Акустический метод измерения уровня в скважинах




 

Сущность акустического метода заключается в определении рас­стояния по времени прохождения упругой звуковой волны от устья скважины до уровня жидкости. В скважину посылают звуковой импульс, мощность которого достаточна, чтобы получить надежное отражение от уровня жидкости. Затем определяют скорость распро­странения звука в скважине и время, необходимое для прохождения его от устья до уровня жидкости.

Скорость распространения звуковой волны в скважине зависит от физических свойств, температуры, давления, плотности и состава газа, заполняющего скважину. Исследования показали, что скорость распространения звуковой волны в скважинах лежит в весьма широ­ких пределах: 250—460 м/с, поэтому ее необходимо определять одно­временно с измерением уровня жидкости.

Акустический метод измерения уровня использован в эхолоте, ко­торый применяется для определения статического и динамического уровней жидкости в глубиннонасосных скважинах.

Рис. 2. Схема акустического ме­тода измерения уровня в скважине

Принципиальная схема измерения уровня эхолотом приведена на рис. 2. В качестве импульсатора в эхолоте применяется поро­ховая хлопушка U создающая мощную звуковую волну при мгно­венном сгорании пороха. Для определения скорости распростране­ния звука в скважине на насосных трубах устанавливают репер на определенном расстоянии от устья.

Пороховая хлопушка, герметично соединенная открытым концом с устьем скважины, посылает звуковой импульс, который, дойдя до ре­пера 2 и уровня жидкости, отражается и воспринимается термофо­ном 3. Звуковой импульс представляет собой взрыв порохового за­ряда, заключенного в гильзу, который получается при ударе по кап­суле бойком пороховой хлопушки. Термофон представляет собой вольфрамовую нить, по которой протекает постоянный ток силой 0,2—0,3 А, нагревающий нить до температуры 100 °С. Звуковые;vi-пульсы (колебания воздуха) воздействуют на вольфрамовую нить, чем вызывают понижение ее температуры, а следовательно, и пони­жение электрического сопротивления.

При этом сила тока в цепи термофона увеличивается. Колебания тока в цепи термофона, усиленные двухкаскадным усилителем пе­редаются регистратору 5, который записывает их на диаграммной ленте 6. Диаграммная лента перемещается с постоянной скоростью 50 или 100 мм/с. Изменение скорости движения ленты достигается сменой ведущих роликов. Для сменных лент может быть использова­на любая канцелярская рулонная бумага или калька. Бумагу наре­зают ровными лентами шириной 30 мм и длиной 650 мм, которые-склеивают кольцами. Наибольшая глубина, на которой можно изме­рить уровень жидкости современными эхолотами, 3000 м. Погреш­ность составляет ±0,5% от предела измерения.

На действительной эхограмме записаны много­численные колебания, получающиеся вследствие отражения звуковой волны от стыков труб, многократных повторных отражений от репера и от уровня. Эти колебания являются помехами и затрудняют рас­шифровку эхограмм. Поэтому операцию измерений уровня эхолотом следует выполнить несколько раз и, сопоставив несколько эхограмм, отбросить случайные помехи.

Репер, представляющий собой отражатель звуковых волн, уста­навливают на насосных трубах на известном расстоянии от устья скважины. Площадь репера должна перекрывать 50—70% попереч­ного сечения кольцевого межтрубного пространства, длина репера должна быть 300—400 мм.

Глубину установки репера выбирают в зависимости от притока жидкости и режима работы глубиннонасосной установки. Следует стремиться к тому, чтобы после пуска скважинного насоса расстоя­ние от динамического уровня до репера было в пределах 50—100 м. Хлопушка монтируется в отверстии фланца, герметизирующего устье скважины. Если давление в межтрубном пространстве скважи­ны не превышает атмосферного, уровень можно измерить без гер­метизации места подключения хлопушки. При давлении газа выше атмосферного место подключения хлопушки следует герметизировать, так как вырывающийся из затрубного пространства газ будет вызы­вать шумы, воспринимаемые прибором и маскирующие на диаграмме запись отражения звуковой волны от уровня и от репера.

 

3. Уровнемер скважинный автоматический "СУДОС - автомат 2"

Назначение:

Уровнемер "СУДОС - автомат 2" предназначен для контроля статического и динамического уровня жидкости в добывающих нефтяных скважинах, измерения КВУ и КПУ, длительного контроля изменений уровня при выводе скважин на режим. Прибор построен на базе уровнемера "СУДОС - мини 2" и дополнительно имеет особенности:

 

Отличительные особенности:

Автоматизация измерения уровня без участия оператора за счет наличия автоматического клапана для формирования акустической посылки.

Самый компактный автоматический уровнемер в мире моноблочного исполнения с автономным аккумуляторным питанием.

При отсутствии избыточного давления работает от внешнего источника давления (газобаллонное оборудование).

 

Возможности:

Контроль статического и динамического уровня жидкости.

Регистрация кривых падения и восстановления уровня.

Регистрация изменений уровня жидкости при выводе скважин на режим.

Автоматическая регистрация затрубного давления на устье скважины.

Передача результатов измерений в компьютерную базу данных.

Подключение дополнительного внешнего аккумулятора.

Визуализация эхограмм и других результатов измерений на графическом дисплее "БВК - 03".

Диапазон контролируемых уровней жидкости 20-3000 м

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Расскажите принцип работы поплавкового компенсационного пьезографа

2. Расскажите принцип действия акустического метода измерения уровня в скважине

3. Расскажите о назначении и особенностях прибора "Уровнемер скважинный автоматический "СУДОС - автомат 2""

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-08-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: