Применение манометра, имеющего предел измерения ниже давления в скважине, может привести к накоплению манометрической пружиной остаточной деформации и порче прибора.
Спуск в скважину манометра с пределом измерения, значительно превышающим ожидаемое давление, не обеспечит достаточной точности измерения из-за малого масштаба записи.
Измерение давления глубинными манометрами производят:
на забое действующих и остановленных фонтанных, компрессорных и нагнегательных скважин, а также в бездействующих скважинах и глубинонасосных скважинах с поднятыми лифтовыми трубами;
на забое пъезометрических скважин за контуром нефтеносности;
по стволу фонтанных, компрессорных и глубинонасосных труб.
Прибор опускаются в скважину на проволоке, прикрепленной к узлу подвески. Для присоединения прибора к лебедке необходимо вывернуть стопорный винт до выхода конца его из отверстия в рычаге и развести рычаги захвата, скрепленные шарниром. Затем свести рычаги захвата так, чтобы одна пара рычагов вошла в кольцо рыма, а другая в ушко замка, и застопорить винтом. При большой скорости струи или сильном выделении газа, прибор в скважину необходимо спускать с утяжелителем.
Перед спуском прибора в скважину следует:
вставить в прибор максимальный термометр;
сменить диаграммный бланк и прочертить нулевую линию;
при помощи специальных ключей затянуть до отказа соединения держателя с трубой;
завести часовой механизм и вставить его в трубу, после чего, навернув на нее соединительную муфт, затянуть соединение при помощи ключей до отказа.
Завод часового механизма осуществляется вращением выходного вала против часовой стрелки до отказа. После завода часовой механизма пускают в ход легким встряхиванием.
Во избежание бесполезного перемещения каретки во время транспортировки прибора к скважине, устанавливать часовой механизм в манометр следует непосредственно перед спуском прибора в скважину.
Следует иметь в виду, что при недостаточно плотной затяжке резьбовых соединений корпуса и плохих прокладках в местах разъемов находящаяся в скважине под большим давлением жидкость может проникнуть в прибор, что приведет к порче часового механизма и ошибкам измерения.
Устье скважин должно быть соответствующим образом оборудовано. Оборудование устья скважин заключается в установке мостков для выполнения операций, связанных со спуском манометр в скважину, и установке специального сальника с лубрикатором. Спуск прибора в глубинонасосную скважину производится после поднятия насосных труб. В скважины с поднятыми трубами прибор можно спускать без утяжелителя.
При спуске глубинных приборов в скважину лебедка для глубинных измерений должна устанавливаться непосредственно против скважины. Проволока, сматываемая с барабана лебедки, должна быть перпендикулярна его образующей.
После того как манометр, подвешенный на проволоке, проходящей через сальник, помещен в лубрикатор, необходимо проволоку уложить в ручей оттяжного ролика.
Дальнейшие этапы спуска прибора должны быть следующими:
Продуть лубрикатор легким открытием буферной задвижки.
Закрыв спускной вентиль на лубрикаторе, медленно поднять давление в последнем и полностью открыть буферную задвижку
Убедившись в герметичности лубрикатора и сальника, записать показания манометра, установленного на лубрикаторе и над затрубным пространством.
Установить на нуль показания счетчика, установленного на лебедке, и произвести плавный спуск прибора на заданную глубину со скоростью не свыше 0,7 - 0,8 м/с. При спуске прибора необходимо наблюдать за показаниями счетчика.
По истечении времени, необходимого для определения характера изменения давления, поднять прибор. При подъеме прибора привод лебедки осуществляется от двигателя. Но доходя 20 м до устья, подъем следует производить вручную, наблюдая за показаниями счетчика. Поднимать вручную прибор следует также при прохождении его через башмак внутреннего ряда труб при полуторарядном лифте и при прохождении переводников. При спуске прибора эти места следует проходить с меньшей скоростью.
После того как манометр втянут в сальник, оттягиванием проволоки покачать прибор и на слух, по постукиванию, убедиться в том, что манометр находится выше задвижки. Затем подтянуть манометр до упора в лубрикатор и закрыть буферную задвижку.
