RU49110U1 - DEVICE FOR MEASURING PHYSICAL PARAMETERS IN A WELL - Google Patents

Abstract

Предполагаемое техническое решение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения геофизических параметров в скважине, в частности для гидродинамических исследований нагнетательных и эксплуатационных скважин при контроле за разработкой нефтяных месторождений. Решаемая техническая задача в прелагаемом техническом решении является расширении функциональных возможностей устройства, заключающееся в том, что кроме одновременного измерения температуры и давления появляется возможность одновременного определения локализации муфт, осуществление гамма каротажа, определение расхода жидкости и определение шума. Устройство для измерения физических параметров в скважине содержит корпус 1 в виде цилиндра, в котором размещены датчик температуры 2, датчик давления 3. В корпусе 1 в виде цилиндра дополнительно размещены усилитель мощности 4, соединенный с локатором муфт 5, расходомером 6, шумомером 7, и прибором гамма - каротажа 8, запитанные с помощью блока питания 9.The proposed technical solution relates to measuring equipment and can be used to measure geophysical parameters in the well, in particular for hydrodynamic studies of injection and production wells while monitoring the development of oil fields. The technical problem to be solved in the proposed technical solution is to expand the functionality of the device, which consists in the fact that in addition to simultaneously measuring temperature and pressure, it is possible to simultaneously determine the location of couplings, implement gamma-ray logging, determine fluid flow and determine noise. A device for measuring physical parameters in a well includes a housing 1 in the form of a cylinder, in which a temperature sensor 2, a pressure sensor 3 are placed. In the housing 1 in the form of a cylinder, a power amplifier 4 is additionally located, connected to the coupling locator 5, a flowmeter 6, a sound level meter 7, and gamma - logging tool 8, powered by a power supply 9.

Description

Предполагаемое техническое решение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения геофизических параметров в скважине, в частности для гидродинамических исследований нагнетательных и эксплуатационных скважин при контроле за разработкой нефтяных месторождений.The proposed technical solution relates to measuring equipment and can be used to measure geophysical parameters in the well, in particular for hydrodynamic studies of injection and production wells while monitoring the development of oil fields.

Существует конструкция «Устройство для гидродинамических исследований скважин» (а.с. №615200, Е 21 В 47/06, Е 21 В 47/12, опубл.15.07.1978 г., Бюл. №26) которое содержит датчик давления, связанный с фотоэлектрическим преобразователем, выполненным в виде двух полудисков и экрана, который связан с приводом. Привод выполнен в виде незаторможенной турбинки первичного преобразователя расхода.There is a design “Device for hydrodynamic research of wells” (AS No. 615200, E 21 V 47/06, E 21 V 47/12, published July 15, 1978, Bull. No. 26) which contains a pressure sensor connected with a photoelectric converter made in the form of two half-disks and a screen that is connected to the drive. The drive is made in the form of an unbraked turbine of a primary flow converter.

Недостатками этого устройства являются наличие в глубинном снаряде большого числа активных элементов, понижающих надежность работы устройства, а также возможность лишь поочередного измерения контролируемых параметров.The disadvantages of this device are the presence in a deep projectile of a large number of active elements that reduce the reliability of the device, as well as the possibility of only alternately measuring the controlled parameters.

Известна конструкция «Глубинный манометр» (а.с. 1121408, Е 21 В 47/06, опубл.30.10.1984 г., Бюл. №40) которое содержит корпус, часовой привод, каретку с диаграммным бланком, пишущее перо, The known design "Depth gauge" (AS 1121408, E 21 B 47/06, publ. 10/30/1984, Bull. No. 40) which contains a case, clock drive, a carriage with a chart form, writing pen,

связанное с геликсом, и сильфон, заполненный жидкостью и соединенный гидравлически с геликсом, причем он снабжен двумя дополнительными сообщенными между собой сильфонами, имеющими различную эффективную площадь, причем сильфон с большей площадью закреплен на корпусе и сообщен с окружающей средой, а сильфон с меньшей площадью жестко связан с основным сильфоном и корпусом.associated with the helix, and a bellows filled with liquid and hydraulically connected to the helix, moreover, it is equipped with two additional interconnected bellows having a different effective area, with the bellows with a larger area mounted on the housing and communicated with the environment, and the bellows with a smaller area is rigidly connected to the main bellows and body.

