RO108716B1 - Aparat de măsurat presiunea diferențială, în gaura de sondă - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la un aparat de măsurat presiunea diferențială, în gaura de sondă, destinat aprecierii naturii fluidelorsub presiune, din gaura de sondă, la adâncimi mari și foarte mari. Aparatul este prevăzut cu o membrană plană (13), încadrată de un disc profilat superior (15) și un disc profilat inferior (12), fiecare din aceste elemente fiind în contact cu câte un pin (17), iar întregul subansamblu fiind închis etanș între o carcasă (9) și un corp (7). Un niplu superior (21) și un niplu inferior (3) sunt dotate cu niște cavități (a și c) închise cu niște membrane ondulate (4 și 23) și racordate, prin intermediul unor tuburi capilare (6 și 20), la niște incinte (e, f, g și h) umplute cu un lichid incompresibil și dielectric (30). Legătura dintre niplul superior (21) și carcasa (9), pe de o parte, și dintre niplul inferior (3) și corpul (7), se face prin niște țevi (18) prin care trec și niște conductori electrici (19), care fac legătura între armăturile unui condensator capacitiv (A) și un modul electronic (27).

Description

Invenția se referă la un aparat de măsurat presiunea diferențială, în gaura de sondă, destinat aprecierii naturii fluidelor sub presiune din gaura de sondă, la adâncimi mari și foarte mari. 5

In scopul măsurării presiunii diferențiale în gaura de sondă sunt cunoscute aparate care măsoară și înregistrează presiunea absolută între două puncte diferite, aparate alcătuite dintr-un mecanism de ceasornic, un io arc elicoidal ce reprezintă elementul de reacție și un piston care preia presiunea exterioară prin intermediul unor șicane.

Dezavantajul acestor aparate constă în precizia lor redusă. 15

In același scop mai sunt cunoscute aparate care sunt prevăzute cu doi senzori de presiune absolută amplasați la distanța dorită și care pot fi piezoelectrici, rezistivi, inductivi sau capacitivi. 2 o

Dezavantajul acestor aparate constă în imposibilitatea de a obține o precizie suficientă datorită presiunii diferențiale mici comparativ cu presiunea absolută.

Sunt cunoscute, de asemenea, aparate 25 care măsoară direct presiunea diferențială, aparate compuse dintr-un mecanism de ceasornic legat de un piston prin intermediul unui arc elicoidal, pistonul având o mișcare de rotație datorită mecanismului de ceasornic și o 30 deplasare axială datorită presiunii fluidului din gaura de sondă.

Dezavantajul acestor aparate în care se introduce gaz la o presiune anumită constă în aceea că are loc o modificare a acestei 35 presiuni, atât datorită variațiilor de temperatură cât și scurgerilor de gaz.

Un alt dezavantaj al tuturor aparatelor pentru măsurarea presiunii diferențiale care au în componență mecanisme constă în aceea că 40 prezintă o inerție ridicată și, în consecință, un prag de sensibilitate ridicat, uneori comparabil cu mărimea de măsurat. In plus, etanșarea elementelor mobile, de exemplu, a pistoanelor la presiuni înalte ridică probleme deosebite, 45 mai ales datorită mediului exterior, de natură variată și care poate conține particule și agenți corozivi.

Problema pe care o rezolvă invenția este realizarea unui aparat de măsurat 50 presiunea diferențială în gaura de sondă care să permită creșterea preciziei cu ajutorul unui disc profilat superior, a unei membrane plane și a unui disc profilat inferior care, împreună cu niște membrane ondulate închide niște circuite hidraulice protejate de o carcasă solidară cu un corp și prevăzută cu un niplu superior și cu un niplu inferior.

Aparatul de măsurat presiunea diferențială în gaura de sondă, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus prin aceea că este prevăzută cu o membrană plană, iar de o parte și de alta a membranei cu un disc profilat superior și cu un disc profilat inferior, elemente care sunt izolate electric cu ajutorul unor straturi izolatoare și în care sunt fixați niște pini dispuși la 120°, fiecare în contact cu câte un element, întregul subansamblu fiind închis etanș între o carcasă și un corp, înșurubate între ele și etanșate cu niște garnituri inelare, precum și cu un niplu superior și un niplu inferior dotate cu niște cavități închise cu niște membrane ondulate și racordate, prin intermediul unor tuburi capilare, la niște incinte umplute cu un lichid incompresibil și cu calități dielectrice, legătura dintre cei trei pini ai traductorului capacitiv și un modul electronic făcându-se prin niște conductori electrici protejați de niște țevi dispuse echidistant și fixate în carcasă și în suport.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1...3, care reprezintă:

- fig. 1, secțiune axială prin aparatul de măsurat presiunea diferențială în gaura de sondă;

- fig. 2, secțiune cu un plan I-I din fig· 1;

- fig. 3, secțiune cu un plan II-II din fig. 1.

