Пьезометрический способ измерения уровня жидкости

Принципы работы

Пьезометрическая скважина основана на принципе пьезометрии, который изучает давление жидкости в закрытых системах. Основная идея состоит в том, чтобы измерить давление воды в скважине, чтобы получить информацию о ее распределении, уровне и динамике.

Принцип работы пьезометрической скважины заключается в следующем: в скважину вводится пьезометрическая трубка, которая погружается на определенную глубину в водоносном пласте. По мере погружения трубки, уровень воды в ней поднимается или опускается, в зависимости от давления на данной глубине. После этого, с помощью специальной аппаратуры, измеряется давление воды в трубке.

Для более точных и надежных результатов, пьезометрическая скважина может быть оснащена датчиками, которые автоматически записывают и передают информацию о давлении на определенных уровнях скважины. Эти данные позволяют производить мониторинг и анализ изменений в системе скважины со временем.

Принцип действия пьезометрической трубы

Когда пьезометрическая труба погружается в жидкость таким образом, чтобы верхняя открытая часть трубки была на уровне исследуемой жидкости, то в трубке устанавливается уровень жидкости, который является выражением давления жидкости. Чем выше уровень жидкости в трубке, тем больше давление. Данные измерения фиксируются и используются для определения различных параметров и свойств жидкостей.

Особенностью пьезометрической трубы является то, что она позволяет измерять давление как в жидкостях с невысокой плотностью, так и в вязких и течучих средах. Она также может применяться для измерения давления в различных технических системах и установках, например, водопроводных сетях и гидравлических системах.

Преимущества пьезометрической трубы	Недостатки пьезометрической трубы
Простота и надежность в использовании	Ограничение в измерении очень высоких или очень низких давлений
Отсутствие влияния на измерения температуры и вязкости жидкости	Возможность перерасчета измеренных значений в количественные показатели зависит от характеристик измеряемой жидкости
Относительная низкая стоимость и простота конструкции	Зависимость точности измерения от качества и состояния трубки и масштабных делений

В целом, пьезометрическая труба является надежным и удобным прибором для измерения давления жидкости. Ее принцип действия, позволяющий измерять давление в различных условиях, делает ее неотъемлемой частью многих научных и инженерных исследований.

Пьезометрические системы измерения уровня

Пьезометрические системы измерения уровня применяют для конт­роля уровня жидкости в открытых емкостях или в емкостях, находя­щихся под небольшим избыточным давлением. На рис. 184 лредстав — лены принципиальные схемы измерения уровня как с помощью пьезо­трубки и манометра, так и с помощью дифференциального преобра­зователя перепада давления.

Для измерения уровня в сосудах при отсутствии давления (рис. 184, а) питающий воздух подают через редукционный пневмо­клапан 6 в стакан 4

заполненный жидкостью. Давление воздуха на выходе пневмоклапана 6 измеряют манометром 5, а расход определя­ют по числу пузырьков в стакане в единицу времени, например в минуту. Пневмоклапан 6, манометр 5 и стакан 4 объединяют в одно устройство —блок питания воздухом щитовой (БПВЩ). Воздух от БПВЩ подается в пьезотрубку 2, а уровень в емкости 1 контролиру­ется вторичным прибором 3.

При необходимости измерить уровень в сосуде под давлением (рис. 184, б) сжатый воздух подается одновременно в две трубки 2. Трубку, погруженную в сосуд, подключают к плюсовому отбору пре­образователя 7.

Для измерения уровня в сосудах под давлением без продувки сжа­тым воздухом (рис. 184, в) на высоте верхнего значения контролируе­мого уровня устанавливают уравнительный сосуд 8, соединенный с плюсовым отбором преобразователя 7. В этом случае максимальный перепад давлений будет при пустой емкости, а нулевой —при на-‘

Рис. 184. Монтаж пьезометрических преобразователей уровня в ем­кости без давления (о) и под давлением с продувкой (б) и без продувки (в) сжатым воздухом:

1 — емкость, 2— г. ьезотрубка, 3—вторичный прибор, 4—мерный стакан. 5 — техниче­ский манометр, б — редукционный пневмоклвпан, 7 — преобразователь перепада дав­ления. в— уравнительный со.;уд

полненной до верхнего предела. Поэтому шкала преобразователя в этом случае будет обратной.

Существует зависимость р = + р0, где р —давление в пьезо­

трубке, Па; Н — уровень среды над концом трубки, м; 7 — плот­ность среды, кгс/см3; р0 —давление газа над жидкостью.

Очевидно, что при постоянных 7 и р0 давление р пропорционально уровню жидкости Н.

