле 15 и установлен против измерительного датчика 2. Регистрирующий блок 14 содержит корпус 16, внутри которого с возможностью продольного возвратно-поступательного перемещения установлен узкоколлимированный детектор 17, состоящий из свинцового экрана 18 с круговым щелевидным окном, и приемный преобразователь 19, осуществляющий регистрацию гамма-излучения источников 4 и 5 измерительного датчика 2 и передачу полученной информации на поверхность,Регистрирующий блок 14 снабжен приводом, состоящим, например, из реверсивного электродвигателя 20, редуктора 21, барабана 22 с кабелем 23, свободный конец которого механически закреплен на детекторе 17, а электрически связан с приемным преобразователем 19 и концевыми переключателями 24, обеспечивающими изменение направления вращения двигателя 20 привода, и сигнальными контактами 25, установленными по ходу движения детектора 17 на известном расстоянии друг от друга и осуществляющими разметку по длине регистрируемой диаграммы путем подачи сигнала при последовательном замыкании контактов 25 движущимся детектором 17. 15 20 25 30 35 40 50 Устройство работает следующим обраПри спуске в скважину колонны труб 1 на ее наружной поверхности в заранее рассчитанныхх точках устанавливают измерительные датчики 2, преобразующие давление жидкой фазы среды 6 в заколонном пространстве скважины в перемещение подвижных источников 5 измерительных датчиков 2. Колонну труб 1 опускают в скважину, измерительные датчики 2 оказываются при этом установленными в заданных интервалах заколонного пространства. Жидкость в заколонном пространстве скважины оказывает на упругие камеры 8 каждого датчика 2 определенное давление, зависящее от состояния среды в зколонном пространстве, вызывает деформацию упругих камер и движение рабочей жидкости 7 в соединяющем их канале 9. Жидкость 7 перемещает установленный в канале подвижный источник 5, величина перемещения которого пропорциональна давлению жидкости в эаколонном пространстве, Величину перемещения подвижного источника определяют при помощи регистрирующего блока 14,.определяя расстояния между подвижным 5 и неподвижным 4 источниками гамма-излучения измерительного датчика 2, Регистрирующий блок 14 является частью устройства для измерения давления среды в заколонном пространстве скважины. Его опускают в колонну труб 1 на геофизическом кабеле 15 и устанавливают последовательно против каждого измерительного датчика, В первоначальном положении подвижный детектор 17 регистрирующего блока 14 находится в крайнем положении (вблизи кабельной головки регистрирующего блока), при котором осуществляют спуск регистрирующего блока 14 до, момента регистрации гамма-излучения неподвижного источника 4 измерительного датчика 2. По максимуму регистрирующего излучения блок 14 устанавливают против источника 4 измерительного датчика 2, после чего поднимают его на несколько сантиметров выше и включают привод регистрирующего блока 14, который приводит в продольное поступательное движение узкоколлимирован ный детектор,17. При движении мимо неподвижного 4 и подвижного 5 источников гамма-излучения измерительного датчика 2 детектор 17 блока 14 фиксирует их положение на диаграмме (см, фиг, 2, позиции 24 и 25 соответственно) в функции времени. Одновременно эта же диаграмма раэмечается по длине за счет последовательного замыкания контактов 25 движущимся детектором (позиции 26-31),На диаграмме отмечается также срабатывание концевых переключателей 24 (фиг, 2; позиции 32 и 33), Интервалы между позициями 32 - 26 л 31 - 33 соответствуют участкам разгона и торможения детектора 17, в остальных интервалах детектор движется равномерно. Измерив на диаграмме расстояния между позициями 24 и 25 (положение источников 4 и 5 измерительного датчика 2) и зная расстояния в регистрирующем блоке между контактами 25, дающими на диаграмме позиции 26 и 29, определяют с высокой точностью (погрешность не более +2 мм) расстояние между неподвижным 4 и подвижным 5 источниками. Каждый измерительный датчик 2 имеет свою калибровочную характеристику, обусловленную конструктивными параметрами датчика(жесткость упругих камер, диаметр продольного канала и др,), которая устанавливает функциональную зависимость расстояния между неподвижным и подвижным источником гамма-излучения от действующего на измерительный датчик давления. Пример калибровочной характеристики приведен на фиг, 3. Зарегистрировав с высокой точностью расстояние между источниками излучения измерительного датчика, по калибровочной характеристике определяют давление среды в заколонном пространстве скважины,При полном перемещении подвижного источника, равном 50 см, в диапазоне изме нения давления среды 0-22 МПа при помощи предлагаемого устройства погрешность измерения давления не превышает 0,09 МПа.Изобретение позволяет повысить точность измерений за счет обеспечения неза 7висимости регистрируемой информации от г оложения регистрирующего блока устрой.стьа внутри колонны. труб, состава и плотности жидкости, заполняющей колонну, 5 идентичность применяемых источников излучения, используемых в измерительных датчиках, типа радиационного преобразователя регистрирующего прибора.10 Формула изобретения1, Устройство для измерения давлениясреды э заколонном пространстве скважины, содержащее корпус с окном для сообщения со средой, установленные в корпусе два 15 источника гамма-излучения и механизмпреобразователя давления среды, со стороны которого выполнено окно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, корпус выполнен с 20 двумя противоположными полостями, соединенными каналом, механизм преобразования давления среды выполнен в виде упругой камеры, соединенной с каналом, ограниченным с противоположного конца, и 25 установленной в полости корпуса со стороны окна, в противоположной полости корпуса установлен неподвижно один из источников гамма-излучения, второй из которых размещен в канале с возможностью перемеще ния, причем упругая камера и каналзаполнены жидкостью.2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено дополнительной.35 заполненной жидкостью упругой камерой,ограничивающей канал с противоположного конца.1698429 5.3 тель Г.Масло .Моргентал рректор Э Редактор дорова ПОдпиСнОепо изобретениям и открытиямЖ, Раушская наб 4/5 КН 7 С т "Патент" Производственно-издательский ком Заказ 437 ВНИИ