SU1716119A1 - Устройство дл измерени скорости притока фильтрационных вод в скважинах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к исследованию скважин. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Устройство содержит корпус с отверсти ми, втулку, кольцо с эластичными камерами, трубопровод, кабель, электроды, камеру с отверсти ми. Электрод выполнен из электропровод щих и диэлектрических пластин. Крышка имеет пневмок- лапан, соединенный с трубопроводом. Сжатый воздух перекрываете помощью клапана выпускные отверсти  камеры. Вода стекает в камеру. Объем воды регистрируетс  датчиками-электродами. Скорость притока воды отображаетс  в измерительном блоке. Устройство позвол ет изолировать ограниченный объем скважины, измерить скорость притока воды независимо от ее химического состава и температуры. 2 ил.

Description

«

6

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  измерени  скорости притока воды в скважинах.

Известно устройство дл  определени  фильтрационных параметров пласта путем изменени  уровн  воды в скважине за счет погружени  в воду и извлечени  из нее тела определенного объема с регистрацией времени восстановлени  уровн .

Недостатками этого устройства  вл ютс  низка  точность определени  фильтрационных параметров пласта, обусловленна  возмущением уровн  воды в скважине и трудностью в определении начального момента восстановлени  уровн , низка  производительность и низкие весогабаритные показатели.

Известно устройство дл  реализации способа определени  фильтрационных параметров пласта и скважин, содержащее корпус с отверсти ми, трубопровод с вентилем и насосом, верхнюю крышку с сальником и кабелем, нижнюю крышку и датчики уровн , подключенные через кабель к измерительному блоку.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  производительность измерений , обусловленна  необходимостью спуска и подъема устройства дл  каждого измерени  притока воды на участке скважины . Кроме того, устройство содержит дорогосто щее и сложное оборудование дл  создани  вакуума в скважине.

Цель изобретени  - повышение точности и производительности измерений за

(Ј

чэ

счет проведени  измерений на любом участке взрывной скважины без извлечений устройства из скважины после каждого измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  скорости притока фильтрационных вод в скважине, содержащее размещенный в корпусе с отверсти ми трубопровод с вентилем и насосом , датчик уровн , соединенный кабелем с измерительным блоком, крышку с сальником и заглушку, установленные на корпусе, снабжено размещенным в заглушке пневмоклапаном с каналом выпуска воды , размещенным под заглушкой кольцом с резьбой, эластичными камерами, соединенными с трубопроводом,.причем кольцо и втулка имеют углублени  по образующим, предназначенные дл  размещени  эластичных камер, а датчик уровн  выполнен в виде закрепленных на втулке двух электродов, один из которых выполнен из чередующихс  участков электропроводного и диэлектрического материалов, нижн   крышка снабжена пневмоклапаном, соединенным с трубопроводом,

По сравнению с известным техническим решением данное устройство позвол ет изолирйвать обьем воды на любом участке скважины с точностью, обусловленной длиной электропровод щих и диэлектрических участков датчика-электрода, на который не вли ет химический состав проточной воды, освободить измерительную камеру от воды во врем  перемещени  устройства на другой участок взрывной скважины .

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2- схема измерительного блока.

Устройство дл  измерени  скорости притока воды на участках взрывных скважин (фиг. 1) состоит из корпуса 1 с отверсти ми 15, в верхней и нижней част х которого имеетс  резьба дл  соединени  с верхней втулкой 2 и нижним кольцом 3, по образующим которых выполнены углублени  дл  размещени  эластичных резиновых камер 4, соединенных трубопроводом 5 и вентилем с насосом (не показаны). Верхн   втулка 2 соединена с верхней крышкой 6 и сальником 7 дл  трубопровода 5 и кабел  8. Последний подключен к измерительному блоку (фиг. 2), первому 9 и второму 10 электродам , один из которых выполнен из чередующихс  электропровод щих 11 и диэлектрических 12 элементов. Нижн   крышка 13, соединенна  с кольцом 3, имеет пневмоклапан 14, соединенный с трубопроводом 5. Устройство содержит также приемную камеру 16с клапаном дл  выпуска воды. Блок измерени  (фиг. 2) содержит формирователи 18-25 импульсов (ФЙ1...ФНМ), включающие последовательно соединенные операционный усилитель 34 с резисторами 37-39, К-триггер (ТВ1) 35, логический элемент 2И-НЕ 36, на входе которого включена цепь, состо ща  из диода 40 и конденсатора 41 емкостью 50 пФ. Входом

формирователей импульсов  вл етс  инвертирующий вход усилител  34, подключенный к электропроводным участкам 11 электрода 10 (фиг. 1). Выходы формирователей импульсов объединены с помощью преобразователен уровн  (ПУ1) 26-33, выходы которых объединены по входу элемента 2И- НЕ 42, который вместе с элементами 2И-НЕ 43 и 44, диодом 79 и конденсатором 80 емкостью 1 мкФ выполн ет функцию расширител  импульсов (РИ). Выход элемента 2И-Н Е 42,  вл ющийс  выходом РИ, соединен с входом второго IK-триггера (ТВ1)49, последовательно соединенного с элементом 2ИНЕ 50 диодом 81, конденсатором 82 емкостью 50 пФ, образующих одновибра- тор (0В), выход которого подключен к элементу временной задержки, выполненному на элементе2И-НЕ 51, диоде 85 и конденсаторе 86. Кроме того, выход РИ через элемент НЕ 45 поступает на вход генератора импульсов (ГИ), выполненного на последовательно соединенных элементах 2И-НЕ 46, 47 и 48 сопротивлени  84 и конденсаторе 83 емкостью 50 мкФ. Выход элемента 2И-НЕ 48,  вл ющегос  выходом ГИ, соединен со счетным входом двоично-дес тичного счетчика 52 импульсов (ИЕ-1), выход которого соединен со счетным входом ИЕ1 53, выход которого также соединен со счетным входом ИЕ1 54, образу  счетную схему К-ro пор дка где К - количество счетчиков ИЕ1, в нашем случае . Входы Сброс R. счетчиков ИЕ 52, 53 и 54 соединены с выходом элемента