Aparatul de măsurat presiunea diferențială în gaura de sondă, conform invenției, este compus dintr-un lest 1, care are și rol de protecție, legat prin niște tije 2, dispuse echidistant, de un niplu inferior 3 în care este practicată o cavitate a și pe care este sudată o membrană ondulată 4. In niplul inferior 3 există, de asemenea, un canal lateral b care este închis de un șurub de etanșare 5. Un tub capilar 6, care face legătura cu un corp 7 și niște tije de rigidizare 8 dispuse echidis108716 tant, este fixat în același niplu inferior 3.

Corpul 7 este înșurubat într-o carcasă 9 față de care este etanșat cu niște garnituri inelare 10 și apasă prin intermediul unei șaibe plate 11 pe un traductor capacitiv A. Acesta este alcătuit dintr-un disc profilat inferior 12, o membrană plană 13 sudată pe un suport 14 și dintr-un disc profilat superior 15, elemente care materializează cele trei armături ale traductorului capacitiv A, de tip diferențial. Sus-numitele armături sunt izolate electric cu ajutorul unor straturi izolatoare 16 fiind în contact cu câte un pin 17, cei trei pini 17 fiind dispuși echidistant în carcasa 9. Corespunzător acestora în carcasa 9 mai sunt fixate niște țevi 18, cu pereți groși, prin care trec niște conductori electrici 19. In partea centrală a carcasei 9 este fixat un tub capilar 20 care face legătura cu un niplu superior 21 prevăzut cu o cavitate c și cu un canal de umplere d închis cu un șurub de etanșare 22.

Pe niplul superior 21 este sudată o membrană ondulată 23 care închide cavitatea c. Țevile 18 sunt fixate la partea superioară într-un suport 24 fixat, la rândul său, prin înșurubare într-o manta 25 și etanșat cu niște garnituri inelare 26. în suportul 24 este montat un modul electronic 27 care transformă în impulsuri informațiile primite de la traductorul capacitiv A.

Cu niște șuruburi 28 se poate fixa o mufă 29 care servește la conectarea unui cablu geofizic, nefigurat.

Cavitățile a și c, împreună cu niște incinte e, f, g și h, formate de armăturile traductorului capacitiv A și cu care s-au stabilit, prin tuburile capilare 6 și 20, niște circuite, au fost umplute cu un lichid incompresibil și dielectric 30, cum ar fi, de exemplu, un ulei siliconic.

La cufundarea aparatului, conform invenției, într-un lichid, pe membranele ondulate 4 și 23 se exercita o presiune inferioară P; și o presiune superioară P_s, relația dintre acestea fiind P, > P₆.

Ca urmare, membranele ondulate 4 și 23 și membrana plană 13 se vor deforma în același sens modificând interstițiile dintre armăturile traductorului capacitiv A. Deformația în zona centrală este proporțională cu presiunea diferențială:

P„ = Pi-P_s și duce la modificarea capacităților condensatoarelor formate de discul profilat inferior 12 cu membrana plană 13, pe de o parte și membrana plană 13 cu discul profilat superior 15, pe de alta. Dacă acestor condensatoare înseriate li se aplică o tensiune, diferența dintre tensiunile măsurate la bornele lor va fi direct proporțională cu presiunea diferențială la care este supusă membrana plană 13.

Această informație, codificată de modulul electronic 27, este transmisă la nivelul solului printr-un cablu geofizic, nefigurat.

Așa cum se poate observa, specificul măsurării constă în faptul că trebuie sesizate variații foarte mici ale presiunii, comparativ cu presiunea absolută a fluidului care este extrem de ridicată, în condiții cvasistatice și la temperaturi ridicate.

Claims (3)

1. Aparat de măsurat presiunea diferențială, în gaura de sondă, caracterizat prin aceea că, este prevăzut cu o membrană plană (13), iar de o parte și de alta a ei cu un disc profilat superior (15) și cu un disc profilat inferior (12), elemente ce sunt izolate electric cu ajutorul unor straturi izolatoare (16) și în care sunt fixați niște pini (17), dispuși echidistant, fiecare din ei în contact cu câte unul din elementele de mai sus, întregul subansamblu fiind închis etanș între o carcasă (9) și un corp (7), înșurubate între ele și etanșate cu niște garnituri inelare (10).

2. Aparat de măsurat presiunea diferențială, în gaura de sondă, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, este prevăzut cu un niplu superior (21) și cu un niplu inferior (3) dotate cu niște cavități (a) și, respectiv, (c), închise cu niște membrane ondulate (4 și 23) și racordate prin intermediul unor tuburi capilare (6 și 20) la niște incinte (e, f, g și h) umplute cu un lichid incompresibil și dielectric (30).

3. Aparat de măsurat presiunea diferențială, în gaura de sondă, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că, ește prevăzut cu niște conductori electrici (19) care realizează legătura dintre un tra- 5 ductor capacitiv (A) și un modul electronic (27) și care sunt protejați de niște țevi (18) dispuse echidistant și fixate în carcasa (9) și, după ce traversează niplul superior (21), în suportul (24).