Недостатком глубинных геликсных манометров является непосредственное воздействие всего измеряемого давления через сильфон на геликс, что повышает требования к их прочности. Повышение прочности геликса связано с увеличением его жесткости, что ведет к снижению точности измерений.The disadvantage of deep helix pressure gauges is the direct effect of the entire measured pressure through the bellows on the helix, which increases the requirements for their strength. An increase in the strength of helix is associated with an increase in its rigidity, which leads to a decrease in the accuracy of measurements.

«Устройство для измерения параметров скважин» (а.с. 1273525, Е 21 В 47/06, опубл.30.11.1986 г., Бюл. №44) содержит трубопровод в нижней части которого установлены обратный клапан, дополнительный обратный клапан, корпус которого выполнен в виде гидравлического сопротивления, и последовательно соединенный с ним клапан прямого действия. На выходе трубопровода из колонны насосно-компрессорных труб установлен регистратор давления. Нагнетатель соединен с трубопроводом через регулятор давления."Device for measuring parameters of wells" (AS 1273525, E 21 B 47/06, publ. 11/30/1986, Bull. No. 44) contains a pipeline in the lower part of which there is a check valve, an additional check valve, the body of which made in the form of hydraulic resistance, and a direct-acting valve connected in series with it. At the outlet of the pipeline from the tubing string, a pressure recorder is installed. The supercharger is connected to the pipeline through a pressure regulator.

Данное устройство позволяет производить одновременно измерения давления и расхода жидкости в скважинах всех категорий, но не может обеспечить одновременного измерения еще и температуры и давления в скважине.This device allows you to simultaneously measure pressure and fluid flow in wells of all categories, but cannot provide simultaneous measurement of temperature and pressure in the well.

Наиболее близкой к предложенному техническому решению является «Устройство для измерения физических параметров в скважине» (патент РФ №2013537, Е 21 В 47/06, опубл.30.05.1994 г., Бюл. №10) содержит расположенные на поверхности индикатор Closest to the proposed technical solution is the "Device for measuring physical parameters in the well" (RF patent No. 20133537, E 21 B 47/06, publ. 05/30/1994, Bull. No. 10) contains an indicator located on the surface

давления, соединенный с приспособлением для измерения давления, источник рабочей среды, соединенный через клапан с приспособлением для измерения давления, расположенный в скважине и соединенный с клапаном верхним концом трубопровод, камеру со сквозными отверстиями в дне, расположенную в скважине и соединенную с нижним концом трубопровода, и приспособление для измерения температуры, отличающееся тем, что с целью повышению точности и расширения области применения, оно снабжено датчиком температуры и индикатором температуры, подключенными соответственно к входу и выходу приспособления для измерения температуры, распределительным узлом, соединенным с источником рабочей среды и приспособлениями для измерения давления и температуры и помещенной в трубопроводе трубкой для размещения в ней датчика температуры, верхний конец которой соединен с распределительным узлом.a pressure connected to the pressure measuring device, a source of the working medium connected through a valve to the pressure measuring device located in the well and connected to the valve by the upper end of the pipeline, a chamber with through holes in the bottom, located in the well and connected to the lower end of the pipeline, and a device for measuring temperature, characterized in that in order to improve accuracy and expand the scope of application, it is equipped with a temperature sensor and a temperature indicator connected E respectively to the input and output devices for measuring temperature distribution node connected to a source of working fluid and means for measuring the pressure and temperature, and placed in the conduit tube to accommodate a temperature sensor therein, the upper end of which is connected to the distribution node.

Устройство содержит датчик температуры выполненный в качестве термопары и расположен на нижнем конце трубки.The device contains a temperature sensor made as a thermocouple and is located on the lower end of the tube.

Устройство содержит датчик температуры выполненный в виде пачки оптических волокон и расположен внутри трубки.The device contains a temperature sensor made in the form of a bundle of optical fibers and is located inside the tube.

Устройство снабжено компьютером, соединенным с приспособлениями для измерения температуры и давления.The device is equipped with a computer connected to devices for measuring temperature and pressure.

Устройство содержит компьютер соединенный с индикатором давления.The device contains a computer connected to a pressure indicator.

Устройство снабжено дополнительным компьютером, установленным между приспособлением для изме6рения давления и индикатором давления.The device is equipped with an additional computer installed between the device for measuring pressure and the pressure indicator.

