SU1408266A1 - Глубинный манометр - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано при измерении пластового давлени  нефт ных и газовьк скважин и позвол ет повысить точность этих измерений . В камере корпуса 17 размещен полый чувствительный элемент 1, св зан- ный с подпружиненньм пером 3 блока регистрации. Уравнивание давлени  газа с внутренней и наружной сторон чувствительного элемента 1 осуществл етс  посредством канала 25 с запор ным устр-вом 26, выполненным в виде двухступенчатого плунжера. Больша  его ступень контактирует через отверстие 32 с измер емой средой, а мала  ступень 29 в утопленном положении перекрывает канал 25. Перед началом измерений камеру корпуса 17 заполн ют через штуцер 27 нейтральным газом под заданньм давлением, i жинное давление воздействует на эластичный разделитель 23 и через заполн ющую его нейтр альную жидкость,, просачивающуюс  через сетчатый упор 24, - на эластичный разделитель 2. 2 ил. f8 27 (Л 25 гъ фиг.

Description

I Изобретение относитс  к устрой- |ствам дл  измерени  давлени  и может найти применение при измерении пластового давлени  нефт ных и газовых скважин.

Цель изобретени  - повьшение точности измерений.

На фиг. 1 показан глубинньй манометр , продольный разрез; на фиг. 2 - запорное устройство в закрытом виде.

Упругий чувствительный элемент 1 манометра, выполненньй в виде трубчатой (геликоидальной) пружины, св зан одним концом через разделитель 2 с полостью измер емого давлени , а другим - с подпружиненным пером 3 бл ка регистрации. Перо 3 прижато к диаграммному бланку, закрепленному в свернутом виде в барабане 4 записи. Барабан через гайку 5 и ходовой винт 6 кинематически св зан с часовым приводом 7, в св зи с чем вращательное движение вала 8 часового привода преобразуетс  в поступательное перемещение барабана 4. Механизм запуска часового .приводу, взаимдействующий с пусковой кнопкой 9, выполнен в виде направл ющего стакана 10 установленного внутри трубчатой пружины 1 и соосно с ней и жестко соединенного с корпусом прибора. В стакане 10 смонтиров.аны пружина 11 и толкатель 12, имеющий фиксатор .13, который входит в Г-образную про- резь образованную поперечной 14 и продольной 15 прорез ми стакана 10. Концы пружины 11 жестко соединены соответственно с дном стакана 10 и .внутренним торцом Толкател  12, который имеет предварительные круговое и осевое поджати . При этом фиксатор 13, расположенный в поперечной , прорези 14, ;1рижимаетс  усилием поджа- .ти  пружины 11 к регулируемому ограничителю 16 хода, соединному с трубчатой пружиной 1. Часовой привод 7 повернут к измерительной части прибора и блоку регистрации тыльной стороной, оборудованной пусковой кнопкой 9. Выводной вал 8 отцентрирован относительно корпуса 17 прибора при помощи втулки 18 и гнезда в корпусе 17 и застопорен по отношению к корпусу 17 от проворота. Корпус часового привода 7 неподвижно закреплен во внутренней полости ходового винта 6, выполненного трубчатым. Винт взаимодействует на0

5

0

5

0

5

0

0

5

ружной винтовой поверхностью с ;:ходо- вой гайкой 5 и через нее с барабаном 4 записи, который дд  защиты от проворота снабжен штифтом 19, сколь- з щим в процессе перемещени  барабана записи по продольной прорези направл ющей втулки 20.

В полости выступающего за тыльную часть часового привода конца ходового винта расположёны подшипники 21 кругового перемещени , соедин ющие с ходовым винтом рабочий конец направл ющего стакана 10. На направл ющем стакане 10 закреплена также втулка 22, имеюща  возможность враще- ни  относительно стакана и отцентрированна  относительно него. Втулка 22 св зана с рабочим концом трубчатой пружины 1 и без искажений позвол ет передавать угловое перемещение пружины закрепленным на втулке перу 3 и регулируемому ограничителю 16 хода. Дополнительно эластичному разделителю 2 установлен эластичный разделитель 23. Разделитель 2 имеет наружный сетчатый упор 24 со стороны ра зделител  23. Полость последнего заполнена нейтральной жидкостью под атмосферным давлением. Полость разделител  2 и сообщающа с  с ней полость трубчатой пружины 1 заполнены нейтральным газом под давлением, превышающим атмосферное с Этим же газом и под тем же давлением заполнена внутренн   камера корпуса 17 прибора , охватывающа  трубчатую пружину 1 снаружи.. Дл  уравнивани  давлени  газа с внутренней и наружной сторон трубчатой пружины 1 служит уравнительный канал 25 с запорным устройством 26. Прибор снабжен также штуцером 27 дл  закачки газа вовнутрь.

Запорное устройство 26 выполнено в виде двухступенчатого плунжера, срабатывающего от переп&да, возникающе - го при приближении Hapji cHoro давлени  измер емой среды к величине давлени  газа в камере прибора. Ступень 26 плунжера большего диаметра уплот нена при помощи кольцевого эластичного уплотнени  28 в двухступенчатом канале 31 с возможностью осевого перемещени . Ступень 26контактирует с измер емой средой через отверстие 32, а ступень 29 контактирует через уравнительный канал 25 с газовой средой, которой наполнена камера прибора. Ступень 29 играет такт же роль запорной части, так как в уплотненном положении (фиг.2) пере- крьшает уравнительный канал 25. Этому способствует наличие двух эластичных уплотнительных колец 30, расположенньпс с двух JCTOPOH и охватывающих участок канала 25, соедин ющий часть 31 канала 25 с полостью разделител  23.

Манометр работает следующим образом .