Особое внимание должно быть уделено проверке правильности монтажа отборных устройств и преобразователей. При проверке мон­тажа систем обращают внимание на длину пьезотрубок и глубину их погружения в сосуды, места врезки питающих линий в импуль­сные и на высоту установки уравнительных сосудов

Герметичность всей системы проверяют в комплекте, включающем и БПВЩ. Диа­метр пьезотрубки выбирают в 2—3 раза большим, чем диаметр им­пульсной линии.

Перед включением в работу системы измерения необходимо убе­диться, что давление воздуха на выходе БПВЩ больше, чем давление в пьезотрубке р. Затем в уравнительные сосуды заливают жидкость.

Наладка систем на действующем оборудовании сводится к правиль­ному подбору расхода питающего воздуха. С уменьшением расхода питающего воздуха повышается точность работы системы, но снижа­ется ее быстродействие, а также повышается чувствительность системы к самым малым негерметичностям импульсных линий. При увеличе­нии расхода питающего воздуха быстродействие системы увеличивает­ся, но снижается точность ее работы.

Коэффициент приращения объема для цилиндра будет равен

Как правило, точность работы пьезометрических уровнемеров свя­зана с отклонением плотности измеряемых сред от расчетных значе­ний. При непостоянной плотности жидкости в сосуде иногда прихо­дится измерять массовое количество вещества в объеме. Для перехода к измерению количества необходимо знать приращение объема резер­вуара на единицу высоты. Для резервуаров в форме цилиндра с диа­метром D объем v будет равен

Преобразователь измерит давление р = kv 4Я,

которое будет пропорционально количеству вещества в сосуде.

Систему контроля количества вещества дополняют системой сиг­нализации предельного значения уровня, чтобы не допустить пере­полнения сосуда. Система сигнализации предельного давления в гидро­статической системе контроля количества вещества должна быть на­строена на давление р, определяемое по формуле

Источник

Пьезометрическая скважина.

Падение уровня грунтовых вод или чрезмерное поднятие может говорить о неверной работе системы водопонижения, изменения гидрогеологии участка, неверных геологических изысканиях (или их неактуальности), нарушении технологии строительства, образования карстов и т.д.

Что такое пьезометрическая скважина

Глубокое узкое отверстие цилиндрической формы используется в геологии, нефтеразведке, строительстве, геотехническом мониторинге. Длина скважины существенно больше её диаметра.

В геотехническом мониторинге гидрогеологическая скважина глубиной от 4 м до 100 метров с диаметром от 75мм.

Пьезометрическая скважина бурится в вертикальном направлении и используется для наблюдения и контроля уровня грунтовых вод, глубины водоносного горизонта, давления внутри пласта, отбора проб грунтовых вод, карстологических наблюдений.

Скважина позволяет получить информацию для:

• проектирования
• изысканий
• геотехнического мониторинга
• экологического мониторинга
• контроля отведения вод и дренажа
• наблюдения за устойчивостью насыпи, дамбы, плотин, набережных и резервуаров

Пьезометрическая скважина состоит из следующих частей:

• Устье – верхнее отверстие в земле
• Забой – дно
• Стенка, ствол – боковая поверхность

Для чего нужна пьезометрическая скважина

Скважина позволяет реализовать непосредственные наблюдения за уровнем грунтовых вод, температурой, химическим составом.

Пьезометр помогает определить характер распределения и перераспределения пластового давления в нефтяных пластах и при разработке площадей. Скважины с пьезометрами могут быть использованы при гидропросушивании в качестве реагирующих на изменение пластового давления.

Отверстия бурят в точках с постоянным составом воды и хорошей сообщаемостью с пластом. Для этого используют вскрытый продуктовый пласт за контуром нефтеносности, где проводят специальные работы. Точное число пьезометрических скважин на территории устанавливается в проектной документации на разработку.

Опишем наш опыт использования гидрогеологических скважин.

1. Новое строительство. Глубокий котлован – ниже уровня залегания подземных вод (четвертичного слоя, верхневодки в простонародье), работающая система водопонижения. В обязательном порядке в проектной документации указывается необходимость скважин для наблюдения уровнем подземных вод. Указывается количество, глубина, места расположения. В отдельных случаях есть необходимость в измерении температуры и химического состава подземных вод (см. СП22.13330).

СП22.13330.2016. Основания зданий и сооружений.

Технология бурения пьезометрической скважины:

1. Выполняется бурение скважины (как правило буровой машиной – БМ) на необходимую глубину
2. В отверстие помещают колонну 89-127мм. Нижняя часть фильтровая, с установленной нержавеющей сеткой саржевого плетения.
3. В процессе наращивания всего ствола колонны в затрубное пространство засыпается крупный песок.
4. Верхнее затрубное пространство колонны бетонируется или заполняется глиной с последующей утрамбовкой.
5. Оголовок трубы находится на 1м выше уровня земля, оснащается запирающейся крышкой.

