ПРИБОРЫ ДЛЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ В СКВАЖИНАХ
Приборы для измереиия и регистрации уровия воды в скважинах
Для измерения уровней воды в скважинах широко применяются переносные уровнемерь1 — электрические и рулетки с хлопушкой. Их основные технические характеристики приведены в табл. 1У.5.
Электроуровнемеры УЭ выпускаются опытным заводом «Ленгидэп» Минэнерго СССР (г. Ленинград), ПУ — заводом Минмонтажспецстроя СССР, (г. Тула). Питание их осуществляется от батарей КБС-Л-0,5.
К переносным электроуровнемерам относится ленточный УЛ-50 (рис. IV.2), разработанный ВСЕГИНГЕО. Его преимущество по сравнению с электроуровнемерами УЭ и ПУ — возможность получения нормированных значений метрологиче-
Технические характеристики переносных уровнемеров
|
ских характеристик. Уровнемер состоит из основания с ручкой, к которому прикреплен корпус уровнемера, и катушки с измерительной лентой. Один конец ленты жестко связан с катушкой, другой соединен с электродом, в котором размещены элементы питания — батареи 314.’ Ход катушки управляется ленточным тормозом. В основание прибора встроен микроамперметр для индикации достижения электродом уровня воды. Глубина залегания уровня определяется измерительной лентой, вытягиваемой электродом под действием его веса до момента соприкосновения с водой. Фиксация момента достижения электродом уровня воды основана на свойстве электропроводности воды.
Основная техническая характеристика
TOC o "1-5" h z Диапазон измеряемых глубин, м………………………………………….. О—50
Допустимая основная погрешность, см…………………………… ±3
Диаметр электрода, мм………………………… ^ 30
Масса, кг……………………………………………………………………………. 3
Среди стационарных уровнемеров наибольшее применение нашли поплавковые приборы. Поплавковые уровнемеры делятся на показывающие и регистрирующие. Из показывающих приборов ранее выпускался уровнемер УБ-1, предназначенный для измерения уровня воды в скважинах диаметром около 100 мм на глубинах до 60 м. Он состоит из поплавка, противовеса,^ соединяющего их троса, который перекинут через блок, жестко связанный со счетчиком, указывающим глубину уровня воды в данный момент времени. Рижским заводом «Гидро-
Ряс. ІУ. З. Уровнемер УСР:
/ — датчик; 2 — кабель связи; 3 — блок регистрации; 4 — блоки питания, преобразования и управления
Рис. ІУ.2. Ленточный уровнемер УЛ-50:
1 — катушка; 2 — корпус; 3 — электрод; 4 — измерительная лента; 5 — основание; б — ручка
метприбор» Минприбора СССР выпускаются самописцы СУВ-М «Валдай» и ГР-38. Они могут использоваться для измерения уровня воды в скважинах при условии замены поплавка диаметром 250 мм поплавком меньшего диаметра.
Уровнемер для наблюдательных скважин УСР предназначен для автоматического измерения и регистрации изменений уровня воды в скважинах режимной сети (рис. ІУ. З). Прибор состоит из блоков первичного преобразователя, управления, регистрации, источника питания, кабелей связи и контрольного прибора.
Основная техническая характеристика УСР Глубина установки блока первичного преобразователя в сква-
TOC o "1-5" h z жине, м…………………………………………………………………….. 50
Диапазон измерений, м………………………………………………………… От +3 до —3
Предел допускаемой погрешности, см………………………………….. .±3
Время безнадзорной работы, мес………………………………………. .6
Регистрация результатов измерения…………………………………….. Цифровая
Габариты блока первичного преобразователя, мм:
длина……………………… ……………………………………………………… 460
диаметр……………………………………………………………………………. 70
Разработчик и изготовитель………………………………………………… ВСЕГИНГЕО
Датчики уровня пружинные ДУП предназначены для получения оперативной информации об уровне воды в скважинах различного назначения. Датчик состоит из упругого чувствительного элемента, выполненного в виде сильфона, связанного стержнем и якорем с измерительной пружиной, и электронного преобразователя. Частота выходного сигнала электронного
Рис. IV.4. Измерительный комплекс КПВ-4:
/ — скользящий контакт; 2 — опоры поплавкового колеса й качалки контакта; 3 — противовес; 4 — провод ГСП; 5 — нихром; б — поплавковое колесо
преобразователя изменяется линейно в диапазоне 2—4 кГц (4—8 кГц) в зависимости от перемещения стержня упругого чувствительного элемента в пределах 0—2 мм. В процессе Измерений датчик размещается в скважине на глубине ожидаемого изменения уровня.
Основная техническая характеристика ДУЛ
TOC o "1-5" h z Верхние пределы измерения, м………………………………….. 25, 40, 100
Предел приведенной основной погрешности, % . . 1,5
Выходной сигнал……………………………………………. < . . Непрерывный, с частот
ной амплитудой 1,2 В Напряжение питания от внешнего источника, В 24
Потребляемая мощность, В-А……………………………………. 0,6
Габариты, мм:
длина………………………………………………………………………………………….. 690
диаметр………………………… ……………………………………………………. 46
Масса, кг…………………………………………………………………… 5
Изготовитель………………………………………………………… . Опытный завод
(ВИОГЕМ, Минчермет
(ХСР)
Для автоматического измерения уровня воды в наблюдательных скважинах и расхода воды на изливе при проведении откачек предназначен комплекс КПВ-4, способный одновременно измерять и автоматически регистрировать уровни в кусте наблюдательных скважин, расход воды из откачиых скважин (рис. 1У.4). Комплекс включает: уровнемеры, самопишущие мосты КСМ-4, линию СВЯЗИ,
Основная техническая характеристика КПВ-4
Диапазон измерения:
TOC o "1-5" h z уровня, м……………………………………………………………………… О—10
расхода, м*/ч……………………………………………………………….. 5—100
Основная погрешность регистрации:
уровня, см………………………………………………. 1 ±3
расхода, % …………………………………………………………………….. 2,5
Напряжение питания тока, В………………………. .. 220
Частота, Гц……. …. ……………… 50
Разработчик и изготовитель……………………………. ВСЕГИНГЕО
При использовании одного самопишущего моста КСМ-4 уровень регистрируется в двенадцати скважинах. Комплекс позволяет в течение длительного времени круглосуточно и одновременно проводить измерения и автоматическую регистрацию в процессе откачек.
Приборы для измерения и регистрации дебитов и скорости потоков в скважинах
Объемный способ измерения расхода наиболее простой и точный. Он заключается в измерении времени заполнения ^ мерной емкости объемом V; при этом расход определяется из выражения С} = УЦ. Объемный метод рекомендуется применять при расходах не более 30 л/с. Объем емкости выбирается таким, чтобы она заполнялась не менее, чем за 40—50 с, причем показания не должны отличаться друг от друга более чем на 5%.
Расходомеры переменного уровня делятся на два типа: водосливы и расходомеры с затопленной диафрагмой. Эти расходомеры основаны на зависимости между уровнем в емкости и расходом воды непрерывно поступающей в нее и вытекающей через отверстие определенной формы.
Общее уравнение расхода имеет вид
0, = ^^ ахл/к—у йх, (IV.2)
о
где СI—расход жидкости; g — ускорение свободного падения; /г — высота уровня жидкости перед водосливным ребром; а — коэффициент расхода; х — ширина элементарной площадки во — Дослива; у — высота элементарной площадки.
На практике применяются водосливы прямоугольной, треугольной и трапецеидальной формы; расход воды при использовании таких водосливов соответственно определяется по формулам:
(ІУ. З) 145 |
Qпp = 1,8ЬНл/Н Q^pг — 1,4А*УИ. ;
0грп= 1,86у-
где С? — расход воды, м3/с; Ь — ширина водослива э основании, м; к — высота уровня водослива перед водосливным ребром, м.
Каждый водослив состоит из желоба, перегородки и рейки с нанесенными делениями для измерения уровня. Расход жидкости определяется по шкале водослива.