Осторожно открыть спускной вентиль на лубрикаторе; после падения давление в нем до атмосферного демонтировать лубрикатор или отвернуть головку сальника и извлечь манометр.
Очистить прибор обтирочными концами от нефти, парафина
и песка. Извлечь из манометра термометр, записать максимальную
температуру, отмоченную термометром в скважине, сбросить показания термометра и вставить его вновь в манометр.
Извлечь из прибора диаграмму и, проверив качество записи измеренного в скважине давления (наличие нулевой линии, запись давления в заданных интервалах измерения и т. д.), записать на диаграмме дату выполнения измерения, номер прибора, номер промысла, номер скважины, глубину спуска и максимальную температуру, показанную максимальным термометром.
Полученная диаграмма записи давления показывает только характер изменения давления в скважине в процессе измерения его глубинным манометром. Для того чтобы определить величину давления, необходимо «обработать диаграмму». Обработка диаграммы заключается в измерении ординат записи давления и в вычислении величины давления, соответствующего ординате. Измерение ординат следует выполнять с точностью до 0,03 мм двукратно с последующим определением среднего из двух измерений.
Все вычисления при определении давления необходимо производить в специальном журнале, куда следует подклеивать и сами диаграммы записи давления. Под каждым вычислением должны быть подписи вычислителя и проверившего вычисления.
Раздел 4. Глубинный самопишущий манометр поршневого типа МГП
Принцип действия данного типа манометра отличаться от манометра МГП: вместо геликсной пружины, здесь используется принцип уравновешивания
оказываемого на поршень измеряемого давления силой натяжения винтовой цилиндрической пружины. Один конец пружины укреплен неподвижно, а второй конец жестко соединен с поршнем. В качестве рабочей жидкости, заполняющей внутреннюю полость манометрического блока, применяется спиртовой раствор жидкого мыла.
Принцип работы манометра МГП описывается следующим образом:
Измеряемое давление при прохождении жидкости через фильтр в манометрическую камеру действует на поршень, движущийся в самоуплотняющемся сальнике.
Перемещения поршня, пропорциональные воспринимаемому давлению и определяемые жесткостью пружины, записываются пером на диаграмме, вставленной в барабан, который вращается часовым механизмом.
Осевое перемещение поршня с пером и вращательное движение барабана от часового механизма дают на диаграмме запись изменения давления во времени.
Принципиальная схема глубинного поршневого манометра МПГ изображена на рисунке 3:
Рисунок 3. Принципиальная схема манометра МПГ.
На данной схеме цифрами обозначаются: 1. Часовой механизм, 2.Барабан, 3. Поршень, 4. Пружина, 5.Фильтр, 6. Ртутно - стеклянный максимальный термометр, 7. Перо.
Для создания более устойчивой характеристики пружины и гашения возможных затираний пружине дается предварительный натяг. Предварительный натяг устанавливается в пределах 10% от предельного давления.
Виды бумаг для диаграммного бланка те же, что и в случае с МГГ - меловая бумага либо бумага, покрытая титановыми белилами с воском/турнбулевой синью. В зависимости от применяемой для диаграммного бланка бумаги пишущее острие должно быть изготовлено из латуни (для меловой бумаги) или углеродистой стали (в остальных случаях).
Характер диаграммы записи давления манометром МГП такой же, как и у манометра МГГ. Величина давления определяется измерением ординаты и вычислением по поверочной таблице.
В приборе применяются часовые механизмы МГГ-1 или МГГ-2/2у. Выходная ось и укрепленный на ней барабан часового механизма МГГ -1 делают один оборот в час. Выходная ось часового механизма МГГ-2/2у делает один оборот в 24 часа. Продолжительность хода часового механизма МГГ-1 15 часов, а МГГ-2/2у 36 часов.
Прибор выпускается на пределы измерения 80; 160 и 250 кГ/, с классом точности 1,0, порогом чувствительности 0,5%.
