УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В СКВАЖИНЕ

Предполагаемое техническое решение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения геофизических параметров в скважине, в частности для гидродинамических исследований нагнетательных и эксплуатационных скважин при контроле за разработкой нефтяных месторождений.
Существует конструкция «Устройство для гидродинамических исследований скважин» (а.с. №615200, Е 21 В 47/06, Е 21 В 47/12, опубл.15.07.1978 г., Бюл. №26) которое содержит датчик давления, связанный с фотоэлектрическим преобразователем, выполненным в виде двух полудисков и экрана, который связан с приводом. Привод выполнен в виде незаторможенной турбинки первичного преобразователя расхода.
Недостатками этого устройства являются наличие в глубинном снаряде большого числа активных элементов, понижающих надежность работы устройства, а также возможность лишь поочередного измерения контролируемых параметров.
Известна конструкция «Глубинный манометр» (а.с. 1121408, Е 21 В 47/06, опубл.30.10.1984 г., Бюл. №40) которое содержит корпус, часовой привод, каретку с диаграммным бланком, пишущее перо,
связанное с геликсом, и сильфон, заполненный жидкостью и соединенный гидравлически с геликсом, причем он снабжен двумя дополнительными сообщенными между собой сильфонами, имеющими различную эффективную площадь, причем сильфон с большей площадью закреплен на корпусе и сообщен с окружающей средой, а сильфон с меньшей площадью жестко связан с основным сильфоном и корпусом.
Недостатком глубинных геликсных манометров является непосредственное воздействие всего измеряемого давления через сильфон на геликс, что повышает требования к их прочности. Повышение прочности геликса связано с увеличением его жесткости, что ведет к снижению точности измерений.
«Устройство для измерения параметров скважин» (а.с. 1273525, Е 21 В 47/06, опубл.30.11.1986 г., Бюл. №44) содержит трубопровод в нижней части которого установлены обратный клапан, дополнительный обратный клапан, корпус которого выполнен в виде гидравлического сопротивления, и последовательно соединенный с ним клапан прямого действия. На выходе трубопровода из колонны насосно-компрессорных труб установлен регистратор давления. Нагнетатель соединен с трубопроводом через регулятор давления.
Данное устройство позволяет производить одновременно измерения давления и расхода жидкости в скважинах всех категорий, но не может обеспечить одновременного измерения еще и температуры и давления в скважине.
Наиболее близкой к предложенному техническому решению является «Устройство для измерения физических параметров в скважине» (патент РФ №2013537, Е 21 В 47/06, опубл.30.05.1994 г., Бюл. №10) содержит расположенные на поверхности индикатор
давления, соединенный с приспособлением для измерения давления, источник рабочей среды, соединенный через клапан с приспособлением для измерения давления, расположенный в скважине и соединенный с клапаном верхним концом трубопровод, камеру со сквозными отверстиями в дне, расположенную в скважине и соединенную с нижним концом трубопровода, и приспособление для измерения температуры, отличающееся тем, что с целью повышению точности и расширения области применения, оно снабжено датчиком температуры и индикатором температуры, подключенными соответственно к входу и выходу приспособления для измерения температуры, распределительным узлом, соединенным с источником рабочей среды и приспособлениями для измерения давления и температуры и помещенной в трубопроводе трубкой для размещения в ней датчика температуры, верхний конец которой соединен с распределительным узлом.
Устройство содержит датчик температуры выполненный в качестве термопары и расположен на нижнем конце трубки.
Устройство содержит датчик температуры выполненный в виде пачки оптических волокон и расположен внутри трубки.
Устройство снабжено компьютером, соединенным с приспособлениями для измерения температуры и давления.
Устройство содержит компьютер соединенный с индикатором давления.
Устройство снабжено дополнительным компьютером, установленным между приспособлением для изме6рения давления и индикатором давления.