Трапецеидальные водосливы обычно применяют при больших дебитах — 0,03—0,05 м3/с и более, а для измерения дебитов менее 0,01 м3/с используют прямоугольные и треугольные водосливы.
Автоматизация измерений дебита при проведении откачек эрлифтом осложняется наличием во&душно-водяного потока и резкими пульсациями расхода. Объемный метод расхода с помощью успокоительных и мерных ёмкостей может быть успешно применен для автоматических измерений дебита. Если на дне бака выполнить одно или несколько калиброванных отверстий истечения (установить диафрагмы) в зависимости от ожидаемого дебита, то по высоте уровня в баке над ними можно с помощью самопишущего уровнемера или визуально по водомерному стеклу определить текущий дебит одной или нескольких скважин.
Принцип действия такого расходомера основан на зависимости скорости истечения жидкости через отверстие от высоты ее уровня. Эта зависимость определяется выражением
(1У.4)
где ^ — площадь отверстий истечения.
Коэффициент расхода а, обобщенный коэффициент расхода А и диапазон измерения в зависимости от диаметров отверстий представлены ниже.
TOC o "1-5" h z Диаметр, мм…………………………. 40 60 90
а…………………………………………………. 0,62 0,62 0,61
А…………………………………………………. 1,242 2,794 6,135
Диапазон измерения расхода,
м»/ч……………………………………… 3,92—12,42 8,83—27,94 19,56—61,85
Диапазон расходов соответствует изменениям уровня в баке от 0,1 до 1 м. Коэффициент А предназначен для практических вычислений по формуле 0.=Ал/Ь., где (2 измеряется в м3/ч; А — в см.
Водосчетчики разделяют на крыльчатые и турбинные скоростные. Они измеряют скорость движения жидкости, величина которой для данного трубопровода будет пропорциональна расходу. Промышленное применение получили водосчетчики (водомеры) со спиральной вертушкой и крыльчатой с горизонтальным и вертикальным расположением оси. Приборы этого типа измеряют мгновенный и суммарный расходы жидкости за истекший период.
Тип |
Диаметр условного проходПого сечения, им |
Номинальный расход, мэ/ч |
Порог чувствительности, Ма/ч |
Масса, кг |
УВК-20 |
20′ |
1,6 |
0,025 |
2,35 |
УВК-25 |
25 |
2,2 |
0,035 |
3,3 ‘ |
У В К-32 |
32 |
3,2 |
0,050 |
3,5 |
УВК-40 |
40 |
6,3 |
0,1 |
5,5 |
ВТ-50 |
50 |
8 |
0,7 |
6,8 |
ВТ-80 |
80 |
25 |
1,2 |
12,0 |
ВТ-100 |
100 |
40 |
2,0 |
14,7 |
ВТ-150 |
150 |
45 |
3,0 |
24,8 |
В В-200 |
200 |
200 |
8,0 |
40,0 |
Щирокое распространение получили шариковые тахометри — ческие расходомеры, в которых в качестве чувствительного элемента применяется свободно вращающийся шарик. Шарик вращается, увлекаемый интенсивно закрученным потоком, со скоростью, пропорциональной объемному расходу. Эти приборы менее точны по сравнению с турбинными, но устойчиво работают в жидкостях, содержащих твердые включения. Приведенная погрешность шариковых расходомеров составляет около ±1,5 %.
Технические характеристики наиболее распространенных крыльчатых, турбинных водосчетчиков и шариковых расходомеров приведены в табл. 1У.6 и 1У.7.
Таблица 1У.7 Технические характеристики шариковых расходомеров
|
Для обеспечения правильной работы водосчетчиков необходимо их устанавливать таким образом, чтобы все сечение счетчиков было полностью заполнено жидкостью. Перед счетчиком необходимо иметь прямой участок трубопровода длиной около восьми-десяти его диаметров, а за ним — прямой участок длиной до пяти диаметров.
