устройство для индикации уровня жидкости в скважине

Формула изобретения

Устройство для индикации уровня жидкости в скважине, состоящее из полого корпуса с отверстиями, внутри которого размещены геркон, сетка и поплавок с встроенным постоянным магнитом, при этом поплавок размещен соосно с корпусом, отличающееся тем, что корпус выполнен из немагнитного материала и их трех соосно соединенных между собой с помощью резьбовых соединений деталей обтекаемой формы, при этом в нижней детали выполнено отверстие и на уровне резьбового соединения установлена сетка, внутри средней детали, снабженной в верхней части не менее чем двумя сквозными радиальными отверстиями, расположен с зазором выполненный из немагнитного материала поплавок, постоянный магнит которого установлен в верхней его части, верхняя деталь снабжена датчиком, расположенным соосно с ней и выполненным из немагнитного материала, при этом датчик размещен между верхним срезом средней детали и выступом на корпусе верхней детали и выполнен с осевым несквозным отверстием, внутри которого размещен геркон, соединенный через скользящие контакты с источником питания посредством проводов, проходящих через осевое отверстие крепежного болта, выполненного из немагнитного материала и установленного в верхней части верхней детали.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для индикации уровня жидкости в скважине и может быть использовано, в частности, в нефтяной и газовой промышленности при замерах уровней пластовых и техногенных жидкостей в буровых скважинах.

Известно устройство для индикации уровня жидкости в скважине, состоящее из полого корпуса с отверстиями, внутри которого размещены геркон, сетка и поплавок со встроенным постоянным магнитом, при этом поплавок размещен соосно корпусу [см. а.с. СССР N 859615, кл. E 21 B 47/04, 1981 г.].

Недостатками известного устройства являются его относительно большие размеры, сужающие область его применения, а также его инерционность из-за габаритов поплавка и местоположения геркона в устройстве, что делает его недостаточно приспособленным для жестких условий функционирования буровых скважин и может существенно понижать точность и сходимость результатов измерений.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности получаемых результатов и надежности работы устройства для индикации уровня жидкости в скважине.

Данный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для индикации уровня жидкости в скважине, состоящем из полого корпуса с отверстиями, внутри которого размещены геркон, сетка и поплавок со встроенным постоянным магнитом, при этом поплавок размещен соосно корпусу, корпус выполнен из немагнитного материала и из трех соосно соединенных между собой с помощью резьбовых соединений деталей обтекаемой формы, при этом в нижней детали выполнено отверстие и на уровне резьбового соединения установлена сетка, внутри средней детали, снабженной в верхней части не менее чем двумя сквозными радиальными отверстиями, расположен с зазором выполненный из немагнитного материала поплавок, постоянный магнит которого установлен в верхней его части, верхняя деталь снабжена датчиком, расположенным соосно ей и выполненным из немагнитного материала, при этом датчик размещен между верхним срезом средней детали и выступом на корпусе верхней детали и выполнен с осевым несквозным отверстием, внутри которого размещен геркон, соединенный через скользящие контакты с источником питания посредством проводов, проходящих через осевое отверстие крепежного болта, выполненного из немагнитного материала и установленного в верхней части верхней детали.

Устройство для индикации уровня жидкости в скважине иллюстрируется чертежом, на котором представлена его схема.

Устройство для индикации уровня жидкости в скважине состоит из полого, обтекаемой формы, корпуса, составленного из трех деталей: нижней детали 1 обтекаемой формы, средней детали 2 обтекаемой формы и верхней детали 3 обтекаемой формы, соосно соединенных между собой с помощью резьбовых соединений. Нижняя деталь 1 обтекаемой формы на уровне резьбового соединения снабжена сеткой 4. Внутри средней детали 2 обтекаемой формы соосно ей расположен с зазором поплавок 5 из немагнитного материала со встроенным в верхней его части постоянным магнитом 6. В верхней части средней детали 2 обтекаемой формы выполнены сквозные радиальные отверстия 7 (не менее двух). В верхней детали 3 обтекаемой формы соосно ей расположен датчик 8, который выполнен из немагнитного материала. Датчик 8 установлен между верхним срезом средней детали 2 обтекаемой формы и выступом 9 на корпусе верхней детали 3 обтекаемой формы, а внутри датчика размещен геркон 10, установленный в несквозном осевом отверстии 11 в теле датчика 8. Геркон 10 соединен с источником питания через скользящие контакты посредством проводов 12, проходящих через осевое отверстие крепежного болта 13, выполненного из немагнитного материала и установленного в верхней части верхней детали обтекаемой формы.

Работа устройства для индикации уровня жидкости в скважине осуществляется следующим образом. Устройство для индикации уровня жидкости в скважине, состоящее из трех деталей 1,2,3 обтекаемой формы, закрепленное на кабеле, спускают в скважину с помощью лебедки. Жидкость начинает проходить через отверстие нижней детали 1 обтекаемой формы и сетку 4, которая предохраняет от попадания в устройство инородных тел, и поднимает поплавок 5 со встроенным постоянным магнитом 6, вытесняя при этом воздух из корпуса устройства через сквозные радиальные отверстия 7. При этом поплавок 5 прижимается к датчику 8, неподвижно установленному между верхним срезом средней детали 2 обтекаемой формы и выступом 9 на корпусе верхней детали 3 обтекаемой формы. Магнитное поле постоянного магнита 6 воздействует на контакты геркона 10, расположенного в несквозном осевом отверстии 11 датчика 8 и замыкает их.

Электрический сигнал от источника питания (на чертеже не показан) после замыкания контактов геркона по проводам 12, проходящим через осевое отверстие крепежного болта 13, поступает на индикаторную лампочку, которая загорается (на чертеже не показана).

При снижении уровня жидкости во время проведения ее откачки из скважины поплавок 5 со встроенным магнитом 6 опускается, магнитное поле, действующее на контакты геркона 10, ослабевает. В результате этого происходит размыкание контактов геркона 10 и соответственно погасание лампочки.

В процессе разведки и эксплуатации месторождений углеводородов и подземных вод (например, питьевых) замеры уровней воды в скважинах являются обязательной составляющей комплекса исследований для контроля за разработкой и охраной окружающей (геологической) среды, поскольку именно такие замеры позволяют определять основные параметры пластовых систем, например пластовые давления, коэффициенты проницаемости, фильтрации, пьезо- и уровнепроводности.

Данное устройство технологично в промышленном изготовлении и при гидрогеологических исследованиях буровых скважин и, как показала практика его использования, позволяет: 1) надежно, быстро и достаточно точно (до 5 мм) производить замеры уровня жидкости в динамике; 2) использовать его в буровых скважинах небольшого сечения.

Данное изобретение повышает точность получаемых результатов и надежность работы устройства для индикации уровня жидкости в скважине.