Устройство для измерения давления в скважине

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В СКВАЖИНЕ, содержащее скважинньй блок, состоящий из датчика давления и преобразователя механических перемещений в электрические сигналы, и наземный блок, от л ич а ю щ е а с я тем, что, с целью повьшения надежности в работе и расширения функциональных возможностей, |сквая инный блок снабжен последова :тельно соединенными аналого-цифровым преобразователем сигналов и выходным блоком, а наземный блок выполнен в виде блок-баланса, соединенного через кодер, управляемую цифровую линию задержки, первый цифроанапоговый преобразователь, дифференциальный усилитель, первый масштабирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь с входом первого цифрового выходного блока и через блок обработки сигналов, второй цифродналоговый преобразователь, второй масштабирующий усилитель, первый аналоговый выходной блок - с входом второго аналогового выходного блока, при этом выход блока обработки сиг« налов соединен с вторым входом уп (П равляемой цифровой линии задержки, первый выход второго цифроаналогос вого преобразователя соединен с вторым входом дифференциального усилителя , второй его выход - с входом второго цифрового выходного блока, а выход первого масштабирующего усилителя связан с входом первого анаСП логового вькодного блока. Ф Од 0)

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (11) 4(si) Е 21 В 47 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВЩфТЕЛЬСТВУ

М ™Н"т =. М даат,lekаса

1-ОСУДАРСТ ЕНН Й HOWDY CCOP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3605228/22-03 (22) 10.06.83 (46) 23.04,85. Бюл, Р 15 (72) В.П. Ткачук н П.В. Ткачук (71) Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (53) 622.241.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 403980, кл. С 01 13/02, 1974, 2. Авторское свидетельство СССР

Ф 394527, кл. Е 2 1 В 47/00, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 723109, кл. Е 21 В 47/06, 1976 ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДАВЛЕНИЯ В СКВАЖИНЕ, содержащее скважинный блок, состоящий из датчика давления и преобразователя механических перемещений в электрические сигналы, и наземный блок, о т л нч а ю щ е е с я тем, что, с целью . повышения надежности в работе и расширения функциональных возможностей, ! ,скважинный блок снабжен последова;тельно соединенными аналого-цифровым преобразователем сигналов и вы-! ходным блоком, а наземный блок выполнен в виде блок-баланса, соединенного через кодер, управляемую цифровую линию задержки, первый цифроаналоговый преобразователь, дифференциальный усилитель, первый масштабирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь с входом первого цифрового выходного блока и через блок обработки сигналов, второй цифроаналоговый преобразователь, второй масштабирующий усилитель, первый аналоговый выходной блок - c входом второго аналогового выходного блока, при этом выход блока обработки сигналов соединен с вторым входом управляемой цифровой линии задержки, первый выход второго цифроаналогового преобразователя сондинен с вторым входом дифференциального усилителя, второй его выход - с входом второго цифрового выходного блока, а выход первого масштабиру1ацего усилителя связан с входом первого аналогового выходного блока, 1151ббб

Изобретение относится к устройствам для гидродинамических исследований нефтяных и газовых скважин, Известен дифференциальный манометр, содержащий корпус, в котором размещен чувствительный элемент, соединенный с электрическим преобразователем компенсационной пружиной, кинематически связанной с электродвигателем и регистрирующим устройством, причем чувствительный элемент выполнен в виде стакана с прикрепленными к нему и корпусу двумя манжетамимембранами, полость между которыми заполняется жидкостью или газом под избыточным давлением (1).

Однако это устройство позволяет производить только дискретные измерения разности двух давлений в скважинных условиях и не обеспечивает одновременной регистрации абсолютного давления и необходимой точности измерения.

Известно устройство, предназначенное для измерения абсолютного давления и его градиента в скважине на заданной базе, выполненное в 1 иде геликсного манометра, содержвщего геликсную пружину, сильфон и узел регистрации, а также второй гелпксный манометр, установленный над регистрирующим узлом основного манометра,и соединенный с ним через гроводник с клапаном и второй регистрирующий узел С23.

Недостатки этого устройства заклю— чаются в отсутствии возможности осуществить непрерывную регистрацию измеряемых параметров и низкой точности

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

cKBBKHHHbIH градиент-манометр, содержащий датчик давления, выполненный в виде двуплечной трубки, заполненной двумя несмешивающимися жидкостями с разными. диэлектрическими проницаемостями, металлические электроды, размещенные в плечах трубки, причем плечи датчиков выполйены в виде цилийдрических винтовых пружин, навитых друг на друга, и электронный блок (31.