Недостатком этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает одновременного определения температуры и давления в The disadvantage of this device is that it does not simultaneously determine the temperature and pressure in

выбранном месте в скважине. В общем допускается возможность определения температуры среды в скважине, например, путем экстраполяции, исходя из предложенных данных по температурному градиенту и из измеряемой над землей температуры и или путем определения средней температуры в скважине на основе полученных ранее при бурении данных. Затем являющуюся результатом оценки температуру можно использовать для определения поправочного коэффициента для управления процессом подачи рабочей среды, который можно также использовать для более точного определения давления в скважине. Конечно, достоверной информации о температуре таким образом получить нельзя. Кроме того, поправка данных по давлению, основанная на таких неточных данных по температуре, приводит к получению ошибочных данных по давлению, получаемых при использовании трубы малого диаметра.selected location in the well. In general, it is possible to determine the temperature of the medium in the well, for example, by extrapolating from the proposed data on the temperature gradient and from the temperature measured above the ground and or by determining the average temperature in the well based on the data obtained earlier during drilling. Then, the temperature resulting from the assessment can be used to determine a correction factor to control the process fluid supply, which can also be used to more accurately determine well pressure. Of course, reliable information about the temperature cannot be obtained in this way. In addition, correction of pressure data based on such inaccurate temperature data results in erroneous pressure data obtained using a small diameter pipe.

Решаемая техническая задача в прелагаемом техническом решении является расширении функциональных возможностей устройства, заключающееся в том, что кроме одновременного измерения температуры и давления появляется возможность одновременного определения локализации муфт, осуществление гамма каротажа, определение расхода жидкости и определение шума.The technical problem to be solved in the proposed technical solution is to expand the functionality of the device, which consists in the fact that in addition to the simultaneous measurement of temperature and pressure, it becomes possible to simultaneously determine the location of the couplings, implement gamma-ray logging, determine fluid flow and determine noise.

Это необходимо для наиболее полного исследования нагнетательных и эксплуатационных скважин при контроле за разработкой нефтяных месторождений.This is necessary for the most complete study of injection and production wells while monitoring the development of oil fields.

Решаемая техническая задача в устройстве для измерения физических параметров в скважине содержащем корпус в виде цилиндра, в котором размещены датчик температуры, датчик давления достигается тем, что в корпусе дополнительно размещены усилитель The technical problem to be solved in a device for measuring physical parameters in a well containing a body in the form of a cylinder in which a temperature sensor is placed, a pressure sensor is achieved by the fact that an amplifier is additionally placed in the body

мощности, соединенный с локатором муфт, расходомером, шумомером и прибором гамма - каротажа, запитанные с помощью блока питания.power connected to the coupling locator, flowmeter, sound level meter and gamma - ray logger powered by a power supply.

Достижение поставленной цели в устройстве для измерения физических параметров в скважине обеспечивается тем, что в корпусе дополнительно размещены усилитель мощности, соединенный с локатором муфт, расходомером, шумомером и прибором гамма -каротажа, запитанные с помощью блока питания.Achieving this goal in a device for measuring physical parameters in a well is ensured by the fact that a power amplifier is connected to the coupling locator, flowmeter, sound level meter and gamma-ray meter device, powered by a power supply unit, in the housing.

В этом случае гарантируется наиболее полное исследование нагнетательных и эксплуатационных скважин при контроле за разработкой нефтяных месторождений и принятия необходимых решений.In this case, the most complete study of injection and production wells is guaranteed when monitoring the development of oil fields and making the necessary decisions.

На фиг. Изображено «Устройство для измерения физических параметров в скважинах», в разрезе, уменьшено.In FIG. Depicted "Device for measuring physical parameters in wells", in the context, reduced.

Устройство для измерения физических параметров в скважине содержит корпус 1 в виде цилиндра, в котором размещены датчик температуры 2, датчик давления 3.A device for measuring physical parameters in a well comprises a housing 1 in the form of a cylinder in which a temperature sensor 2, a pressure sensor 3 are placed.