Недостатком этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает одновременного определения температуры и давления в
выбранном месте в скважине. В общем допускается возможность определения температуры среды в скважине, например, путем экстраполяции, исходя из предложенных данных по температурному градиенту и из измеряемой над землей температуры и или путем определения средней температуры в скважине на основе полученных ранее при бурении данных. Затем являющуюся результатом оценки температуру можно использовать для определения поправочного коэффициента для управления процессом подачи рабочей среды, который можно также использовать для более точного определения давления в скважине. Конечно, достоверной информации о температуре таким образом получить нельзя. Кроме того, поправка данных по давлению, основанная на таких неточных данных по температуре, приводит к получению ошибочных данных по давлению, получаемых при использовании трубы малого диаметра.
Решаемая техническая задача в прелагаемом техническом решении является расширении функциональных возможностей устройства, заключающееся в том, что кроме одновременного измерения температуры и давления появляется возможность одновременного определения локализации муфт, осуществление гамма каротажа, определение расхода жидкости и определение шума.
Это необходимо для наиболее полного исследования нагнетательных и эксплуатационных скважин при контроле за разработкой нефтяных месторождений.
Решаемая техническая задача в устройстве для измерения физических параметров в скважине содержащем корпус в виде цилиндра, в котором размещены датчик температуры, датчик давления достигается тем, что в корпусе дополнительно размещены усилитель
мощности, соединенный с локатором муфт, расходомером, шумомером и прибором гамма - каротажа, запитанные с помощью блока питания.
Достижение поставленной цели в устройстве для измерения физических параметров в скважине обеспечивается тем, что в корпусе дополнительно размещены усилитель мощности, соединенный с локатором муфт, расходомером, шумомером и прибором гамма -каротажа, запитанные с помощью блока питания.
В этом случае гарантируется наиболее полное исследование нагнетательных и эксплуатационных скважин при контроле за разработкой нефтяных месторождений и принятия необходимых решений.
На фиг. Изображено «Устройство для измерения физических параметров в скважинах», в разрезе, уменьшено.
Устройство для измерения физических параметров в скважине содержит корпус 1 в виде цилиндра, в котором размещены датчик температуры 2, датчик давления 3.
В корпусе 1 в виде цилиндра дополнительно размещены усилитель мощности 4, соединенный с локатором муфт 5, расходомером б, шумомером 7, и прибором гамма - каротажа 8, запитанные с помощью блока питания 9.
Предполагаемое устройство для измерения физических параметров в скважине работает следующим образом.
Устройство работает в комплексе с геофизической станцией, укомплектованной компьютеризированным каротажным комплексом. В качестве линии связи с наземными приборами используется одножильный геофизический кабель длиной до 3500 м. Устройство опускается в скважину с помощью «Лебедки для спуска и подъема геофизических скважинных приборов».
С помощью датчика температуры 2 определяется температура, а с помощью датчика давления 3 определяется давление в месте нахождения устройства.
Усилитель мощности 4 усиливает сигналы от локатора муфт 5, расходомера 6, шумомера 7, и прибора гамма - каротажа 8, которые, в том числе и усилитель мощности 4 запитываются с помощью блока питания 9. Затем сигналы через усилитель 4 мощности передаются через каротажный кабель и лебедку для спуска и подъема геофизических скважинных приборов на геофизическую станцию, укомплектованную компьютером, где они обрабатываются, давая представление о состоянии самой скважины и о состоянии нефтяного месторождения в целом.
Локатор муфт 5 позволяет определить состояние муфт, соединяющих обсадные трубы. Расходомер 6 определяет приток жидкости в скважине.
Шумомер 7 определяет шумы в скважине.
Прибор гамма - каротажа 8 преобразует излучение в импульсы напряжения.
Дополнительное введение в устройство усилителя мощности 4, соединенного с локатором муфт 5, расходомером 6, шумомером 7, и прибором гамма - каротажа 8 запитанные с помощью блока питания 9 позволяет получать наиболее полные сведения о состоянии скважины и производить наиболее полный контроль за разработкой нефтяного месторождения.
«Устройство для измерения физических параметров в скважине» реализовано ООО «Татгеотех» г. Казань в виде «Прибора гидродинамического модульного» (ПГДМ) и успешно применяется на нескольких нефтяных месторождениях.