RU219959U1 - Скважинное устройство с радиальными автономными измерителями - Google Patents

Abstract

Полезная модель предназначена для геолого-промысловых и геофизических исследований автономными измерителями давления и температуры в нефтегазовых скважинах. Техническим результатом является формирование на скважинном устройстве, в виде муфты или переводника, радиальных автономных измерителей, предназначенных для записи в автономном режиме параметров давления и температуры, при соблюдении внутреннего диаметра скважинного устройства, согласно применяемым насосно-компрессорным трубам и минимальным увеличением внешнего диаметра скважинного устройства. Радиальный автономный измеритель формируется установкой в датчик давления, имеющего герметичные уплотнения, элемента питания, закрытием датчика давления кожухом датчика давления, имеющим герметичные уплотнения и погружением в скважинное устройство с последующей фиксацией гайкой. Радиальные автономные измерители, предназначенные для записи в автономном режиме параметров давления и температуры, равномерно распределены по поперечному сечению и длине скважинного устройства, с отступом от краев скважинного устройства, требуемым для крепления труб и соблюдением прочности скважинного устройства.

Description

Полезная модель предназначена для геолого-промысловых и геофизических исследований автономными измерителями давления и температуры в нефтегазовых скважинах.

Известен патент РФ №2323335, описывающий переходник с закрепленным на его поверхности контейнером, для установки автономного прибора для измерения давления в трубном и кольцевом пространстве при бурении скважин, добыче нефти или газа фонтанным или механизированным способом.

Известны контейнеры для автономных манометров, которые называются АЦМ-73-20, КАП-73, вмещающие не более двух автономных манометров при внешнем диаметре до 120 мм и несоосным внутренним отверстием.

Известнен патент РФ №№153956, 214808, описывающий контейнеры в виде переводников для установки в них автономных скважинных приборов, выполненные с защитой от аварийной ситуации, вызванной разгерметизацией гидравлической линии между внутренним пространством насосно-компрессорных труб и датчиком давления автономного скважинного прибора. Приборы в контейнере независимо друг то друга измеряют давление и индивидуально защищены охранными кожухами.

Прототипом является патент РФ №2722180, в котором рассматривается скважинное устройство в виде муфты, с установленными на нее независимыми датчиками давления, электронными блоками преобразования сигнала и регистрации параметров и батарейные отсеки, закрытые от внешней среды герметичными уплотнениями и кожухом. Данный патент обладает повышенным риском разгерметизации в связи с использованием единого охранного кожуха для электронных блоков преобразователя сигнала и регистрации параметров и батарейных отсеков, к которому в виду этого предъявляются высокие требования. Кроме того невозможно померить давление в кольцевом пространстве, а это необходимо в свете контроля за рациональным использованием недр (к примеру, контроль репрессии на пласт при очистке горизонтальных скважин с низким пластовым давлением).

Задачей настоящего патента является не только устранение указанных недостатков, но и улучшение эксплуатационных свойств.

Задача решается с помощью создания индивидуальной зоны герметизации для каждого датчика давления.

На рис 1 представлена часть скважинного устройства с одним радиальным измерителем давления и температуры. Радиальные автономные измерители, предназначенные для записи в автономном режиме параметров давления и температуры, равномерно распределены по поперечному сечению и длине скважинного устройства, с отступом от краев скважинного устройства, требуемым для крепления труб и соблюдением прочности скважинного устройства.

На рис 1 изображено: 1 - скважинное устройство, 2 - гайка, 3 - элемент питания, 4 - кожух датчика давления, 5 - герметичные уплотнения, 6 - втулка, 7 - тензоэлемент, 8 - глухое отверстие, 9 - электронный блок преобразования сигнала, регистрации параметров.

По многочисленным определениям датчик давления состоит из первичного преобразователя, схемы вторичной обработки сигнала, разных корпусных герметичных элементов. В данном случае втулка 6 с закрепленным на ней тензоэлементом 7, подводимым к нему давлением окружающей среды через глухое отверстие 8 и электронным блоком преобразования сигнала, регистрации параметров 9, образуют датчик давления. На рис 1 показана установка датчика давлению в направлении внутрь скважинного устройства 1.

Для автономной работы в датчик давления, имеющий герметичные уплотнения 5, вставляют элемент питания 3, закрывают кожухом датчика давления 4, имеющим герметичные уплотнения 5 и вставляют в скважинное устройство 1. Так создается индивидуальная герметизация каждого датчика давления и формируется радиальный автономный измеритель, установленный в скважинном устройстве 1. Затем в скважинное устройство 1 устанавливают гайку 2 и фиксируют в скважинном устройстве 1 датчик давления и кожух датчика давления 4.

Одинаковое исполнение посадочных мест датчика давления и кожуха датчика давления позволяет менять положение в скважинном устройстве датчика давления для измерения внутри НКТ или снаружи. Для измерения давления снаружи скважинного устройства на рисунке 2, датчик давления с одетым на него кожухом датчика давления 4, вставляют в скважинное устройство кожухом датчика давления вперед, затем фиксируют гайкой 2.

На рисунках 3 и 4 изображены варианты радиальных автономных измерителей для измерения давления соответственно внутри скважинного устройства и снаружи скважинного устройства, при этом отверстие для датчика давления в скважинном устройстве выполнено глухим. Это не нарушает целостность скважинного устройства и не требует герметизации датчика давления. В этих вариантах корпус датчика давления или кожух датчика давления являются частью скважинного устройства в зависимости от постановки тензоэлемента 7. В варианте на рисунке 3 корпус датчика давления является частью скважинного устройства, тензоэлемент 7 установлен на дно глухого отверстия для датчика давления в скважинном устройстве, а на кожухе датчика давления в нижней части выполнена резьба. При этом замеры давления происходят внутри скважинного устройства. В варианте на рисунке 4 тензоэлемент 7 установлен на кожух датчика давления 4 и фактически является корпусом датчика давления, на нём в нижней части выполнена резьба, а кожух датчика давления является частью скважинного устройства. При этом замеры давления происходят снаружи скважинного устройства. Резьбы выполнены для фиксации в скважинном устройстве. Эти варианты более предпочтительны тем, что в самом тонком месте толщина скважинного устройства не менее толщины соответствующей по ГОСТу трубы.

На рис 5 изображено скважинное устройство с тремя радиальными автономными измерителями.

Разработан экземпляр радиального автономного измерителя диаметром 25 мм и длиной 23 мм, с элементом питания диаметром 18 мм, высотой 6 мм, с автономностью работы при записи через 1 секунду не менее 110 суток. Сравнивая существующие варианты контейнеров и основного прототипа, с уверенностью можно утверждать об улучшенных эксплуатационных характеристиках, необходимых особенно в неблагоприятных климатических условиях.

Данный экземпляр применим для скважинных устройств в виде муфт и переводников диаметром 110 мм и 120 мм, с внутренним сечением соответственно 60,0 мм и 73 мм для НКТ 73 и 89.

Claims (1)

1. Скважинное устройство с радиальными автономными измерителями, состоящее из муфты или переводника с радиальными отверстиями, установленными в них независимыми датчиками давления с герметичными уплотнениями и зафиксированными гайками, подключенные к датчикам давления электронные блоки преобразования сигнала и регистрации параметров, элементами питания, равномерно распределенные по радиусу устройства, отличающееся тем, что отверстия для датчиков давления в скважинном устройстве выполнены глухими, на каждое глухое отверстие установлен отдельный кожух с герметичным уплотнением, образуя при этом герметичную полость, на поверхность которой установлен тензоэлемент и подключенные к нему электронный блок преобразования сигнала, регистрации параметров и элемент питания.