В корпусе 1 в виде цилиндра дополнительно размещены усилитель мощности 4, соединенный с локатором муфт 5, расходомером б, шумомером 7, и прибором гамма - каротажа 8, запитанные с помощью блока питания 9.A power amplifier 4 is additionally placed in the housing 1 in the form of a cylinder, connected to the locator of the couplings 5, a flowmeter b, a sound level meter 7, and a gamma-ray logging tool 8, powered by a power supply 9.

Предполагаемое устройство для измерения физических параметров в скважине работает следующим образом.The proposed device for measuring physical parameters in the well works as follows.

Устройство работает в комплексе с геофизической станцией, укомплектованной компьютеризированным каротажным комплексом. В качестве линии связи с наземными приборами используется одножильный геофизический кабель длиной до 3500 м. Устройство опускается в скважину с помощью «Лебедки для спуска и подъема геофизических скважинных приборов».The device works in conjunction with a geophysical station equipped with a computerized logging complex. A single-core geophysical cable with a length of up to 3500 m is used as a communication line with ground-based devices. The device is lowered into the well using the "Winch for lowering and lifting geophysical downhole tools".

С помощью датчика температуры 2 определяется температура, а с помощью датчика давления 3 определяется давление в месте нахождения устройства.Using the temperature sensor 2, the temperature is determined, and using the pressure sensor 3, the pressure at the location of the device is determined.

Усилитель мощности 4 усиливает сигналы от локатора муфт 5, расходомера 6, шумомера 7, и прибора гамма - каротажа 8, которые, в том числе и усилитель мощности 4 запитываются с помощью блока питания 9. Затем сигналы через усилитель 4 мощности передаются через каротажный кабель и лебедку для спуска и подъема геофизических скважинных приборов на геофизическую станцию, укомплектованную компьютером, где они обрабатываются, давая представление о состоянии самой скважины и о состоянии нефтяного месторождения в целом.The power amplifier 4 amplifies the signals from the locator of the couplings 5, the flow meter 6, the sound level meter 7, and the gamma-ray logging device 8, which, including the power amplifier 4, are powered by the power supply 9. Then, the signals through the power amplifier 4 are transmitted through the logging cable and a winch for lowering and lifting geophysical downhole tools to a geophysical station equipped with a computer, where they are processed, giving an idea of the state of the well itself and the state of the oil field as a whole.

Локатор муфт 5 позволяет определить состояние муфт, соединяющих обсадные трубы. Расходомер 6 определяет приток жидкости в скважине.The coupling locator 5 allows you to determine the condition of the couplings connecting the casing. The flow meter 6 determines the flow of fluid in the well.

Шумомер 7 определяет шумы в скважине.Sound level meter 7 determines the noise in the well.

Прибор гамма - каротажа 8 преобразует излучение в импульсы напряжения.The gamma - ray logging tool 8 converts radiation into voltage pulses.

Дополнительное введение в устройство усилителя мощности 4, соединенного с локатором муфт 5, расходомером 6, шумомером 7, и прибором гамма - каротажа 8 запитанные с помощью блока питания 9 позволяет получать наиболее полные сведения о состоянии скважины и производить наиболее полный контроль за разработкой нефтяного месторождения.An additional introduction to the device of a power amplifier 4 connected to the locator of couplings 5, a flowmeter 6, a sound level meter 7, and a gamma-ray logging tool 8 powered by a power supply unit 9 allows obtaining the most complete information about the state of the well and making the most complete control over the development of the oil field.

«Устройство для измерения физических параметров в скважине» реализовано ООО «Татгеотех» г. Казань в виде «Прибора гидродинамического модульного» (ПГДМ) и успешно применяется на нескольких нефтяных месторождениях.A device for measuring physical parameters in a well was implemented by Tatgeotech LLC in Kazan in the form of a Hydrodynamic Modular Device (PGDM) and has been successfully used in several oil fields.

Claims (1)

Устройство для измерения физических параметров в скважине, содержащее корпус в виде цилиндра, в котором размещены датчик температуры, датчик давления, отличающееся тем, что в корпусе дополнительно размещены усилитель мощности, соединенный с локатором муфт, расходомером, шумомером и прибором гамма-каротажа, запитанные с помощью блока питания.

A device for measuring physical parameters in a well, comprising a housing in the form of a cylinder in which a temperature sensor, a pressure sensor are located, characterized in that the housing additionally contains a power amplifier connected to the coupling locator, flowmeter, sound level meter and gamma-ray logger, powered by using the power supply.