Расходомеры переменного перепада давлений представляют собой Приборы, измеряющие расход по перепаду давления, создаваемому в результате изменения скорости жидкости устройствами, устанавливаемыми в трубопроводе. Наиболее широкое распространение получили расходомеры с сужающими устройствами. Зависимость расхода от перепада давления следующая: для массового расхода
(IV. 5) |
для объемного расхода |
Qu — <ІРоу 2р (Рі — ра);
(IV. fi)
где о! — диаметр сужающего устройства; Ра — площадь отверстия сужающего устройства; р — плотность жидкости; р—рг— перепад давления в сужающем устройстве.
Расходомеры переменного перепада давлений обычно состоят из сужающего устройства и дифференциального манометра, измеряющего перепад давлений. Расход указывается самим дифманометром или вторичным прибором, если дифманометр имеет соответствующий преобразователь.
В качестве измерителей перепада давления наиболее широкое распространение получили дифманометры ДПЭМ и ДМ с пределами перепадов давления 1—16 000 Па. Вторичными регистрирующими приборами могут служить автоматические самопишущие приборы типа ДС.
Предельная погрешность расходомеров с сужающимися устройствами— от 0,8 до 2%, при малых диаметрах и больших относительных площадях сужения погрешности могут возрастать в 1,5—2 раза.
В практике гидрогеологических исследований часто применяют концевую диафрагму, помещаемую в конце сливной линии. Диафрагма представляет собой кольцо, внутренняя сторона которого имеет фаску 5 мм под углом 60°, а с другой стороны— плоскую кромку. Фиксируя изменение уровня в пьезометрической трубке, устанавливаемой на расстоянии 600 мм от диафрагмы, по приведенным ранее зависимостям определяют расход. С помощью диафрагмы можно измерять расход жидкости для большого диапазона значений.
К расходомерам постоянного перепада относится расходомер РЧС, разработанный и изготовляемый ВИОГЕМом. Жид-
КОСТЬ, прбхоДя по трубе прибора, воздействует на пластину, которая перемещает сердечник в катушке индуктивности частотного преобразователя. Перемещение сердечника в катушке индуктивности изменяет частоту выходного сигнала, которая фиксируется вторичным прибором.
Техническая характеристика РЧС
Пределы измерения, мэ/ч:
TOC o "1-5" h z верхние……………………………………………………….. 32 63 125 250
иижние……………………………………………………………………….. 30 % от верхнего
Условный диаметр проходного сечения, мм…. . 80 100 150 200
Масса, кг………………………………………………………….. 18 19 25 32
Основная погрешность измерения, % ……. 3
Напряжение питания тока, В…………………………………….. 24
Потребляемая мощность, Вт…………………………………….. 0,6
Допускаемое давление, МПа……………………………………. 0,3
Для измерения расхода электропроводящих жидкостей, в том числе воды, применяются индукционные расходомеры. По значению ЭДС, наводимой в потоке жидкости, определяют расход. ЭДС определяется скоростью движения ЖИДКОСТИ и для постоянного размера трубопровода будет пропорциональна расходу
Q = £,лD/4Bt (1У.7)
где (2 — объемный расход; Е — разность потенциалов на электродах (ЭДС); И — расстояние между электродами, равное внутреннему диаметру трубы; В — магнитная индукция.
В общем случае первичные измерительные преобразователи электромагнитных расходомеров представляют собой отрезок трубы круглого или прямоугольного сечения из немагнитного материала, помещенной в магнитное поле. ЭДС снимается с двух электродов, расположенных в стенке трубы по линии, перпендикулярной к магнитному потоку. Электроды имеют электрический контакт с жидкостью, но изолированы от трубы.
Расходомер электромагнитный ИР-51П предназначен для измерения расхода малых электропроводных жидкостей с удельной электропроводностью от 10_3 до 10 См/м. Он состоит из преобразователя расхода ПРИ-15П1В2, измерительного блока 51П и выносного указателя мгновенного расхода ВУР-П1В2. Преобразователь расхода предназначен для преобразования расхода в электрический сигнал с использованием синусоидального магнитного поля частотой 50 Гц и контактирующих с измеряемой средой электродов. Измерительный блок предназначен для усиления и преобразования электрического сигнала преобразователя расхода в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 0—5 мА. Выносной указатель мгновенного расхода служит для получения информации о величине расхода.
