Определение расстояния до уровня жидкости в скважине эхолотом ЭП-1

1. Цель работы:

· Изучение принципа работы эхолота;

· Расшифровка эхограммы;

· Определение забойного давления по результатам замера уровня

 

Описание конструкции и принцип действия ЭП-1

Назначение прибора

Эхолот ЭП-1 предназначается для замеров уровней жидкости в скважинах, оборудованных глубинными насосами.

Прибор позволяет:

· Замерять динамический уровень в действующих скважинах;

· Замерять статический уровень в простаивающих скважинах;

· Следить за измерением уровня жидкости при прекращении работы станка-качалки.

Техническая характеристика эхолота ЭП-1

Максимальная глубина, поддающаяся замеру,м
Скорость движения бумажной ленты, мм/с
Рабочий ток в цепи термофона, мА	200-350
Габариты регистратора, мм	130*205*305
Габариты хлопушки, мм	636*160*190
Напряжение питающей сети, В	220 или 380
Частота питающей сети, Гц
Общая масса установки, кг	12.5

В комплект эхолота входят:

· Пороховая хлопушка;

· Регистратор;

· Тренога;

· Соединительные шланги;

Пороховая хлопушка является источником инфранизкочастотного звукового импульса, представляет собой устройство из двух труб, вставленных одна в другую. Во внутренней трубе, сочлененной с замковой частью, помещен пламегаситель. В межтрубном пространстве пороховой хлопушки установлен термофон, которым осуществляется преобразование акустического импульса в электрический. Он представляем собой текстолитовое кольцо, в щели которого в форме буквы W натянута вольфрамовая проволока диаметром 30 мк и длиной около 40 мм. Вольфрамовая нить нагревается электрическим током от регистратора.

Под влиянием акустического сигнала изменяется температура вольфрамовой нити, нагретой до 100 С. Это приводит к изменению электрического сопротивления. Уменьшение сопротивления термофона приводит к возрастанию вилы тока в цепи, вследствие этого на выходе усилителя возникает импульс напряжения.

Регистратор – состоит из входного устройства, усилителя, блока питания и самописца с лентопротяжным механизмом. Конструктивно регистратор выполнен в виде металлического чемоданчика, удобного для переноски. Регистратор подсоединяется к хлопушке при помощи специального шланга.

Для установки регистратора около скважины к прибору прилагается тренога.

На рисунке 2.1 изображена схема проведения исследования.

 

Рисунок 5.1 – Принципиальная схема проведения эхометрического исследования

В межтрубное пространство скважины посылается акустический импульс, который, отразившись от уровня жидкости, подобно эху возвращается в хлопушку на термофон 1.

Термофон преобразует звуковой импульс в электрический, который усиливается усилителем 2 и регистрируется перописцем 3 на равномернодвижущейся ленте 5. Лентопротяжный механизм 4 создает постоянную скорость ленты (50 или 100 мм/с). Глубину положения уровня определяют по скорости и времени распространения звука в скважине.

Для более точного измерения от устья до уровня нужно дополнительно определить скорость распространения волны. Для этой цели используется репер, то есть отражатель. Репер представляет собой отрезок трубы, который устанавливают на некоторой глубине на насосно-компрессорных трубах. Репер перекрывает до 65 % площади сечения межтрубного пространства. Таким образом на ленте получаются три пики (Рисунок 2.2):

· Первая пика соответствует акустическому импульсу (выстрел);

· Вторая – отражению импульса от репера;

· Третья – отражению импульса от уровня жидкости.

 

 

Расшифровка эхограммы

T_р – время прохождения волны до репера;

T_ур – время прохождения волны до уровня

Рисунок 5.2 – Типичная эхограмма

 

Расстояние до уровня в метрах определяется из выражения

, (5.1)

где H – расстояние до репера (замеряется при установке репера).