Глубинный манометр

 

ГЛУБИННЫЙ МАНОМЕТР, содержащий корпус, размещенные в нем приемную камеру, сообщенную с измеряемой средой, манометрический узел с разделительньм сильфоном и регистрирующее устройство, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повьшения точности , он снабжен установленной в корпусе перегородкой, отделяющей приемную камеру от разделительного сипьфона, в которой размещены уплотненные телескопические втулки возрастающей с уменьшением диаметра длины , причем один конец каждой втулi ки контактирует с разделительным (Л сильфоном, а другой снабжен ограничителем перемещения и расположен р приемной камер е.

3(50 С 01 L 7/16!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3630032/24-10 (22) 29.07.83 (46) 23.11.84. Бюл. У 43 (72) Б.п. Атаджанян, Б.А. Кирш и N.Р. Алиев (71) Всесоюзный нефтяной научноисследовательский институт по технике безопасности (53) 531.787 (088.8) (56) 1. Исакович P.ß. и др. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа. М., "Недра", 1976, с. 64-66.

2. Авторское свидетельство СССР

8 216332, кл. С 01 Ь 19/08, 1968 (прототип).

„.SU„„1 244 А (54) (57) ГЛУБИННЫЙ МАНОМЕТР содержащий корпус, размещенные в нем приемную камеру, сообщенную с измеряемой средой, манометрический узел с разделительным сильфоном и регистрирующее устройство, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повышения точности, он снабжен установленной

) в корпусе перегородкой, отделяющей приемную камеру от разделительного сильфона, в которой размещены уплот ненные телескопические втулки возрастающей с уменьшением диаметра длины, причем один конец каждой втулки контактирует с разделительным сильфоном, а другой снабжен ограничителем перемещения и расположен приемной камере.

1 t 25484

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения давления в скважинах.

Известны глубинные пружинно-поршневые манометры, состоящие из часового привода, записывающего механизма, чувствительного элемента (поршня), максимального термометра, помещенные в корпус, спускаемого в скважину на тросе, записывающего 10 пера, которое перемещается от поршня в зависимости от величины измеряемого давления в скважине .

Недостатком таких манометров является то, что для измерения давле- 1 ния на различной глубине скважины необходимы манометры с различными пределами измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является gp глубинный геликсный манометр, в котором вместо поршня установлен другой чувствительный элемент (сильфон с геликсной пружиной) (2), Так как точность замеров давлений зависит прежде всего от соответствия глубинного манометра ожицаемому давлению, то применить известный манометр для различных по глубине скважин не представляется возможным. Кроме того, известный манометр отличается относительно высокой погрешностью и ниsким порогом чувствительности, что связано с непосредственным воздействием всего измеряемого давления через сильфон на геликс. Последнее повышает требования к прочности геликса,что связано с увеличением его жесткости.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения и

40 повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что глубинный манометр, содержащий корпус, размещенные в нем прием45 ную камеру, сообщенную с измеряемои средой, манометрический узел с разделительным сильфоном и регистрирующее устройство, снабжен установленной в корпусе перегородкой, отделяющей приемную камеру от разделительного сильфона, в которой размещены уплотненные телескопические втулки возрастающей с уменьшением диаметра длины, причем один конец каждой втулки контактирует с разделительным сильфоном, а другой снабжен ограничителем перемещения и расположен в приемной камере.

На фиг.1 показан манометр с положением втулок, соответствующих первому (наименьшему) пределу измеряемого давления общий вид; на фиг.2 — диаграмма записи при совместной работе всех втулок.

Предлагаемый, глубинный манометр состоит из корпуса 1, часового механизма 7> на выходную ось которого насажена зубчатая полумуфта 3, связанная с такой же полумуфтой ходового винта 4, которая резьбой соединена с ходовой гайкой 5. Ходовая гайка 5 может двигаться только поступательно. От вращения ходовую гайку 5 удерживает планка 6, которая проходит через прорезь в гайке и закреплена в опорах 7 и 8. Ha ходовой гайке 5 закреплена каретка 9, в которую вставляется диаграммный бланк для записи величины измеряемого давления. Опора 8 одновременно является опорой и для оси 10, на которой закреплена втулка 11 с держателем 12 и пером 13. На конце оси

10 жестко установлена втулка 14, к которой жестко прикреплен конец геликсной пружины 15, которая капилляром 16 соединена с внутренней полостью сильфона 17. Внутренняя полость сильфона 17 и геликсной пв жины 15 заполнена маловязкой жидкостью (лигроином). В торец 18 сильфона 17 упираются торцы телеско- пических втулок 19-21 (количество их может быть различным}. Зазоры между втулками герметизированы самоуплотняющимися резиновыми кольцами 22. На конце каждой втулки имеется резьба, на которой навинчены ограничительные гайки 23-25.