Основная техническая характеристика ИР-5Ш
Диапазон измерения расхода, л/ч………………………………………………… О—2500
TOC o "1-5" h z Основная погрешность по выходу тока, % . . <1
Диаметр условного проходного сечения, мм………………………………… 15
Напряжение питания, В…………………………………………………………………. 220
Частота тока, Гц……………………………………………………………………………… 50
Масса, кг:
измерительного блока………………………………………………… 14
преобразователя расхода…………………………………………… 9
выносного указателя мгновенного расхода…. 3
Изготовитель…………………………. ………………… … Минприбор СССР
Для измерения расхода при откачке можно использовать электромагнитные расходомеры РЭТС-2 и ДАУ-ЗМ, технические характеристики которых были приведены в § 1 данной главы.
Приборы для измерения температуры воды в скважинах
При- гидрогеологических работах широко применяются так называемые «ленивые термометры», представляющие Собой ртутные термометры, вмонтированные в специальные оправы, содержащие теплоизоляционный материал. Для измерения температуры в нужном интервале скважины их выдерживают от 10 до 40 мин в зависимости от глубины.
Для дистанционных измерений температуры применяют в основном металлические и полупроводниковые терморезисторы.
Среди указанных термопреобразователей наивысшую точность обеспечивают платиновые термометры сопротивления, на основе которых построена Международная практическая температурная шкала (МПТШ-68). Точность терморезисторов (металлических и полупроводниковых) при индивидуальной гра-
Рис. 1У.5. Измеритель температуры ИТ: / — термокоса; -5 — переключатель; 3 — измерительный мост; 4 — лебёдка |
дуировке примерно одинакова. Существующее мнение о меньшей точности медных терморезисторов в сравнении с полупроводниковыми неверно, так как, медные термометры применяются, как правило, без индивидуальной градуировки и их точность определяется технологическими факторами, от которых: зависит степень отклонения реальной градуировочной характеристики от стандартной. Полупроводниковые же терморезисторы не взаимозаменяемы и поэтому всегда градуируются индивидуально.
Во ВСЕГИНГЕО разработан многоточечный измеритель температуры ИТ. Прибор используют при изучении режима подземных вод. Он состоит из термокосы диаметром 30 мм и длиной 200 м, переключателя, измерительного маьста и. лебедки (рис. 1У.5).
Основная техническая характеристика ИТ
TOC o "1-5" h z Диапазон измеряемых температур, °С……………………………………………… 0—50′
Диапазон глубин, в котором измеряется температура в скважине, ы……….. 0—200′
Предел допускаемой основной погрешности, °С……………………. ±0,25
Наибольшее число измеряемых точек по стволу скважины 25
Постоянная времени термокосы, мин………………………………….. ^20
Габариты, мм:
переключателя………………………………………………………………. 130X105X 80
моста измерительного……………………………………………………. 395X 285X 210′
Масса, кг:
термокосы……………………………………………………………………. 22
переключателя……………………………………………………………………………….. 0,3
моста измерительного……………………………………………………. 10
Датчики в термокосе располагаются по требованию заказчика с любым шагом. Для измерений применяются мосты; МО-62 или приборы УПИП-60М. Пользуясь градуировочными таблицами, рассчитанными на ЭВМ, определяют температуру по величине измеренного сопротивления..
Электротермометр сопротивления скважинный ЭТС-2У предназначен для измерения температуры щелочных буровых жидкостей на водной основе в скважинах или на поверхности. Принцип действия основан на изменении сопротивления медного провода в зависимости от температуры.
