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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen von Interferenzwirkungen in porösen und/oder rissigen Speicherschichten.
Wie bekannt, kann bei in Speicherschichten geöffneten Fördersonden während des Betriebes eine Druckänderung in der Speicherschicht beobachtet werden. Wird diese Druckänderung an einer an entfernter Stelle eingesetzten Messsonde gemessen, so können aus den Interferenzwirkungen bzw. Messergebnissen hinsichtlich der Leitfähigkeit von Flüssigkeiten sowie des Volumens der Speicherschicht Schlüsse gezogen werden. Bekanntlich stellen diese die wichtigsten Parameter von Speicherschichten dar.
Um Interferenzwirkungen gut auslegbar anzeigen zu können, sind Messinstrumente erforderlich, deren Empfindlichkeit etwa 10-4bar beträgt. Diese hohe Empfindlichkeit ist zwar bei elektronischen Tiefmessinstrumenten erreicht worden, ihre Anwendung ist aber an Hilfseinrichtungen, wie Kabelmesswagen, gebunden und dadurch umständlich. Um dies zu vermeiden, sind Tiefendifferentialmanometer entwickelt worden, mit welchen aber die bei Interferenzmessungen, insbesondere bei Pulsationsuntersuchungen, erforderliche Empfindlichkeit nicht erreicht werden konnte. Es ist auch vorgeschlagen worden (US-PS Nr. 3, 247, 712), das Messen beim voll aufgeladenen Bohrlochkopf vorzunehmen, wobei zum Messen der Differentialdruckänderung für einen konstanten Referenzdruck gesorgt wird.
Eine zuverlässige Konstanthaltung des Druckes setzt aber auch die Konstanthaltung der Temperatur am Bohrlochkopf voraus, der ständigen Schwankungen der atmosphärischen Druck- und Temperaturverhältnisse ausgesetzt ist, so dass die erforderliche Messgenauigkeit nicht erreicht werden kann. Die Aufgabe der Erfindung ist die Behebung der angeführten Unzulänglichkeiten und besteht in der Schaffung einer Einrichtung zum Messen von Interferenzwirkungen in porösen und/oder rissigen Speicherschichten mit einer mit Flüssigkeit gefüllten Messsonde und einem Differentialmanometer, deren Messgenauigkeit eine zuverlässige Ermittlung der Hauptparameter der Speicherschicht ohne umständliche Hilfseinrichtungen zulässt.
Diese Einrichtung besteht nach der Erfindung darin, dass ein Speichergefäss für die Flüssigkeit und Gas und ein Druckübertrager vorgesehen und durch eine flexible Rohrleitung miteinander verbunden sind, wobei das Differentialmanometer zwischen dem Druckübertrager und dem Kopf der Messsonde angeordnet ist, ferner zwischen der Flüssigkeit in der Messsonde und dem Speichergefäss, zwischen diesem Speichergefäss und dem Druckübertrager und an beiden Seiten des Differentialmanometers, sowie in einem Nebenschlusskreis für das Differentialmanometer je ein Abschlussorgan vorgesehen ist, wobei das Speichergefäss ein bestimmtes Gasvolumen enthält, wodurch der Referenzdruck für das Differentialmanometer entsteht, und dass das Speichergefäss in die Messsonde bis zu einer Tiefe einführbar ist, in der sich obertags auftretende Temperaturschwankungen nicht mehr auswirken.
Wie nachstehend gezeigt wird, ermöglicht diese Kombination von herkömmlichen Einheiten Interferenzmessungen in Speicherschichten einfach durchzuführen, wobei-wie Versuche zeigten-die erforderliche hohe Empfindlichkeit zuverlässig erreicht werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung schematisch darstellt.
In der Zeichnung bezeichnet --2-- eine Speicherschicht, in der eine Flüssigkeit, z. B. Öl, gespeichert ist. In dieser Speicherschicht ist eine nicht dargestellte Fördersonde geöffnet worden, deren Interferenzwirkungen durch eine von ihr entfernt in der Speicherschicht --2-- liegende Messsonde --4-- gemessen werden sollen. Die Messsonde --4-- ist in an sich bekannter Weise mit einem Futterrohr --6-- ausgekleidet.
