Скважинные исследования чаще всего заключаются в замерах забойных давлений с помощью глубинных манометров, среди которых наибольшее распространение получили геликсные и поршневые манометры с автономной регистрацией измеряемого давления. При-нципиальные схемы этих манометров представлены на рис. 40.
Геликсный манометр (рис. 40, а). Измерительная часть его представлена сильфоном 1 и геликсной пустотелой многовитковой плоской пружиной 2, заполненных жидким маслом. Сильфон установлен в нижней изолированной части корпуса манометра 3. Эта часть через отверстие 4 сообщается со скважиной. Измеряемое давление действует на сильфон и пере-дается геликсной пружине, последний заглушённый виток которой (считая от сильфона) по-ворачивается на определенный угол, пропорциональный давлению. На верхнем витке гели-ксной пружины закреплено специальное царапающее перо 5, которое также поворачивает-сяна тот же самый угол, на который поворачивается и последний виток геликсной пружины. Регистрирующая часть манометра состоит из каретки 6, которая посажена на ходовом винте 7, а тот соединен с часовым механизмом 8. Часовой механизм вращает ходовой винт, а тот сообщает каретке 6 поступательное движение. Перед спуском манометра в скважину заво-дится часовой механизм; каретка при этом находится в верхней части. Начиная с этого мо-мента, каретка перемещается вниз на расстояние, пропорциональное времени с начала рабо-ты часового механизма. В нижней части манометра в специальном кармане устанавливают максимальный термометр 9. Внутри корпуса манометра давление равно атмосферному. Регистрация давления осуществляется на специальном бланке в координатах «давление Р —время t », который закрепляется на внутренней стороне каретки. Бланк замера забойного дав-ления при исследовании скважины методом пробных откачек представлен на рис. 3.3. Линия 0-0 соответствует атмосферному давлению, замеренному перед спуском манометра в сква-жину.
Рис. 40. Геликсный (а) и поршневой (б) маномет-ры.
а): 1-сильфон; 2-пружина; 3-корпус; 4-от-верстие; 5-царапающее перо; 6-каретка; 7-ходовой винт; 8-часо-вой механизм; 9-термометр
б): 1-поршень; 2-пружина; 3-корпус; 4-отверстие; 5-сальник; 6-перо; 7-каретка; 8-часовой механизм; А-ве-рхняя камера; В-нижняя камера.
Поршневой манометр (рис. 40, б). Измерительная часть его представлена поршнем 1, один конец которого соединен с растягивающей пружиной 2, закрепленной в нижней камере В корпуса манометра 3. В камере В имеется отверстие 4, сообщающее эту камеру со скважи-ной. Поршень уплотнен в корпусе манометра сальником 5, который и делит корпус на две камеры: нижнюю В и верхнюю А. В верхней камере давление равно атмосферному. На верхнем конце поршня 1 закреплено специальное перо 6. Регистрирующая часть состоит из каретки 7, которая соединена с часо-вым механизмом 8. При работе часового механизма каретка поворачивается. На внутренней поверхности каретки закрепляется специальный бланк. Давление в нижней камере В воздей-ствует на нижний торец поршня, вследствие чего поршень движется вверх, а перо при этом прочерчивает на бланке вертикальную линию, равную перемещению штока и пропорциона-льную давлению в нижней камере.
Температуру в скважинах измеряют с помощью электротермометров, которые спус-каются в скважину на электрическом кабеле. Температура по разрезу пласта дистанционно передается на поверхность и фиксируется на бумажной ленте.
Скважинные расходомеры применяются диаметром 110, 100, 51 мм и менее. В настоя-щее время исследования нефтяных и газовых скважин проводят с применением дистанцион-ных приборов. Применяют дебитомеры с местной записью, спускаемые в скважину на ста-льной проволоке. Наиболее распространенными на промыслах России являются скважинные расходомеры и дебитомеры:
1. Скважинный дистанционный расходомер РДГ-3, который спускают в скважину на одножильном каротажном кабеле.
2. Скважинный дебитомер ДГД-4 с зонтичным пакером предназначен для измерения дебитов нефтяных скважин.
На базе расходомера РДГ-3 и дебитомера ДГД-4 выпускаются скважинные приборы различной конструкции с пакерообразующими устройствами (диафрагменные, винтовые, надувные и др.).
Создан и выпускается малогабаритный глубинный расходомер для снятия профилей притока. Принцип измерения основан на преобразовании расхода протекающей жидкости в электрические импульсы, частота которых пропорциональна расходу.
Применяется также комплексный глубинный аппарат «Поток-5» (рис. 41), который од-новременно измеряет 5 параметров. Прибор регистрирует давление на глубине спуска аппа-рата, температуру, расход жидкости, соотношение нефти и воды в потоке, местоположение нарушений в трубах. Прибор подразделяется на три узла: термоманометрический, для изме-рения давления и температуры; потокометрический. Для измерения общего расхода жидкос-ти и содержания в ней воды; локаторы сплошности металла труб.
Рис. 40. Скважинный глубинный аппарат «Поток – 5»: 1-кабель; 2-трансформа-торы локатора сплош-ности; 3-геликсная пружина; 4-индукционная катушка; 5, 7-электронные блоки; 6-полупроводниковые элемен-ты; 8-сердечник; 9-заторможенная турбинка; 10-емкостной датчик; 11а и 11б - струны; 12 –пластины пакера; 13-основной ходовой винт; 14-подвижная втулка пакера; 15-промежуточный ходовой винт; 16-редуктор; 17-электродвигатель.