Скважинный манометр

 

СКВАЖИННЫЙ МАНОМЕТР, содержащий корпус, измеритель.ный узел, вклвдчающий измерительный и компенсационный поршни, соединенные между собой измерительной пружиной, реле с замыкающим контактом, нуль-индикатор, соединенный с одним плечом выпрямительного моста, а через усилитель с модулятором и с кабелем, Который через обмотку реле подключен к другому плечу выпрямительного моста, электродвигатель соединен с шиной нулевого потенциала и с блоком запуска , компенсационный узел, выполненный в виде передачи рабочий винт гайка с электроприводом, о т л и ч а ю щ и и с я Тем, что, с целью повышения надежности работы манометра, он снабжен электромагнитным вибратором , полыми трансмиссионными валами, которые выполнены с прорезями и установлены на подшипниках над и под рпбочей гайкой, жестко закрепленной с корпусом, при этом внутри валов размещен рабочий винт, один конец которого соединен с электроприводом, а другой - с компенсационным поршнем, (Л а электромагнитное реле имеет размыкающий контакт, электромагнитный вибратор соединен одним концом с шиной нулевого потенциала, а другим - через размыкающий контакт с кабелем, причем последний через замыкающий контакт соединен с блоком запуска.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК.3(5Н Е 21 В 47/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3446689/22-03 (22) 31.05.82 (46) 07.09.83. Бюл. 9 33 (72) Т.Г.Габдуллин, Г.A.Áåëûøåâ, A.Ê.Ãóìîâñêèé, Р.З.Закиров и

З.М.Заляев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (53) 622.241.8.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 430224, кл. Е 21 В 47/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР.

Р 327320, кл..Е 21 В 47/06, 1968, (прототип). (54)(57)СКВАЖИННЫЙ МАНОМЕТР содержащий корпус, измерительный узел, вклю-" чающий измерительный и компенсационный поршни, соединенные между собой измерительной пружиной, реле с замыкающим контактом, нуль-индикатор, соединенный с одним плечом выпрямительного моста, а через усилитель с модулятором и с кабелем, Который

„„SU„„l 040131 А через обмотку реле подключен к другому плечу выпрямительного моста, электродвигатель соединен с шиной нулевого потенциала и с блоком запуска, компенсационный узел, выполненный в виде передачи рабочий винт гайка с электроприводом., о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы манометра, он снабжен электромагнитным вибратором, полыми трансмиссионными валами, которые выполнены с прорезями и установлены на подшипниках над и под рабочей гайкой, жестко закрепленной корпусом, при этом внутри валов размещен рабочий винт, один конец которого соединен с электроприводом, à g другой — с компенсационным поршнем, а электромагнитное реле имеет размыкающий .контакт, электромагнитный вибратор соединен одним концом с шиной ( нулевого потенциала, а другим — через размыкающий контакт с кабелем, причем последний через замыкающий контакт соединен с блоком запуска. (.) 1040131

Изобретение относится к аппаратуре . для геофизических и гидродинамических исследований скважин и может быть использовано в нефтяной промышленности при исследовании действующих скважин.

Известен скважинный манометр, содержащий измерительный узел, включающий измерительный и компенсационный поршни, соединенные между собой измерительной пружиной, привод для 10 сйятия трЕния покоя измерительного поршня, выполненный в виде электромагнитного вибратора, датчик перемещения поршня. Электромагнитный виб-. ратор установлен между измерительным .поршнем и датчиком перемещения поршня.

Манометр имеет регулиравачный винт, с помощью которого при настройке при- . бора устанавливается начальное давление (1 ). 20

Недостатком манометра является то, что с его помощью можно измерять только дифференциальное давление и невозможно проводить измерения статического давления. 25

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является скважинный манометр, содержащий корпус, измерительный узел, включающий измерительный и компенсационный поршни, соединенные между собой измерительной пружиной, реле с замыкающим контактом, нуль-индикатор, соединенный с одним плечом выпрямителя, а через усилитель — с модулятором .и с кабелем, который через обмотку реле З5 подключен к другому плечу выпрямительного моста, электродвигатель соеди.нен с шиной нулевого потенциала и с блоком запуска, компенсационный узел, выполненный в виде передачи рабочий 40 винт — гайка с электроприводом(2 J.

Недостатком известнога манометра является низкая надежность и сложность конструкции. СложносТь конструкции манометра продиктована тем, 4g что в нем узел компенсации служит одновременно для осуществления силовой компенсации при измерении статического давления путеж перемещения, рабочего винта относительно рабочей гайки, вращающейся за счет дифферен- циальной передачи с числом оборотов, :отличным от числа оборотов винта, а также для вращения измерительного поршня при измерении дифференциального давления.

Кроме того, рабочий винт имеет сложную.кинематическую связь.: с компенсационным поршнем за счет специальной муфты, посаженной на винт, 60 са шлицами.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что сквежинный манометр, содержащий корпус, измерительный узел, включающий измерительный и компенсационный поршни, соединенные между собой измерительной пружиной, реле с эамыкающим контактом, нуль-индикатор, соединенный с одним плечом выпрямительного моста, а через усилитель с модулятором и с кабелем, который через обмотку реле подключен к другому плечу выпрямительнаго моста, электродвигатель соединен с шиной нулевого потенциала и с блоком эапуска, компенсационнй узел, выполненный в виде передачи рабочий винт — гайка с электроприводом, снабжен электромагнитным вибратором, полыми трансмиссионными валами, которые выполнены с прорезями и установлены на подшипниках над и под рабочей гайкой, жестко закрепленной с корпусом, при этом внутри валов размещен рабочий винт, один конец которого соединен с электроприводом, а другой — с компенсационным поршнем, а электромагнитное реле имеет размыкающий контакт, электромагнитный вибратор соединен одним концом с шиной нулевого потенциала, а другим — через размыкающий контакт с кабелем, причем последний через замыкающий контакт соединен с блокам запуска.