Для спуска прибора в фонтанную или компрессорную скважины с большой скоростью движения жидкости применяют утяжелитель. Длина прибора без утяжелителя 1,8 м, длина с утяжелителем около 2,6 м.
Каждый манометр комплектуется запасными частями с завода.
Область применения и методика измерения давлений в скважинах поршневым глубинным манометром в основном такова же, как и для глубинных манометров типа МГГ.
В зависимости от вида измеряемого давления, в манометр МГП вставляются разные типы часовых механизмов:
При измерении забойного давления в прибор устанавливается часовой механизм МГГ-1, выходная ось которого с закрепленным на ней барабаном делает один оборот в час.
При измерении нарастания давления от забойного до пластового в прибор устанавливают часовой механизм МГГ-2/2у, выходная ось которого делает один оборот в 24 часа.
Измерение давления по стволу скважины с остановками прибора через определенные интервалы глубины следует производить прибором, собранным с часовым механизмом МГГ-1. При этом остановки для измерения давления по интервалу глубины необходимо делать при спуске прибора. Длительность каждой остановки должна быть примерно равна 2--3 мин.
Обработка диаграмм записи давления включает измерение ординат и вычисление давлений.
Ординаты измеряют двукратно, также как и в случае диаграммы МГГ, с точностью до 0,03 мм. Для вычисления давления пользуются средним из двух измерений.
При вычислении величины давления пользуются таблицей поверки/расчетной таблицей, составленной при поверке приборов.
Сравнивая устройство и характеристики двух типов глубинных самопишущих манометров можно сделать следующие выводы.
Поршневой манометр имеет следующие преимущества:
легкость обслуживания в процессе эксплуатации;
легкость ремонта;
больной масштаб записи давления.
Существенными недостатками поршневого манометра являются более низкий класс точности и худшая чувствительность прибора.
Основным важным преимуществом геликсного манометра является большая точность измерений и большая чувствительность, а также широкий диапазон изменений масштаба записи во времени.
Из вышеприведённых пунктов можно сделать выводы, в каких случаях какой тип манометра лучше использовать. Во всех случаях исследования скважин и изучения интерференционных явлений, где требуется более точное определение давлений, следует отдавать предпочтение глубинным геликсным манометрам.
В тех случаях, когда к результатам измерения глубинных давлений не предъявляются требования высокой точности, лучше пользоваться поршневым манометром МГП вследствие большей простоты его эксплуатации.
Раздел 5. Глубинный самопишущий термометр ТГГ
Глубинный самопишущий термометр предназначается для измерения и записи температуры в действующих фонтанных, компрессорных п глубинонасосных скважинах.
Глубинный самопишущий термометр ТГГ-1 является термометром манометрического типа. В качестве упругого элемента в приборе применяется многовитковая трубчатая пружина (геликс), имеющая в сечении форму удлиненного овала Конструктивно прибор ТГГ-1 аналогичен глубинному манометру МГГ, от последнего он отличается только наличием термобаллона вместо сильфонного разделителя.
В качестве термочувствительного элемента применяется термобаллон, представляющий толстостенный цилиндрический сосуд, заполненный рабочей жидкостью.
Термобаллон соединен с внутренней полостью геликса капиллярной трубкой.
Изменение температуры окружающей среды вызывает изменение объема жидкости в термобаллоне, что приводит к повышению давления в системе термобаллон геликс, в результате чего пружина раскручиваегся на угол, пропорциональный изменению температуры.
Перемещения пружины металлическим острием записываются на диаграммном бланке, вставленном в каретку. Каретка перемещается вдоль оси прибора ходовым винтом, который приводится в движение часовым механизмом. Таким образом, диаграмма глубинного термометра представляет собой запись изменения температуры во времени. В приборе имеется максимальный ртутно - стеклянный термометр, который фиксирует максимальную температуру.
Термобаллон состоит из трех основных частей: резьбовой втулки с капилляром, впаянным в штуцер, корпуса термобаллона и пробки, свинченных на резьбе и имеющих красномедные уплотнительные прокладки.
Внутренняя полость термоблока (термобаллона и манометрической пружины) заполнена рабочей жидкостью (вода--толуол).