Глубинные манометры

Особенности работы глубинных манометров

Условия, при которых осуществляется измерение параметров в скважинах, существенно отличаются от условий работы измерительных средств общепромышленного назначения, поэтому глубинные манометры рассматриваются, как отдельная группа измерительных устройств. Самыми существенными особенностями работы глубинных манометров являются:

1. Прибор эксплуатируется в измеряемой среде и подвергается действию окружающей температуры, давления, а также коррозионных жидкостей. Из-за увеличения глубины бурения и необходимости осуществления контроля различных процессов по интенсификации добычи природного газа и нефти, давления окружающей среды может достигать 150 мегапаскалей, а температура 400 градусов по Цельсию.
2. Измерения проводятся на значительном расстоянии от места наблюдения за показаниями прибора, глубина спуска в скважину прибора может достигать 7 километров.
3. Манометр спускается на кабеле или проволоке в затрубное пространство или в трубы диаметром 37-63 миллиметра.
4. Во время спуска прибора на него действует выталкивающая сила, которая возрастает с ростом скорости встречного потока газа или жидкости и с уменьшением проходного сечения между корпусом прибора и стенкой трубы. В некоторых случаях спуск глубинного манометра является сложной технической задачей.
5. Во время подъема и спуска манометр подвергается ударам, а во время работы действию вибрационных нагрузок.
6. Время пребывания манометра в месте измерения может составлять от нескольких часов до нескольких месяцев.
7. Как правило, среда, в которой находится прибор, является многофазной жидкостью в состав которой входят механические включения, нефть, газ, вода.

В соответствии с перечисленными условиями работы к конструкции глубинных манометров предъявляется ряд требований. Наружный диаметр корпуса прибора не должен превышать 32-36 миллиметров, а в случае спуска через трубы диаметром 37 миллиметров, 20-25 миллиметров. Длина глубинного манометра также ограничена и, как правило, не превышает 2000 миллиметров, потому что большая длина существенно осложняет операции, которые связаны с подготовкой прибора к спуску в фонтанную скважину. Помимо этого, обеспечивается полная герметичность внутренней полости прибора от внешнего давления.

Виды глубинных манометров

По способу получения информации глубинные манометры делятся на:

1. Автономные манометры, результат измерения которых получают только после их извлечения из скважины.
2. Дистанционные манометры, которые обеспечивают передачу сигнала по кабелю.

По принципу действия глубинные манометры делятся на геликсные, компенсационные, пневматические, деформационные со струнным преобразователем и пружинно-поршневые.

В геликсных манометрах в качестве чувствительного элемента используется геликсная пружина. В пружинно-поршневых манометрах действия давления воспринимается поршнем, а уравновешивается упругостью проволочной пружины. У пневматических манометров объем газа, наполняющего прибор, изменяется пропорционально измеряемому давлению. У деформационных манометров со струнным преобразователем измеряемое давление действует на чувствительный упругий элемент, посредством изменения натяжения прикрепленной к нему струны, которая колеблется в поле постоянного магнита. Принцип действия компенсационных манометров основан на силовой компенсации упругим элементом измеряемой величины. По степени точности манометры делятся на технические - класс точности 0,5 и ниже и прецизионные, у которых класс точности составляет 0,2 и выше. По назначению глубинные манометры делятся на дифференциальные приборы, которые измеряют изменение давления в определенном диапазоне, а также приборы избыточного давления, которые измеряют изменение манометрического давления в скважине.