На фиг. 1 изображена конструкция скважинного манометра; на фиг. 2 функциональная схема манометра.

Измерительный узел манометра состоит иэ измерительного неуплотненного поршня 1, измерительной пружины 2 и компенсационного поршня 3 с уплотнениями 4.

Компенсационный узел состоит из рабочей гайки 5., закрепленной к корпусу б, рабочего винта 7, ввернутого в рабочую гайку 5. Концы рабочего винта 7 продеты во внутренние отверстия полых трансмиссионных валов

8 и 9, установленных на подшипниках

l0. Через. боковые прорези A транс миссионного вала 8 пропущены штифты 11 и 12, установленные соответственно в отверстия, выполненные в пенсационном поршне 3 и в рабочем винте 7, а через боковые прорези Б вала 9 пропущен штифт 13, установленный в отверстие, выполненное на другом конце рабочего винта 7.

Такая конструкция повышает устойчивость рабочего винта при воздействии на него осевого усилия.

Нижний трансмиссионный вал 9 через муфту 14 соединен с электроприводом

15 (реверсивный электродвигатель с редуктором) .

Выше измерительного поршня установлен .электромагнитный вибратор 16, служащий для снятия трения покоя в поршневой паре при работе манометра в режиме измерения дифференциального давления, а выше вибратора — инди1040131 катор .17 (фиг.1) отклонения от нулевого положения измерительного поршня (нуль-индикатор), служащий в качестве нуль-органа при измерении статического давления, Электрическая часть манометра представляет собой электромагнитный. вибратор 16, нуль-индикатор 17, выпрямительный мост 18, реле 19 с замыкающим 20 и размыкающим 21 контактами, модулятор 22, .электродвига - 10 тель 23, блок 24 запуска, усилитель

25, кабель 26, конденсатор 27. .Электрический преобразователь (нуль — индикатор 17) служит для преобразования величины хода измери- )5 тельного поршня от заданного нулевого положения в частоту электрического сигнала. Этот сигнал усиливается: усилителем 25 и через модулятор 22 и конденсатор 27 подается на вход ка- 7О кабеля 26;

Питание прибора осуществляется ! постоянным током. При измерении ста тического давления прибор питается повышенным напряжением той или другой полярности. При этом срабатывает реле 19, замыкает свои замыкаю;. щие контакты 20 и включает реверсивный электродвигатель 23 электро=,,привода. Блок 24 запуска служит для автоматического отключения электро-,двигателя 23 при достижении крайних положений рабочего винта.

При измерениии цифференциального . давления на прибор подается понижен- . 35 ное напряжение одной определенной полярности. При этом реле 19 отключается и через его .размыкающие кон- у . такты включается электромагнитный . . вибратор 16, Работа манометра зак- . 4ц лючается в следующем.

Перед спуском прибора в скважину .. подачей повышенного напряжения определенной полярности рабочий винт

7 компенсационного Узла переводится 45 .в крайнее нижнее положение., пр ко-: тором отключается нижний концевой выключатель (например, КВ1), отклю-. .чая при этом питание. электродвига -. теля ЭДВ.

Прибор на одножильном каротажном., о кабеле опускают до необходимой глубины и подачей повышенного напряжеНия обратной полярности начинают измерение величины статического, дав ления компенсационным методом. давление на измерительный узел поступает через импульсное отверстие В, выполненное в корпусе прибора.

При этом частота преобразователя нуль-индикатора 17 с помощью модулятора 22, имеющего кинемац ческую связь в рабочим винтом, модулируется по амплитуде. С помощью вторичногб прибора, находящегося на устье скважины (в каротажной станции), амплитудно-модулированный частотный сигнал разделяется на два канала: канал измерения величины. частоты несущего сигнала (сигнала нуль-индикатора) и канал формирования и счета импульсов модуляционного сигнала.

Процесс измерения статического давления продолжается до достижения заданного значения величины частоты нуль-индикатора, соответствующего заданному нулевому. положению измери - тельного поршня. При достижении этой частоты происходит автоматическое отключение электропривода 15. Число импульсов, отсчитанных при компенсации манометра, соответствует величине статического давления.

При измерении статического давления снятие трения покоя в поршневой паре происходит за счет вращения измерительного неуплотненного поршня 1 от электропривода.

Точная установка момента компен сации может быть осуществлена путем реверсирования электропривода 15..

При этом отчет величины статического давления производится как разность числа импульсов при прямом и обратном ходах рабочего винта 7. После измерения статического давления компенсационным методом для измерения величины дифференциального давления на прибор подают пониженное напряжение определенной полярности.

При этом электропривод ЭДВ отключается и включается электромагнитный ,вибратор 16. Приращения (изменения) давления в скважине вызывают изменения положения измерительного неуплотненного поршня 1, что в свою очередь изменяет величину частоты преобразователя нуль-индикатора 17, которая регистрируется вторичной аппаратурой.

По сравнению с известным предлагаемый скважинный манометр обладает надежностью в работе и простотой конструкции.

1040131

78

17

Ю

4 ю

Ф

17 б

Ю

Составитель Г. Алексеева

Ред тор Н.Лаэаренко Техред М.Коштура Корректор А.Дэятко

Закаэ 6848/34 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.- . 4/5 ф

Филиал ППП патент, r.ужгород, ул.Проектная, 4