2И-НЕ 51. Выходы 1, 2, 4 и 8 счетчиков ИЕ 52, 53, 54 через первые входы элементов 2И-НЕ 55-66 соединены с асинхронными входами 1, 2,4и8 счетчиков ИЕ1 67, 68 и 69, входы Сброс которых соединены с выходами ПУ1 26-33. Выход IK-триггера 49 соединен с вторыми входами элементов 55-66. Выходы двоично-дес тичного кода счетчиков ИЕ1 67,68 и 69 соединены соответственно с входами дешифраторов (ИД1) 70, 71 и

72, выходы которых подключены к индикаторным лампам типа И Н-10 73-75 с резисторами 76-78.

Операционный усилитель 34 выполн етс  на базе микросхемы К553 УД1 А, а логические элементы - IK-триггеры, 2И-НЕ,

ПУ1, ИЕ1, ИД1 - на базе микросхем серии К511..

Устройство работает следующим образом .

Устройство опускаетс  во взрывную скважину на необходимую глубину на трубопроводе 5, с которым соединены резиновые камеры 4 и пневматический клапан 14 с насосом, размещенным на поверхности (не показан). Поступающий сжатый воздух от насоса к камерам 4 увеличивает их в объеме, чем достигаетс  уплотнение между корпусом 1 устройства и стенками скважины. Одновременно от насоса по трубопроводу 5 сжатый воздух поступает в пневматический клапан 14, что приводит к перекрытию выпускного отверсти  приемной камеры 16 дл  воды. Объем воды, заключенный между стенками устройства и стенками скважины, под действием собственного веса через входные отверсти  15 стекает в приемную камеру 16 устройства. Объем притока воды в приемной камере 16 регистрируетс  измерительным блоком (фиг. 2) с помощью датчиков-электродов 9 и 10. Вода, заключенна  в измерительной камере, замыкает электродную цепь между электродом 9, подклю- ченным к общему проводу схемы измерительного блока (фиг. 2), и электродным участком 11 электрода 10, подключенного к входу ФИ. При этом на выходе усилител  34 формируетс  положительный уровень напр жени , соответствующий {, который с помощью ТВ 1 и 2И-НЕ2 преобразуетс  в импульс, который через ПУ 26-35 обнул ет счетчики ИЕ1 67, 68 и 69, ИД1 70, 71 и 72 и поступает на входы расширителей 42-44 импульса, который прерывает через элемент 45 работу ГИ 46-48 и запускает одновибратор 49, 50. Последний своим импульсом через элементы 2И-НЕ 55-66 передает информацию в двоично-дес тичном коде с выходов ИЕ1 52, 53 и 54 на асинхронные входы 1,2, 4 и8 ИЕ1 67, 68 и 69, а затем с выдержкой времени элемента 2И-НЕ 51 обнул ет ИЕ1, 52, 53 и 54. Таким образом, определ етс  количество импульсов ГИ, пропорциональное времени заполнени  объема между двум  электродными участками 11 и 10, что соответствует скорости притока воды на участке во взрывной скважине1, котора  инициируетс  на ионных лампах ИН-10. - ,

После отметки уровн  объема воды, заключенного , между двум  тороидами, который стекает в приемную камеру 16,

начинаетс  измерение скорости притока воды на изолированном участке скважины. По завершении измерений в сети трубопровода открываетс  вентиль и сжатый воздух выходит из камер и пневматического клапана , что приводит устройство в исходное положение , позвол ющее перемещать его вверх и вниз по оси скважины.

Достоинством предлагаемого устройства по сравнению с известным  вл етс  то, что с помощью эластичных камер можно изолировать ограниченный объем скважины и только на этом участке определ ть скорость притока воды, затем на другом и последующих участках через каждые 2 м, т.е. дискретно по всей глубине скважины без извлечени  устройства из скважины после каждого измерени , что повышает производительность измерений, а также конкретно определ етс  участок, на котором необходимо применить специальную часть зар да взрывчатого вещества, котора  исключает изменение плотности зар да

и вынос В В в горный массив. Кроме того, использование дискретных электропроводных участков на электродах датчика позвол ет точно измер ть скорость притока воды в скважине независимо от ее химического

состава и изменени  температуры в пределах 3-7°С. Это также отличает предлагаемое устройство от измерителей, основанных на измерении сопротивлений.

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Устройство дл  измерени  скорости притока фильтрационных вод в скважинах, содержащее размещенный в корпусе с отверсти ми трубопровод с вентилем и насосом , датчик уровн , соединенный кабелем с измерительным блоком, крышку с сальником и заглушку, установленные на корпусе, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено размещенным в заглушке пневмоклапа- ном с каналом выпуска воды, помещенной под крышкой втулкой с резьбой, установленным под заглушкой кольцом с резьбой, эластичными камерами, соединенными с

   трубопроводом, причем кольцо и втулка имеют углублени  по образующим, предназначенные дл  размещени  эластичных камер, а датчик уровн  выполнен в виде закрепленных на втулке двух электродов,

   один из которых выполнен из чередующихс  участков электропроводного и диэлектрического материалов.

   7

   фс/г.1