SU1155734A1 - Устройство дл измерени давлени и температуры теплоносител в нагнетательных скважинах - Google Patents

Abstract

УСТГОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ, содержащее глубиниую часть, состо щую из геликоидальной пружины и омического преобразовател , и наземную часть, включающую тумблер, электрический мост и измерительный узел, и двужильный кабель, два провода которого соедин ют омический преобразователь с наземной частью, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности измерений, провода кабел  выполнены из разных материалов и образуют в скважиниой части термопару, а омический преобразователь включен в разрыв одного из проводов.

Description

01

сд

09 4 Изобретение относитс  к нефт ной и газовой промышленности и может быть использовано дл  измерени  давлени  и температуры теплоносител  в продуктивных пластах нагнетательных скважин в процессе теплового воздействи . . Известны устройства дл  измерени  давлени  и температуры в скважине 1. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  давлени  и температуры теплоносител  в нагнетательных скважинах, содержащее глубинную часть, состо щую из гел 1коидальной пружины и омического преобразовател , и наземную часть, включающую тумблер , электрический мост и измерительный узел, и двужильный кабель, два провода которого соедин ют омический преобразователь давлени  с наземной частью 2. Данное устройство может примен тьс  лишь в небольшом диапазоне температур, так как с увеличением температуры увеличиваетс  погрешность измерени  давлени . Она в основном зависит от двух факторов: изменени  модул  упругости материала, из которого из готовлена геликоидальна  пружина манометра и изменени  сопротивлени  проволоки, из которой изготовлен омический преобразовател Градуировочна  характеристика манометра с омическими преобразователем при нормальной температуре представл ет собой пр мую линию и в общем случае описываетс  уравнением где R сопротивление омического преобр зовател ; начальное сопротивление омического преобразовател  при отсутствии давлени  (чаше всего оно равно нулю); коэффициент наклона характеристики , посто нной дл  да1Шого типа манометра, но зависит от температуры, т.е. oi - f (t); Р - величина измер емого давлени . С увеличе1шем температуры уменьшаетс  модуль упругости материала, из которого изготовлена геликоидальна  пружина, и тем самым при одном и том же давлении увеличиваетс  угол разворота геликоидальной пружины. При этом коэффициент наклона градуировочной характеристики увеличитс  на.величину ., . Тогда коэффициент наклона станет равным о, о(-4обД °- Ь где приращение коэффициента наклона градуировочной характеристики, вызванное изменением модул  упругости пружины; i - температура в скважине. iц - нормальное значение температуры, т.е. температуры, при которой ошмалась градуировочна  характеристика манометра. С увеличением температуры одновременно увеличиваетс  омическое сопротивление преобразовател  за счет температурного коэффициента сопротивлени  проволоки. При зтом угол наклона градуировочной характеристики еще более увеличитс , а коэффициент наклона станет ,.4,(), где uoL. приращение козффициента наклона градуировочной характеристики , вызванное температурным коэффициентом сопротивлени . Отсюда видно, что при любой отличной от нормальной температуре произойдет приращение сопротивлени  омического преобразовател  на величину (o6,c6j(. Таким образом, с увеличением температуры погрешность измерени  давлени  повышаетс . В серийно выпускаемых скважинных манометрах угол разворота геликоидальной пружины при 200° С возрастает на 8%, а при 400° С на 15%. Дл  высокотемпературных омических преобразователей из нихрома температурный коэффициент сопротивлени  составл ет 0,00015 это значит, что при 400° С погрешность измерени  давлени  только из-за этих факторов может достигать 21%. Дл  ее исключени  необходимо иметь информаадю о температуре той же области, в которой находитс  скважинна  часть устройства. Цель изобретени  - повышение точности измерений давлени  в скважине и расширение функциональных возможностей устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  давлет  и температуры теплоносител  в нагнетательных скважинах , содержащее глубшшую часть, состо щую из геликоидальной пружины и омического преобразовател , и наземную часть, включающую тумблер, электрический мост и измерительный узел, и двужильный кабель, два провода которого соедин ют омический преобразователь с наземной частью, провода кабел  выполнены из разных материалов и j

образуют в скважинной части термопару, а омический преобразователь включен в разрыв одного из проводов.

На фиг. 1 изображена скважинна  часть устройства; на фит. 2 - принципиальна  электрическа  схема устройства.

Устройство состоит из скважинной части, содержащей геликоидальную пружину 1, омический преобразователь 2, термопару 3, соединенной кабелем 4 с наземной частью, состо щей из резисторов моста 5-9, тумблера 10 и измерительного прибору 11.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском скважинной части устройстба в скважину балансируетс  мост, т.е. при положении II тумблера 10 устанавливаетс  даижок резистора 5 в такое положение , при котором устанавливаетс  нуль на измерительном приборе 11. Данное положение резистора 5 фиксируетс  и оно остаетс  неизменным в течение всего измерени . После этого ос)тцествл ют спуск скважинной части устройства в скважину. Под действием давлени  происходит разворот геликоидальной пружины 1, последн   производит увеличение сопротивлени  омического преобразовател  2. Изменение сопротивлени  преобразовател  2 приводит к разбалансу моста, состо щего, кроме преобразовател  2, из резисторов 5-7. В измерительной диагонали моста по вл етс  на1557344

пр жение, которое делитс  делителем напр жени , состо щим иэ резисторов 8 и 9. Напр жение с резистЬра 9, пропорциональное сопротивлению омического преобразова5 тел  при данной температуре скважшшой части устройства, измер етс  прибором 11. Дл  измерени  температуры тумблер 10 ставитс  в положение I. При этом термо . ЭДС, развиваема  термопарой 3, пропорпи10 ональна  температуре в скважине, через

омический преобразователь 2 и кабель 4 подаетс  на измерительный прибор 11.

Отличительной особенностью устройства  вл етс  то, что,име  информацию о сопро15 тивпении омического преобразовател  давлени  при данной температуре и значение температуры в скважине, по указанным формулам вычисл етс  сопротивление омического преобразовател  при нормальной температу2Q ре, а равно и давление в скважине. Дл  компенсации вли ни  термоЭДС на показани  моста при измерении давлени  питание моста осуществл етс  повыщенным напр жением . Делитель напр жени  из резисторов

25 8 и 9 позвол ет использовать один измерительный прибор дл  измерени  давлени  и температуры.

Экономический эффект достигаетс  за счет повыщени  точности оптимизащш процесса

воздействи  на пласт с целью максимизации его отдачи.

i

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ, содержащее глубинную часть, состоящую из геликоидальной пружины и омического преобразователя, и наземную часть, включающую тумблер, электрический мост и измерительный узел, и двужильный кабель, два провода которого соединяют омический преобразователь с наземной частью, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, провода кабеля выполнены из разных материалов и образуют в скважинной части термопару, а омический преобразователь включен в разрыв одного из проводов. £ >

   ί