In diesem befindet sich ein Förderrohr --8--, das am Tage an einen Bohrlochkopf --10-angeschlossen ist, der seinerseits sich an einen Lubrikator --12-- anschliesst. Nun ist gemäss der Erfindung über den Lubrikator --12-- und den Bohrlochkopf-10-- eine flexible Rohrleitung --14-geführt, die mit dem einen Ende eines Speichergefässes --16-- verbunden ist. Das andere Ende des Speichergefässes --16-- mündet über ein Abschlussorgan, z. B. ein Ventil --18--, in die Umgebung, d. h. in der dargestellten Betriebslage in das Innere --20-- des Förderrohres --8--.
Das Obertagende der nachgiebigen Rohrleitung --14-- ist über ein Abschlussorgan, z. B. ein Ventil - -22--, an einen Druckübertrager --24-- angeschlossen. Zwischen Druckübertrager --24-- und Bohrlochkopf --10-- ist ein Differentialmanometer --26-- mit einem Nebenschlusskreis --28-- eingeschaltet. Das Differentialmanometer --26-- liegt zwischen zwei Abschlussorganen, z. B. Ventilen --30 und 32--. Der Nebenschlusskreis --28-- kann durch ein Abschlussorgan, z. B. ein Ventil --34--, unterbrochen bzw. geschlossen werden.
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Andere an sich bekannte Bestandteile der Messsonde sind zwar dargestellt, aber nicht näher bezeichnet und erläutert, weil dies zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird wie folgt verwendet :
Wie bereits erwähnt, sollen die Interferenzwirkungen einer in der Speicherschicht --2-- geöffneten und betriebenen, in der Zeichnung nicht dargestellten, an sich bekannten Fördersonde an der gezeichneten Stelle gemessen werden. Zu diesem Zweck wird eine an sich'bekannte Messsonde --4-- eingesetzt und abgeschlossen, damit die durch die nicht dargestellte Fördersonde erregten Interferenzwirkungen gemessen werden können.
Vor dem Abschliessen der Messsonde --4-- wird diese zweckmässig mittels einer gasfreien Flüssigkeit gründlich durchgespült, damit die Sonde vollständig gasfrei ist.
Das Speichergefäss --16-- wird mit einem Druckübertragungsmittel, z. B. mit Quecksilber--36--, angefüllt. Mittels eines über das Ventil --18-- zugeführten und im Druckübertragungsmittel unlöslichen Gases, z. B. Stickstoff, werden etwa Dreiviertel des Quecksilbers aus dem Speichergefäss --16-- verdrängt. Mittels des Ventils --18-- wird im Speichergefäss --16-- ein Druck eingestellt, der jenem Druck entspricht, der an Stellen konstanter Temperatur der Messsonde --4-- herrscht.
Nach dieser Vorbereitung wird das Speichergefäss --16-- bis zu einer Stelle im Förderrohr --8-niedergelassen, wo obertagige Temperaturänderungen bereits wirkungslos sind.
Die obertags liegenden Teile der Einrichtung werden in an sich bekannter Weise entlüftet und nachher das Ventil --34-- im Nebenschlusskreis --28-- geöffnet, wodurch das Differentialmanometer --26-hydraulisch kurzgeschlossen wird.
Nach Eintreten konstanter Temperatur- und Druckwerte wird das Ventil --34-- wieder geschlossen und durch Öffnen der Ventile --30 und 32-- das Differentialmanometer --26-- eingeschaltet, um die Dichtheit der Einrichtung zu kontrollieren.
Nachdem die Dichtheit festgestellt worden ist, können durch die nicht dargestellte Fördersonde erregte Interferenzwirkungen, die am Bohrlochkopf --10-- auftreten, durch das Differentialmanometer - bezogen auf den im Speichergefäss --16-- herrschenden konstanten Druck - gefühlt und angezeigt werden. Versuche haben gezeigt, dass durch die erfindungsgemässe Einrichtung an der Messsonde auftretende Interferenzwirkungen mittels eines herkömmlichen Differentialmanometers bei einer Genauigkeit gemessen werden können, die bisher mit ähnlichen Einrichtungen nicht erreicht werden konnte.