Устройство для измерения температуры в скважинах

Устройство для измерения температуры в скважинах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ 1 В СКВАЖИНАХ, содержащее источник разнополярных импульсов тока, к которому подключены решающий блок и одножильный бронированный кабель:, жила другого конца которого соединена с общей точкой термометра сопротивления и первого стабилитрона, а его броня - с выводом втгорого стабилитрона, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры вскважине, разноименные выводы стабилитронов объединены в общую точку с броней кабеля, причем второй стабилитрон и термометр сопротивления включены последовательно.§ (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (21) 3379912/22-03 (22) 07.01.82 (4б) 15.08.83. Бюл. В 30 (72) Г.Х. Кутлуяров, Ю.Д. Коловертнов, В.С. Жевак, Е.С. Дамрин, A. A. Молчанов и В.Б. Черный (71) Уфимский нефтяной институт и

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт . геофизических исследований геологоразведочных скважин (53) б22.241(088.8) (56) 1. Васильев Ю. Ф. Термометр сопротивления на одножильном кабеле.Сб. "Прикладная геофизика", М., Ростоптеяиздат, вып. 13, 1955, с. 123-124.

2. Авторское свидетельство СССР

9 877352, кл. G 01 К 7/16, 1980 (прототип)., SU„„1035210 A

3@8 2 В 47 Об G 01 К 7 6 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ В СКВАЖИНАХ, содержащее источник разнополярных импульсов тока, к которому подключены решающий блок и одножильный бронированный кабель;,жила другого конца которого соединена с общей точкой термометра сопротивления и первого стабилитрона, а.его броня — с выводом второго стабилитрона, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры в скважине, разноименные.выводы стабилитронов -объединены в общую точку с броней кабеля, причем второй стабилитрон и термометр сопротивления включены последовательно.Я

1035210

Изобретение относится к термометрии и предназначено для измерения температуры в скважинах с использованием двухпроводной линии связи в виде одножильного бронированного кабеля. 5

Известно устройство для измерения температуры в скважинах, содержащее источник, тока, к которому подключен одножильный бронированный кабель, подсоединенный противоположным концом к выводам термометра сопротивления (1 1.

Известное устройство не обладает требуемой точностью измерения из-эа погрешностей1 обусловленных естественной полярйэацией горных пород, изменением сопротивления линии связи, уменьшением сопротивления утечки кабеля.

Наиболее близким по тЕхнической. сущности к предлагаемому является устройство для измерения температуры в скважинах, содержащее источник разнополярных импульсов тока, к Ко-. торому подключены решающий блок и одножильный бронированный кабель, 25 подсоединенный противоположным концом к выводам термометра сопротивления и образцового резистора, включенных последовательно, а также стабилитроны, включенные параллельно тер- 30 мометру сопротивления и образцовому резистору $2 1.

Известное устройство, обеспечивая инвариантность к изменению сопротивления проводов линии связи и естественной поляризации горных пород, характеризуется низкой точностью измерения иэ-за погрешности, вызванной уменьшением сопротивления утечки кабеля при достаточно большом ба- . зовом сопротивлении термометра сопротивления.

Уменьшение сопротивления утечки кабеля может происходить при его износе и вследствие жестких условий эксплуатации, что характерно для измерения в глубоких скважинах с.высокими стационарными температураьы, высокими буферными давлениями и значительными механическими воздействиями на материал кабеля под дейст- 50 вием собственного веса.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры в скважине за счет устранения погрешности, обусловленной уменьшением сопротивления утечки линий связи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник раэнополярных импульсов тока, к которому подключены решающий блок и одножильный бронированный кабель, жила другого конца которого соединена с общей точкой термометра сопротивления и *nepaoro стабилитрона, а его броня - с выводом второго стабилитрона, разноименные выводы 65 стабилитронов обЪединены в общую точку с броней кабеля, причем второй стабилитрон и термометр сопротивления включены последовательно.

На чертеже представлена схЕма предлагаемого уатройства.

Термометр сопротивления 1 соединен последовательно со стабилитроном 2. Параллельно указанной цепочке включен стабилитрон 3, а общая точка стабилитрона 3 и термометра сопротивления 1 соединена с жилой кабеля 4. Глубинная часть устройства, состоящая из элементов 1-3, шунтирована резистором 5, являющимся эквивалентом сопротивления утечки кабеля, который другим концом подключен к па- О раллельно соединенным источнику разнополярных импульсов тока 6 и решающему .блоку 7. В разрыв брони кабеля включен эквивалент ЭДС 8, наведенной в броне кабеля за счет естественной поляризации горных пород.

Устройство работает следующим образом.

Цикл измерения - четыре такта, при которых изменяются амплитуды токов на зажимах источника 6, генери- рующего импульсы тока прямоугольной формы.

В первом такте положительный импульс тока амплитудой К4 проходит по цепи, образованной сопротивлениеМ брони и жилы кабеля (Р„) и двумя ветвями, одна иэ которых образована

I сопротивлением утечки кабеля (Р„), а вторая включает сопротивление тер мометра сопротивления 1 (Р,<) и динамическое сопротивление стабилитрона 2. Во втором такте положительный импульс тока амплитудой К1 протекает по цепи, образованной сопротивлениями (R ) и (R ) . Амплитуда тока второго. имйульаа выбирается такой, чтобы падение. напряжения не достигло напряжения стабилизации .и стабилитрон 2 был заперт. В третьем такте отрицательный импульс тока амплитудой К f проходит по сопротивлению

9 (R }и двум ветвям, одна из которых образована сопротивлением (Р„), а вторая динамическим сопротивлением атабилитрона 3. В четвертом такте генерируется также отрицательный импульс тока, амплитуда которого

:К 1 превышает амплитуду третьего импульса. Четвертый импульс тока замыкаетая по той же цепи, что и третий.

На вход решающего блока 7 в момент прохождения указанных импульсов тока поступают напряжения U -Ц, Имея в виду допущение об одинаковости токораспределения между ветвями, образованными элементами при генерировании токов К1 и К3, получают систему четырех уравнений с четырьмя неизвестными: <х Яз, Р„

1035210 (О, (Ы„+ е)) (1с) Й„ Е Л) .э -< -))к где

Составитель М. Коротков

Редактор Л. Повхаи Техред О.веце Корректор М. Демчик

Заказ 5780/30 Тираж 603 Подписное

BHHHGH ГосударственногО кжатета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Pàóþñêàà наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,- 4

0„.1(Рл+Р„)+Е; (1) .

gqQ +$1 R б0 +E ) (2) Я Л Х С ц ((" R +ц . )+Е > (3) ц (g )" й„+ О + Е, (4)

Юе

Кжу- цс

Я +Як

")2м Uñ

1 )

М

U0 и 00 — напряжения стабилизации стабилитронов 2 и 3, Е- - напряжение на зажимах источника ЭДС 8, являющегося эквивалентом действия на канал связи стационарных электрических нолей.

Решая систему уравнения (1) - (4) относительно R> получают

5 а-с

R и 3 с С-М.

А=О;и; S=tu -u; С-О+а ; (.=u4+0..

2 . с 1 2 3: g 4 сщ

Таким образом, полученное урааНЕ+ . ние (5) не содержит таких иеинформаФ тинных факторов >+< + g Ry g и е, следовательно, изменение этих параметров измерительного устройства не влияет на точность измерения температуры s скважинах. Это обстоя тельство позволяет использовать тер-

2() мометр на одножильном бронированном кабеле для термометрии скважин с высокой точност ю.