Основная техническая характеристика ЭТС-2У
TOC o "1-5" h z Диапазон измерений, вС…………………………………………….. 5—120
Чувствительность, мВ/°С………………………………………………….. . 0,25
Показатель тепловой инерции, с. ………………………………………… 0,75 ‘
Внешнее допускаемое гидростатическое давление, МПа 40
Изготовитель ■…………………….. Минприбор СССР
Термометры глубинные геликсные ТГИ-1М предназначены для измерения и регистрации изменений температуры во времени при проведении гидродинамических исследований в сква- ЖИНа^. Чувствительном элементом термометра является
151
Прибор |
Предел намерений. См/см |
Пегреш- несть нэмере- ИЯ, % |
Пнтанне |
Габариты, им |
Масса, — кг |
Электродный переносный кондуктометр ПЭК |
10-*—2 |
2,5 |
Батарея |
і 280X175X130 |
6 |
Кондуктометр степени минерализации грунтовых н сточных вод КСМВ-102 |
(0,2—2)-10-« |
2,5 |
220 В |
120X140X 234 |
1,82 |
Переносный прибор для определения электропроводимости ВНИИВО |
0 1 (•« 1 о м |
2,5 |
373 (элементы) |
236X130X177 (датчик 133 X 63X140) |
1,0 ‘ (датчик с кабелем 3,8) |
Прибор переносный для определения электропроводности, температуры н глубины погружения в поверхностных водах КВ101 |
0,1-ю-*—Ю^1 |
2,5 |
24 В |
236X130X177 (датчик 133X 63X140) |
1,0 (датчик с кабелем 3,8) |
Реэистнвиметр ПР-1 |
2′ 10~4—0,33 |
5 |
6 элементов 373 |
360X 230X170 |
5 |
СиСтема, состоящая из трубчатого зМбебйка й винтовой трубчатой пружины, заполненных низкокипящей жидкостью, причем половина змеевика заполнена насыщенным паром этой жидкости. При повышении температуры давление насыщенного пара повышается, а винтовая трубчатая пружина раскручивается на соответствующий угол.
Основная техническая характеристика ТГИ-1М
Диапазон измерения температуры, °С 10—110 и 70—170
TOC o "1-5" h z Максимальное рабочее давление, МПа <80
Класс точности…………………………………………………………………………………… 0,6
Длина записи параметра, мы 50±7
Длина записи во времени, мин 192
Габариты, мы:
диаметр 36
длина 2120
Масса, кг 12
Изготовитель Минпрнбор СССР
Приборы для измерения электропроводности воды (кондуктометры)
Общая минерализация воды, кроме химических методов анализа, может быть определена по электропроводности воды. Показатель электропроводности можно использовать для оценки изменения химического состава воды во времени, при возмущении исследуемого или. смежного водоносного горизонта, определении зон питания и разгрузки и т. п. Удельная электропро“ водность х определяется из выражения
где Л — сопротивление, Ом; Ь — длина проводника, см; 5 — площадь его поперечного сечения, см2.
В настоящее время выпускаются различные приборы, которые могут найти применение при гидрогеологических работах. В табл. 1У.8 приведены характеристики некоторых из них.
Приборы для измерения давлений в скважинах
Манометры глубинные геликсные МГН-2 и МГН-1М предназначены для измерения и регистрации во времени давления при проведении гидродинамических исследований в скважинах. Для проведения измерения давления манометр опускают в скважину на проволоке диаметром 1,6—2,2 мм. Измеряемое давление через фильтр или сильфонный разделитель воздействует на винтовую трубчатую пружину, которая раскручивается на угол, пропорциональный измеряемому давлению. Угол-поворота регистрируется пишущей иглой на диаграммном бланке, расположенном на барабане, вращаемом часовым механизмом
Показатели
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
О—10 |
0—80 |
0—100 |
0—16 20—100 0,25 50±5 |
0—25 |
0—40 |
1,0 |
1500 |
Диапазон измерения давления, МПа Диапазон рабочих температур, °С Класс точности Длина записи предельного давления, мм Масштаб записи времени, мин/мм Продолжительность записи, ч Габариты, мм: длина диаметр |
|
45±5 |
20—160 |
0—60 |
0,6 |
Изготовитель — Минприбор СССР.
