Способ измерения температуры в скважине

 

Изобретение относится к измерительной технике, используемой при бурении нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повышение точности и надежности измерения температуры в скважине, заполненной нефтью или глинистым раствором. В контролируемую зойу скважины устанавливают датчик (Д) преобразователя температуры. В процессе перемещения преобразователя по стволу скважины на Д налагают колебания в диапазоне частот 1- 100 Гц с амплитудой колебаний (АК) 0,3-10 мм в вязкой среде или 0,1- 10 мм в воде. После наложения колебаний регистрируют температуру. Указанные значения АК близки к толщине пограничного слоя среды, окружающей Д. Это обеспечивает резкое уменьшение тепловой инерции Д. Снижением эффекта уменьшения тепловой инерции Д обусловле ны нижние границы АК и частоты. Верхняя граница АК обусловлена жесткостью защитной оболочки Д и конструктивными ограничениями его поперечных размеров. Верхняя грали-. ца частоты колебаний обусловлена прочностью Д. 2 ил. « (Л

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПИьЛИК (191 (11) (5D4 E 21 47 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4001750/22-03 (22) 10. 11,85 (46) 23.04.87. Бюл.. 9 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) Л.Н.Котельников, Т.Г.Габдуллин и Г.А.Белышев (53) 536.532 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 525860, кл. G 01 К 13/02, 1975. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В

СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике, используемой при бурении нефтяных и газовых скважин.

Цель изобретения — повышение точности и надежности измерения температуры в скважине, заполненной нефтью или глинистым раствором. В контролируемую зойу скважины устанавливают датчик (Д) преобразователя температуры.

В процессе перемещения преобразователя по стволу скважины на Д налагают колебания в диапазоне частот 1100 Гц с амплитудой колебаний (АК)

0,3-10 мм в вязкой среде или 0,110 мм в воде. После наложения колебаний регистрируют температуру. Указанные значения АК близки к толщине пограничного слоя среды, окружающей

Д. Это обеспечивает резкое уменьшение тепловой инерции Д. Снижением эффекта уменьшения тепловой инерции

Д обусловлены нижние границы АК и частоты. Верхняя граница АК обусловлена жесткостью защитной оболочки Д и конструктивными ограничениями его поперечных размеров. Верхняя грани-. ца частоты колебаний обусловлена прочностью Д. 2 ил.

1305327

Изобретение относится к области измерения распределения температуры в стволах скважин, заполненных жидкой или газовой средой, и может применяться для измерения температуры в 5 скважинах, заполненных нефтью или глинистым раствором.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерения температуры в скважине.

На фиг.1 изображен датчик преобразователя температуры; на фиг.2 — зависимость показателя тепловой инерции защитной оболочки датчика преоб( разователя температуры от частоты и амплитуды колебаний в трансформаторном масле.

Датчик 1 преобразователя температуры защищен трубчатой оболочкой, прикрепленной к герметичному корпусу

2 скважинного прибора, в котором размещен блок 3 преобразования выходного сигнала датчика в частотный электрический сигнал. К корпусу 2 под ключен кабель 4 питания. Для уменьшения тепловой инерции датчик дополнительно содержит электромагнитный вибратор 5, укрепленный неподвижно относительно корпуса 2 скважинного прибора, вход которого подключен к выходу генератора 6 низкочастотного электрического сигнала. Якорь вибратора 5 механически соединен с защитной оболочкой датчика 1.

Способ осуществляют следующим образом.

В контролируемую зону скважины устанавливают датчик преобразователя температуры, налагают на него колеба- 40 ния и регистрируют температуру. Нало-. жение колебаний на датчик преобразователя температуры производят в диапазоне частот 1-100 Гц с амплитудой колебаний 0,3-10 мм в вязкой среде или 0,1-10 мм в воде в процессе перемещения преобразователя по,стволу скважины.

На основе экспериментальных данных наибольшее влияние на эффект уменьшения тепловой. инерции датчика преобразователя температуры имеет увеличение значений амплитуды колебаний.увеличение частоты колебаний оказывает меньше- влияние на эффект уменьшения тепловой инерции.

Принципиальным отличием предлагаемого способа является то, что значения амплитуды колебаний близки к толшине теплового пограничного слоя среды, окружающей датчик преобразователя температуры, Это обеспечивает резкое уменьшение тепловой инерции указанного датчика.

Нижние границы амплитуды и частоты колебаний обусловлены снижением эффекта уменьшения тепловой инерции датчика преобразователя температуры.

Верхняя граница амплитуды колебаний обусловлена жесткостью защитной оболочки датчика преобразователя температуры и конструктивными ограничениями поперечных размеров его, Верхняя граница частоты колебаний обусловлена прочностью указанного датчика. Например, при частоте колебаний f = 100 Гц и амплитуде колебаний А = 1 мм чувствительный элемент датчика преобразователя температуры испытывает ускорение а 36 g, В предлагаемом способе предпочтительны поперечные колебания датчика преобразователя температуры, так как продольные колебания менее эффективны и усложняют конструкцию скважинного преобразователя температуры и не разрушают тепловой пограничный слой, окружающий защитную оболочку данного преобразователя.

Пример. Проводят экспериментальные исследования зависимости показателя тепловой инерции защитной оболочки датчика преобразователя температуры 7 от режима поперечных колебаний. Диаметр защитной оболочки

3 5 мм, толщина стенки 0,6 мм. Исследования выполнялись в вязкой жидкости — трансформаторном масле (аналоге нефтяной среды) и в воде.

Результаты исследований значений в трансформаторном масле (фиг.2) показывают, что колебания датчика в режиме: амплитуда А = 2,5 мм, частота f = 8 Гц вызывают уменьшение показателя с от значения с, = 12 с при А = 0 до значения о = 1,1 с.

Такой результат эквивалентен уменьшению показателя тепловой инерции датчика преобразователя температуры с со значения c = 13,5 с до значения ь = 2,6 с, т,е. в 5 раз (при определении показателя значение показателя тепловой инерции чувстви/ тельного элемента (, принимается равэ ным с = 1,5 с, что соответствует результатам испытаний современных скважинных преобразователей температуры.

3 1305327

Значение о определяется по приближенной формуле Г = + 7ä, погрешность определения по этой формуле не превышает 57).

Формула изобретения

Способ измерения температуры в скважине, включающий установку в контролируемую зону скважины датчика 10

2 о 1б

Часеота колебаний датчика,у, /g

Фиг. Г юг. 7

Составитель Г.Маслова

Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 1404/29 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4

) Я

Е

2 ц 8

3 гв 3

С>

О у с к .э Я 2 у

Е 1 ь

4 преобразователя температуры, наложение на него колебаний и регистрацию температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, наложение колебаний на датчик преобразователя температуры производят в диапазоне частот 1-100 Гц с амплитудой колебаний

0,3-10 мм в вязкой среде или О, 110 мм в воде.