Все втулки установлены в перегородке 26, соединенной резьбой с корпусом манометра. Зазор между перегородкой 26 и втулкой 19 герметизирован также самоуплотняющимся резиновым кольцом 27. Для контроля температуры при измерении давления в скважине в корпус 1 манометра установлен ртутно-стеклянный тер— мометр 28. Прибор спускают в скважину на проволоке 29 из малоуглеродистой стали диаметром 1,61,8 ми. Давление измеряемой среды действует на чувствительный )ëå— мент манометра через отверстие

30 в корпусе 1 манометра.

Глубинный манометр работает следующим образом. и 21, причем перемещение втулок 20 и 21 относительно втулки 19 задерживается, так как при этом изменяется площадь воздействия втулок на сильфон 17, а давление, действующее на втулки, не может сжать сильфон

17. Тарировкой можно отрегулировать так, что в момент остановки перемещения втулки 19 сразу же начнется относительное перемещение втулок 20 и 21. Началу относительного перемещения втулок 20 и 21 (фиг.2) соответствует точка Е. Перемещаясь, втулки

20 и 21 продолжают сжимать сильфон

17, вследствие чего на диаграммном бланке пером 13 записывается отрезок ЕК. При достижении установленного тарировкой манометра значения давления ограничительная гайка 24 упирается в торец втулки 19, и втулка перестает двигаться. Этому моменту соответствует точка К (фиг.2).

Затем начинает перемещаться втулка

21 относительно втулки 20 (точка 3 фиг.2).

Перемещаясь, втулка 21 продолжает сжимать сильфон 17, в результате чего на диаграммном бланке пером t3

) записывается линия |М, где точка М соответствует величине измеряемого давления на эаданчой глубине спуска прибора. На этой глубин для четкой фиксации величины измеряемого давления прибор выдерживается в течение некоторого времени, продолжительность которого соответствует длине

MN . Затем прибор поднимают на поверхность. Процесс записи давления при подъеме прибора на поверхность осуществляется также, но в обратном порядке. Процессу подъема прибора соответствует кривая М А (фиг.2).

Предел измеряемого давления ограничивается максимальным ходом втулки 21 устанавливаемым при тарировке прибора.

Таким образом, при использовании телескопических втулок, воздействующих на чувствительный элемент сильфонио-геликсный механизм, рассчитанный на работу при малых давлениях повышается точность показаний манометра.

3 1125484 4

На поверхности у устья скважины часовой механизм 2 заводится и устанавливается в корпус 1 глубинного манометра. Затем глубинный манометр подвешивается на проволо- 5 ке 29 и вставляется в лубрикатор, изолированный закрытой задвижкой от ствола скважины. Для спуска прибора в скважгыу лубрикатор сообщается открытием задвижки со 10 стволом скважины. Давление в лубрикаторе возрастает очень быстро до устьевого давления скважины.

Это давление через отверстие 30 действует на втулки 19-21. Под действием давления втулки 19-21 совместно перемещаются, воздействуя на торец 18 сильфона 17, который сжимается, повьиная при этом давление жидкости B геликсной пружине 15 (фиг.1). Внутреннее давление раскручивает геликсную пружину 15, которая, вращая ось 10 с втулкой 11 и держателем 12, перемещает по дуге перо 13. Перо 13, перемещаясь, 25 вычерчивает на диаграммном бланке, вставленном в каретку 9, линию, длина которой пропорциональна сжатию сильфона 17. Сжатие сильфона 17 соответствует заранее установленному при тарировке манометра давлению.

Таким образом перо 13 вычерчивает на диаграммном бланке линию, длина которой пропорциональна величине измеряемого давления. Часовой механизм 2 с помощью своей выходной оси

35 и зубчатой полумуфты 3 поступательно перемещает каретку 9. Это позволяет развернуть запись на диаграммном бланке во времени. Отрезок

АВ (фиг.2) соответствует давлению в лубрикаторе. В процессе спуска прибора в скважину перо вычерчивает отрезок DC под некоторым углом к линии 30, величина угла зависит от

45 скорости спуска прибора. При достижении величины давления измеряемой среды, установленной при тарировке манометра, ограничительная гайка 23 упирается в торец перегородки.26, 50

Этому моменту соответствует точка D (фиг.2) . Таким образом, в точке D втулка 19 перестает перемещаться, а продолжают перемещаться втулки 20

Составитель А. Соколовский

Техред Л,Кощобняк Корректор M. Розман

Редактор И. Шумина

Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8579/30

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4