Устройство для измерения гидродинамического давления в скважине

Полезная модель относится к нефтяной, газовой и вододобывающей промышленности и может быть использована при исследованиях скважин. Устройство для измерения гидродинамического давления в скважине содержит корпус с отверстием для входа скважинной жидкости, расположенные в корпусе датчики, передающие или записывающие элементы, при этом отверстие для входа скважинной жидкости выполнено с конусной чашкой и расположено по оси корпуса чашкой вниз навстречу потоку скважинной жидкости. При использовании предложенной полезной модели достигается возможность измерения максимального гидродинамического давления во фронте волны скважинной жидкости.

Полезная модель относится к нефтяной, газовой и вододобывающей промышленности и может быть использована при исследованиях скважин.

Известны различные устройства для измерения давления в скважине, содержащие корпус, расположенные в нем датчики, преобразователи сигналов, передающие или записывающие устройства и отверстия в корпусе для входа скважинной жидкости (Н.И.Кривко, В.Д.Шароварин, В.И.Широков. Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование. М.: Недра, 1981. - 280 с., С.С.Интенберг, Т.Д.Дахкильгов. Геофизические исследования в скважинах. М.: Недра, 1982, - 352 с.).

Недостатком известных устройств является то, что они созданы для измерения гидростатического давления в скважине, хотя процессы строительства скважины и добычи флюидов сопровождаются гидродинамическими давлениями.

Известны устройства, принятые за прототип, в которых предпринята попытка измерения гидродинамического давления в скважине (В.В.Кармазенко, ВТ.Стельмах, В.Н.Купевич, Ю.В.Верба, О.М.Зазуляк. Повышение эффективности воздействия на призабойную зону скважин. //Научно-технический вестник «Каротажник». Выпуск 3-4 (130-131): Тверь, 2005. с.166-170).

Устройство для измерения гидродинамического давления в скважинах по прототипу содержит корпус с отверстием для входа скважинной жидкости, расположенные в корпусе датчики, преобразователи и усилители сигналов, передающие или записывающие элементы. Для возможности измерения гидродинамического давления в устройстве установлены высокочувствительные датчики, преобразователи и усилители сигналов.

Недостатком устройства по прототипу является то, что он измеряет не истинное гидродинамическое давление жидкости во фронте идущего потока, а искаженное, значительно меньшее давление с боковой стороны фронта потока.

Это обусловлено тем, что фронт потока жидкости идет мимо бокового отверстия в корпусе устройства для измерения гидродинамического давления в связи с чем в отверстие входит не самое большое фронтальное давление, а значительно меньшее давление сбоку фронта потока.

Подобное явление может наблюдать каждый человек: если дует сильный ветер, то у фронтальной стороны дома давление ветра ощущается больше всего; на противоположной

стороне дома давление ветра не ощущается совсем; на боковые же стороны дома давление ветра значительно меньше фронтального.

Последний случай подобен тому, как воздействует фронт волны скважинной жидкости на отверстие, расположенное сбоку корпуса устройства, а, значит, расположенное сбоку фронта волны.

Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенной полезной модели, является возможность измерения максимального гидродинамического давления во фронте волны скважинной жидкости.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения гидродинамического давления в скважине, содержащем корпус с отверстием для входа скважинной жидкости, расположенные в корпусе датчики, передающие или записывающие элементы, согласно предложенному, отверстие для входа скважинной жидкости выполнено с конусной чашкой и расположено по оси корпуса чашкой вниз навстречу потоку скважинной жидкости.

Выполнение отверстия в корпусе для входа скважинной жидкости с конусной чашкой позволяет максимально учесть давление жидкости на отдельных участках турбулентных потоков ввиду его перемещения, что обеспечивает фиксацию максимального гидродинамического давления скважинной жидкости.

Расположение отверстия для входа скважинной жидкости по оси устройства чашкой вниз навстречу потоку скважинной жидкости обеспечивает расположение оси отверстия вдоль потока жидкости, в результате чего фронтальное давление распространяется прямо в отверстие без искажений и фиксируется датчиком. Поскольку фронтальное давление является максимальным, то, следовательно, датчик фиксирует максимальное давление в потоке скважинной жидкости.

Следовательно, обеспечивается достижение запланированного технического результата, заключающегося в измерении максимального гидродинамического давления.

Предложенное устройство для измерения гидродинамического давления потока скважинной жидкости показано на фиг.1, где изображен продольный разрез устройства.

Устройство содержит корпус 1 с отверстием 2 для входа скважинной жидкости, расположенные в корпусе 1 датчики 3, передающие 4 или записывающие 5 элементы. Отверстие 2 в корпусе 1 для входа скважинной жидкости выполнено с конусной чашкой б и расположено по оси 7 устройства чашкой б вниз навстречу потоку скважинной жидкости.

Устройство работает следующим образом:

Намечают в скважине зону установки устройства или зону ее перемещения с одновременным проведением измерений. Опускают устройство в заданную зону и включают в работу датчики 3, передающие 4 или записывающие 5 элементы.

Расположение отверстия 2 и конусной чашки 6 на оси 7 чашкой 6 вниз навстречу потоку скважинной жидкости обеспечивает вход фронтального потока жидкости и его фронтального давления в конусную чашку бив отверстие 2 с воздействием на датчики 3. При этом фиксируется максимальное динамическое давление, так как оно имеет место только во фронте потока. При наличии турбулентности потока его давления усредняется и выравнивается в чашке 6.

При установке устройства в разных точках скважины или при его перемещении постоянство или изменение динамического давления будут переданы на поверхность для контроля оператором или записаны в электронном виде для последующего прочтения после извлечения устройства на поверхность.

После окончания работы датчик 3, передающие 4 и записывающие 5 элементы выключают и устройство извлекают на поверхность.

Устройство для измерения гидродинамического давления потока скважинной жидкости, содержащее корпус с отверстием для входа скважинной жидкости, расположенные в корпусе датчики, передающие или записывающие элементы, отличающееся тем, что отверстие в корпусе для входа скважинной жидкости выполнено с конусной чашкой и расположено по оси корпуса чашкой вниз навстречу потоку скважинной жидкости.