В процессе спуска прибора в сквап жину одновременно с глубиной рас- тет наружное давление, которое благодар  поступлению наружной среды через отверсти  в корпусе воздействует на разделитель 23. От разделител  2 давление передаетс  упруго- му чувствительному элементу давлени  (трубчатой пружине 1), который раскручиваетс  на пропорциональный давлению угол, перемеща  втулку 22 и размещенные на ней перо 3 и регули- руемый ограничитель 16 хода. Последний перемещает вдоль поперечной про- рези 14 стакана 10 фиксатор 13 до его совмещени  с продольной прорезью

15. После расфиксации фиксатора 13

толкатель 12 удар ет под действием пружины 11 по пусковой кнопке 9 часового привода 7, освобожда  колесо осцилл тора от торможени  и придава  ему первоначальный ходовой им- 35 пульс. Запущенный часовой привод 7 начинает вращать выводной вал 8, но из-за заторможенности выводного вала 8 при помощи втулки в гнезде корпуса 17 вращение передаетс  корпусу часо- до вого привода. Одновременно с корпусом 7 вращаетс  трубчатый ходовой винт б, преобразу  свое угловое перемещение в поступательное перемещение гайки 5 и барабана 4 записи. 45 С этого момента запись измер емого параметра осуществл етс  во времени. Так как угловое положение ограничител  16 хода относительно втулки 22 поддаетс  регулировке, производитс  Q настройка момента срабатывани  меха- . низма запуска. ..

Перед началом измерений камеру прибора наполн ют нейтральным газом под наперед заданным давлением через штуцер 27. Плунжер 26 под действием 55 . давлени  газа пер-змещаетс  в крайнее правое положение (фнг.1), .открыва  уравнительньй канал 25. При-ато

Q

5 0 5

0

5 о 5 Q

5 .

на внутреннюю и наружную поверхности трубчатой пружины 1, а также на внутреннюю поверхность эластичного разделител  2 действует одинаковое избыточное давление газа, под действием которого уравновешенна  пружина 1 находитс  в покое, а разделитель 23 предохран етс  от разрушени , плотно прилега  к разгружающему его от раст гивающего усили  наружному сет- . чатому упору 24. В процессе спуска скважинное давление воздействует на эластичный разделитель 23 и через заполн ющую его нейтральную жидкость, проса чиваюпдгюс  через отверсти  в сетчатом упоре 24, на эластичный разделитель 2. Однако до достижени  наружным давлением величины наперед заданного избыточного дадпени  газа в приборе разделитель 2 не реагирует на это воздействие.

Нарастающее по мере погружени  прибора в скважину давление воздействует одновременно с разделителем 23 на торец ступени 26 плунжера. Так как внутреннее давление газа при этом воздействует на торец ступени 29 мень- |Шей площади, то плунжер под действием раз.ности давлений перемещаетс  в крайнее левое положение (фиг.2) еще до того, как наружное давление сравнитс  с внутренним, т.е. дифференциальный клапан закроетс  при приближении наружного давлени  к величине внутреннего еще до начала реагировани  разделител  2 на воздействие наружного давлени . После закрыти  запорного устройстваи превышени  наружным давлением внутренне- го давлени  газа в приборе разделитель 2 начинает сжимать газ во внутренней полости трубчатой пружины 1, отделенной клапаном от остальной части заполн ющего прибор газа, передава  внутренней поверхности пружины избыточное давление наружной среды .

Таким образом, разворот пружины 1 Хвтулки .22, пера 3 и упора 24) начнетс  только после того, как закроетс  клапан и давление наружной среды превысит наперед заданную величину давлени  газа в приборе.

Если момент срабатывани  механизма запуска часового привода совместить с началом движени  трубчатой пружины 1 (пера 3), измерение и запи4ь иэмер емого параметра во времени начнутс  практически одновременно после достижени  прибором опреденен- Koti наперёд заданной глубины в сква- жи1е Использование различных значений избыточного давлени  при заполнении прибора газом позвол ет смещать верхнюю границу его измерительного диапазона в широких пределах, в св - зи с чем прибор приобретает возмож- нос;ть измер ть давление, значительно пре.восход щее предельные возможности трэ бчатой пружины.

Автоматическое закрывание запор- ным устройством уравнительного ка- Hajta в скважине непосредственно перед началом измерений позвол ет мак- cи raльнo приблизить момент перекрыти уравнительного канала к началу изме- рений, что позвол ет максимально сох рш:ить предызмерительное равенство даилени  газа снаружи и внутри труб- чат -ой пружины.

Кроме того, автоматическое пере- Кр11тие канала, наступающее при приб- лшсении наружного давлени  к внутрен , раздел ет камеры прибора прак тш:ески уже при отсутствии разницы , давлений между внутренней и нар жной средами, в св зи с чем протечки газа через кольцевые эластичные уплотнени  минимальны (исчезает причина протечек - перепад давлени ).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Глубинный манометр, содержащий корпус , приемную полость, камеру, в которой размещен полый чувствительный элемент, гибкий разделитель, отдел ющий приемную полость от полости чувствительного злемента, и регистратор , соединенный с чувствительным элементом, отличающийс  Тем, что, с целью повышени  точности, в нем камера снабжена заправочным штуцером и соединена с полостью чувствительного элемента каналом с запорным устройством, причем камера и

   рабоча  полость чувствительного зле- мента заполнены газом под давлением, а разделитель снабжен сетчатым упором , размещенным в приемной полости, при этом запорное устройство выполнено в виде двухступенчатого плунжера, больша  ступень которого размещена в-камере, сообщенной с измер емой средой, а мала  ступень размещена в канале с возможностью его перекрыти .

   f5

   SO г9 30

   I Lj

   26

   Cf}UZ.2