Датчик влагомера скважинный компенсированный

Датчик влагомера скважинный компенсированный

Реферат

Патент относится к устройствам определения интервалов притока жидкости в скважине и может быть использован в скважинной геофизической аппаратуре для геофизических исследований скважин в нефтяной и газовой промышленности при исследовании действующих скважин.

Известны датчики влагомера диэлькометрического типа, применяемые в серийно выпускаемых скважинных приборах КСА-Т7М1 и СМО.

Основное применение в скважинной аппаратуре получили диэлькометрические влагомеры дифференциального типа с частотным или аналоговым выходом благодаря малым размерам и малой измерительной емкости. Значение измерительной емкости в датчиках влагомера сравнивается с образцовой постоянной емкостью, которая устанавливается на печатной плате. Эквивалентная схема датчика влагомера состоит из измерительной и паразитной емкости. Измерительной емкостью является емкость между корпусом прибора и чувствительным элементом. Паразитная емкость образуется между корпусом прибора и соединительным проводом от чувствительного элемента до первичного преобразователя на печатной плате. Из-за значительной удаленности датчика влагомера от первичного преобразователя, а также малого расстояния между корпусом прибора и соединительным проводом значение паразитной емкости превышает в несколько раз значение измерительной. В существующих датчиках паразитная емкость влагомера компенсируется образцовой постоянной емкостью, подобранной таким образом, чтобы они по величине равнялись. По причине того, что положение соединительного провода может меняться во время транспортирования, ударах в скважине, сборке и разборке скважинного прибора и т.д., меняется и паразитная емкость. В результате, в схемах с образцовой емкостью паразитная емкость оказывается не скомпенсированной, что приводит к погрешностям в измерениях. Еще одним недостатком применения образцовой емкости является то, что при большом рабочем температурном диапазоне ее значение становится нестабильными.

Цель патента - исключение влияния изменения паразитной емкости на полезный сигнал в датчике влагомера.

Поставленная цель достигается тем, что образцовая емкость заменяется компенсационной емкостью. Для этого проводится дополнительный (компенсационный) провод от датчика влагомера до первичного преобразователя, уложенный параллельно проводу паразитной емкости. Компенсационный и соединительный провода скрепляются между собой (путем укладки в одну фторопластовую трубку, свивкой и т.п.) и подключаются к входным формирователям электрической схемы. В таком случае изменение положения соединительного провода и паразитной емкости всегда приведет к такому же изменению положения компенсационного провода и компенсационной емкости. При дифференциальном включении паразитная и компенсационная емкости вычитаются, в результате, паразитная емкость оказывается скомпенсированной при произвольном положении проводов. Таким образом, исключается влияние изменения паразитной емкости на полезный сигнал. Важно отметить, что компенсация происходит и в том случае, когда соединительный и компенсационный провода будут соприкасаться с измерительной средой.

Предложенное решение очень важно для получения точечного датчика влагомера с очень малой измерительной емкостью, где все вышеперечисленные паразитные емкости автоматически компенсируются и не приведут к изменению измерительной емкости датчика влагомера.

Компенсированный датчик влагомера работает следующим образом:

при опускании скважинного прибора датчик реагирует на изменение диэлектрической проницаемости скважинной жидкости, которое ведет к изменению емкостей датчика. Сигнал, полученный от измерительной и паразитной емкости, и сигнал с компенсационной емкости поступают на первичный преобразователь, где происходит вычитание величины компенсационной емкости, всегда равной величине паразитной емкости. Полученная разность емкостей отражает фактическое значение диэлектрической проницаемости скважинной жидкости.

Датчик влагомера скважинный компенсированный с эквивалентной схемой, состоящей из измерительной емкости, образованной между корпусом скважинного прибора и чувствительным элементом датчика, и паразитной емкости, образованной между корпусом скважинного прибора и соединительным проводом от чувствительного элемента до первичного преобразователя на печатной плате, отличающийся тем, что проведен дополнительный провод от датчика влагомера до первичного преобразователя, уложенный параллельно проводу паразитной емкости, скреплен с ним и соединен с первичным преобразователем, образующий компенсационную емкость.