Таблица IV. 10
Технические характеристики серии приборов МГИ-1М
Изготовитель — Минприбйр СССР. При м~е ч а и и е: Длина записи предельного давления составляет 60 ± 7 мм, реги. страция — местная, иа специальном бланке; |
Показатели |
МГИ-З-1 |
МГИ-3-160 |
МГИ-З-250 |
МГИ-З-400 |
МГИ-З-600 |
МГИ-З-800 |
МГИ-3-І000 |
Диапазон измерения давления, МПа |
0—10 |
0—16 |
0—25 |
0—40 |
0—60 |
0—80 |
0—100 |
Максимальная рабочая температура, С |
100 |
100 |
100 |
160 |
160 |
160 |
160 |
Допускаемая приведенная погрешность измерения, % ±0,25 Длина записи параметра, мм………………………… 85 Длина записи во времени, мин…………………………………………………………… 190 Габариты, мм: днаметр 55 длина. . г£2240 Масса, кг 16,8 Изготовитель Минпрнбор СССР |
через редуктор. Все узлы манометра собраны в стальном разборном трубчатом корпусе диаметрами 32 или 36 мм. Регистрация— автономная, на специальном бланке, тепловая инерционность манометра составляет 15 мин, масса — 7 кг.
Приборы МГН-2 выпускаются на различные пределы измерения давлений (табл. 1У.-9, IV. 10).,
Манометры глубинные прецизионные МГИ-3 предназначены для измерения записи давления при исследовании скважин с помощью трубных испытателей пластов (табл. IV.! 1). Принцип действия и конструкция сходны с манометрами МГН и МГИ.
Манометр глубинный МГД-25 предназначен для оперативного контроля и дистанционного измерения давления в скважинах с открытым стволом или работающих под давлением. Он применяется также при исследовании скважин в комплекте с испытательным оборудованием в целях получения кривых восстановления давления или решения других задач гидродинамического исследования скважин.
В состав манометра входят скважинный зонд и наземный прибор, соединенные кабелем. Зонд состоит из тензометриче — ского датчика давления и полупроводниковой схемы, помещенных в защитный корпус. Информация передается по каротаж— ному кабелю любого типа длиной до 5000 м на/ наземный прибор, контролирующий давление. Результаты измерений записываются с помощью каротажных станций АКС, ОКС, АПЭЛ и других, оснащенных аналогрвыми и цифровыми регистраторами.
Основная техническая характеристика МГД-25
TOC o "1-5" h z Диапазон измерения давлення, МПа О—25
Допускаемая приведенная погрешность, % ±1
Диапазон рабочих температур, °С:
наземного прибора…………………………………………………….. 10—45
зонда………………………………………………………………………….. 100
—10 + +100
Потребляемая мощность, В-А ^20
Габариты, мм:
наземного прибора…………………………………………………….. 424X298X225
зонда (длина X диаметр) … …………………….. 1480X25
Масса, кг:
наземного прибора…………………………………………………….. 15
зонда………………………………………………………………………….. 3,5
Изготовитель………………………………………………………………… . Мингео СССР
Измерители пластового давления
Существующие в настоящее время способы измерения пластового давления воды в грунтах можно разделить на три группы:
1) по уровню воды в открытых скважинах, вскрывающих исследуемый пласт; 2) по уровню воды или давления в тонкой пьезометрической трубке с фильтром* установленной в Исследуемом пласте; 3) по давлению воды в пласте специальными датчиками пластового (порового) давления, устанавливаемыми непосредственно в породах исследуемого пласта. —
Первый способ измерений пластового давления воды в грунтах может применяться при исследовании грунтов с коэффициентом фильтрации, большим 10-2 м/сут.
Второй способ позволяет несколько уменьшить погрешности, возникающие вследствие инерционности системы пласт — фильтр — пьезометрическая трубка, но технология его сооружения сложна.
Третий способ позволяет получить минимальную инерционность путем соответствующего выбора элементов измерительного устройстйа! Для реализации этого способа исследуемый пласт вскрывают буровой скважиной, на забое скважины устанавливают датчик измерителя пластового давления, который изолируют в зоне его установки герметизацией ствола скважины и соединяют с наземным измерительно-регистрирую- щим устройством при помощи кабельной ЛИНИИ связи. Отсут-‘ ствиё подводящих трубок позволяет прийенять этот способ Измерения пластового давления при проведении исследований на больших глубинах.