Известное устройство позволяет. получить кривую изменения градиента давления с глубиной, однако оно не обеспечивает одновременную регистрацию абсолютного давления, s

35 результате чего резко снижается его информативность..

Недостатком устройства является также невозможность оперативного изменения базы, на которой определяется градиент давления.

Целью изобретения является повышение надежности в работе и расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения дав-. ления в скважине, содержащем скважинный блок, состоящий из датчика давления и преобразователя механических перемещений в электрические сигналы, и наземный блок, скважинный блок снабжен последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем (АЦП) сигналов и выходным блоком, а наземный блок выполнен в виде блок-баланса, соединенного через кодер, управляемую цифровую линию задержки (УЦЛЗ), первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), дифференциальный усилитель, первый масштабирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с входом первого цифрового выходного блока и через блок обработки сигналов, второй цифроаналоговый преобразователь

{UAII), второй масштабирующий усилитель, первый аналоговый выходной блок — с входом второго аналогового выходного блока, при этом выход блока обработки сигналов соединен с вторым входом управляемой цифровой линии задержки, первый выход второго. цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом дифференциального усилителя, второй его выход — с входом второго цифрового выходного блока, а выход первого масштабирующего усилителя связан с входом первого аналогового выходного блока.

На чертеже представлена блок-сже-, ма предлагаемого устройства, Устройство содержит скважинную часть, состоящую из датчика 1 давления, преобразователя 2 механических перемещений в электрические сигналы, АЦП-3, выходного блока 4 и соединенную кабелем 18 с наземным блоком, который содержит канал ре. гистрации абсолютного значения давле« ния, состоящий из блока 5 обработки измеряемых сигналов, ЦАП 6, масштабирующего усилителя 7 и выходы ана10

3 1151 логового 8 и цифрового 9 блоков, а также канал для регистрации градиента давления, содержащий УЦЛЗ 10, ЦАП 11, дифференциальный усилитель 12, масштабирующий усилитель 13, АЦП 15 и выходные блоки представления сигналов в цифровой 16 и аналоговой 14 форме. Кроме того, устройство содержит кодеры 17 и 19, скважину 20— блок-баланс, Устройство работает следующим образом.

Измеряемое давление воздействует на чувствительный элемент — датчик механическое перемещение которого преобразуется в электрические сигналы преобразователем 2 и в последовательный цифровой код - АЦП 3, а затем через выходной блок 4 по кабелю 18 подаются в наземный блок.

В наземйом.блоке импульсы, сфор мированные блоком 5, обрабатываются двумя самостоятельными каналами.

В первом канале сигналы проходят последовательную обработку в ЦАП 6, с выхода которого напряжение, пропорциональное абсолютному значению давления, в аналоговой форме поступает на масштабирующий усилитель 7 и далее на аналоговый выход 8 наземного блока, а в цифровой форме с цифрового выхода ЦАП 6 — на цифровой выход 9.

Второй канал начинается с УЦЛЗ 10, в которую сигналы поступают..с выхода блока 5 и задерживаются на неко35

666 4 торое время t необходимое для прохождения датчиком 1 давления заданного интервала глубины, т.e, bh базы, на которой осуществляют измерения градиента давления, Задержка сигналов в УЦЛЗ 10 контролируется блоком 17, и синхронизируется движением кабеля 18, для чего наземный блок имеет кодер. С выхода УЦЛЗ 10 сигналы в виде параллельного цифро- . вого кода поступают в ЦАП, а с его выхода — в аналоговой форме на первый вход дифференциального усилителя 12, на второй вход которого поступают сигналы первого канала с выхода ЦАП 6, Разностный сигнал, пропорциональный градиенту, измеряемому давлению на базе ДЬ, с выхода дифференциального усилителя 12 поступает на масштабирующий усилитель

13 и далее на аналоговый выход наземного блока 14, Этот же сигнал оцифровывается АЦП-15 и поступает на цифровой выход второго канала наземного блока 16, При необходимости база может быть легко изменена двоичным делением управляющих импульсов, которыми управляется вре.мя задержки цифрового сигнала в

УЦЛЗ.

Таким образом, при наличии одного датчика осуществляется одновременная регистрация двух параметров (абсолютное давление и его градиент), При этом информация может быть получена в аналоговой или цифровой форме.

1151666

Составитель В.Сидоров

Редактор О. Черниченко ТехредЛ.Иартяшова Корректор А. Обручар

Заказ 2278/23 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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