В та^л. 1У.12 приведены краткие характеристики наиболее распространенных в СССР измерителей пластового давления.
Во ВСЕГИНГЕО разработаны компенсационные измерители пластового давления с постоянной и регулируемой компенсацией.
Прибор |
Тип приборе, принцип действия |
Предельное давление, МПа |
Относительная погрешность измерения. % |
ДПД «Гидропроект» |
Пьеэодинамометрическнй прнмого измерения, струнный |
0,3 |
0,25 |
ДПД-К60 («Черноморнии- проект») |
Пьезометрический закрытый однотрубный, с пневматической компенсацией |
0,4 |
0,5 |
Датчик порового давления ВНИМИ |
Пьезодииамометрический прямого измерения, струнный |
±0,5 |
|
ПТН-1, ПТН-2, ПТН-3 (ВНИИГ им. Веденеева) |
То же |
0,1 |
|
Датчик порового давления |
Пьезодииамометрический |
1,0 |
|
ДИИТ (Днепропетровский институт инженеров транспорта) |
прямого измерения, индуктивный |
||
Прибор для измерения по- рово’го давления с дистанционным манометром ДИИТ |
Пьезометрический закрытый однотрубный |
0,1 |
Приборы для исследований и испытаний водоносных горизонтов
Прибор автономный комплексный ПАК-1 предназначен для измерения и регистрации в процессе испытания пластов давления и температуры с последующим преобразованием записанной на магнитную ленту информации в вид, удобный. для ввода в ЭВМ и самопишущие устройства. Прибор состоит из наземной панели и скважинного зонда. В зонде расположены блок датчиков, блок питания и магнитный регистратор. Наземная панель содержит механизм протягивания магнитной ленты, устройство для ввода информации в самопишущие приборы и схему управления перфоратором для получения информации в виде отверстий на перфоленте для ввода в ЭВМ.
Основная техническая характеристика ПАК-1
Диапазон измерения:
TOC o "1-5" h z давления, МПа…………………………………………………………………………………….. О—60
температуры, вС 10—100
Предел допускаемой приведенной погрешности, % . . ±2,5
Напряжение питания, В:
скважинного зонда. : 6 .
наземной паиели……………………………………….. ….. 220
Изготовитель………………………………………………………………………… Минпрнбор СОСР
Прибор комплексный глубинный «Поток-5» предназначен для преобразования измеряемых контролируемых входных информативных .параметров (давления, температуры, расхода, а также местоположения нарушений сплошности металла стальных труб) в частотный электрический непрерывный сигнал. Все величины могут быть измерены одновременно за один спуск глубинного прибора. Возможно также раздельное измерение спуском автономных узлов прибора. «Поток-5» позволяет измерять профили притока скважин, определять чместо притока воды, измерять температурные профили, снимать кривые восстановления давления с учетом нестационарного притока и проводить другие виды исследований скважин. Прибор спускают в скважину на одножильном бронированном кабеле.
Основная техническая характеристика «Потока-5»
Максимальное напряжение питания постоянным
70 0,05 0—25 ±1,5 15—150, 10—100 6—60 <±5 10—100 ±1,5 |
током, В………………………………………………………………
Потребляемый ток в режиме измерения, А. , .
Диапазон измерения давления, МПа……………………..
Предел основной приведенной погрешности измерения давления, %
Диапазон измерения расхода с пакеровкой, мэ/сут Предел основной приведенной погрешности измерения расхода, % … ‘
Диапазон измерения температуры, °С. … .
Предел основной приведенной погрешности измерения температуры, %
Характер показаний локатора сплошности металла
обсадной трубы Индикаторный, без норми
рования погрешности
Габариты, мм:
TOC o "1-5" h z длина………………………………………………………………. <2800
диаметр…………………………………………………………… 40
Масса, кг……………………………………………………………………………………….. 15
Изготовитель……………………………. Миннефтепром СССР ■