После чего составляется паспорт скважины, где указывается геолого-литологическое описание грунтов, глубина залегания слоев, мощности слоев, дата бурения, местоположение и т.д.

С заданной периодичностью выполняется измерения уровня грунтовых вод. Замер выполняется специальной мерной лентой с поплавком, либо автоматизированной системой. Запись идет в журнал измерений, фиксируется в таблице. По результатам систематических наблюдений составляется карта гидроизогипс. Много общего с горизонталями на топографическом плане.

Но здесь горизонтали говорят о фактическом залегании уровня грунтовых вод.

Падение уровня грунтовых вод или чрезмерное поднятие может говорить о неверной работе системы водопонижения, изменения гидрогеологии участка, неверных геологических изысканиях (или их неактуальности), нарушении технологии строительства, образования карстов и т.д. В каждом конкретном случае собираются все данные по геотехническому мониторингу, состоянии объекта и делаются выводы, после чего разрабатываются организационно-технические мероприятия по защите от деформаций с последующими наблюдениями в составе мониторинга объекта

Гидростатические и пьезометрические уровнемеры

Оба уровнемера пригодны для измерения уровня любых жидкостей. При выборе материала трубки, используемой для измерения давления, необходимо учитывать химические свойства жидкостей. Гидростатический и пневматический методы индикации уровня отличаются друг от друга тем, что при гидростатическом методе используется непосредственно давление, оказываемое жидкостью на дно резервуара, тогда как при пневматическом методе в резервуар принудительно подают воздух или защитный газ.

Гидростатические уровнемеры. Измерение уровня основано на измерении оказываемого жидкостью на дно резервуара гидростатического давления, которое измеряется в открытых резервуарах при помощи обычного или дифференциального манометра. В резервуарах, находящихся под давлением и, следовательно, представляющих собой замкнутую емкость, уровень жидкости можно измерить только дифференциальным манометром (рис. 5.99).

Величина гидростатического давления на дно резервуара зависит от высоты h столба жидкости над измерительным прибором и от плотности р жидкости. Таким образом, справедливо уравнение:

Если манометр установить не на одинаковой с днищем резервуара высоте, то произойдет смещение точки начала измерения, пропорциональное разности высот. При использовании дифференциальных манометров место установки измерительного прибора не влияет на правильность индикации, если оно находится ниже уровня днища резервуара, а измерение давления осуществляется относительно давления постоянного уровня жидкости.

Рис. 99. Схема гидростатического уровнемера

Рис. 100. Схема пьезометрического уровнемера

Пьезометрические уровнемеры. Высоту уровня жидкости измеряют по давлению воздуха или газа, барботирующего через слой жидкости. На рис. 100 показана схема подобного устройства для открытых резервуаров. В жидкость, уровень которой предстоит измерить, погружают трубку и в нее через дроссель непрерывно нагнетается сжатый воздух или защитный газ, например азот. Пневматическое давление, устанавливающееся в погружной трубке за дросселем, соответствует гидростатическому давлению над концом трубки и является тем самым мерой уровня заполнения резервуара. Материал погружной трубки выбирается в соответствии с химическими и физическими свойствами измеряемой жидкости.

Преимущество гидростатического и пневматического способов измерения уровня заключается в том, что они обладают весьма высокой эксплуатационной надежностью. Гидростатический метод можно использовать, в частности, для измерения уровня в резервуарах высокого давления. Преимущество пневматического метода состоит в том, что измерительное устройство не находится в контакте с измеряемым веществом, поэтому его очень удобно применять, измеряя уровень агрессивных, сильно загрязненных, вязких и склонных к кристаллизации жидкостей, включая пульпы, в открытых резервуарах. Указанные методы применяют в промышленности для измерения уровня жидкости также в перегонных кубах, реакторах и т. д.

Источник

Похожие патенты RU2388910C2

название	год	авторы	номер документа
СПОСОБ МОНИТОРИНГА ГЛУБИННОГО ЗАХОРОНЕНИЯ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ	2012	Культин Юрий Владимирович Байдарико Елена Андреевна Рыбальченко Андрей Иванович Верещагин Павел Михайлович	RU2492534C1
Способ определения динамического уровня жидкости в скважине	1980	Петриченко Виталий Павлович Тимофеев Анатолий Петрович	SU1024587A1
Устройство для поинтервального опробывания скважин	1980	Перекатов Евгений Васильевич Толокнов Игорь Иванович Сумароков Александр Иванович	SU956758A1
Способ сооружения подземной емкости в мерзлых породах	1981	Калашников Павел Иванович Судариков Юрий Федорович Пястолов Александр Дмитриевич Туфанов Юрий Николаевич Берестянский Юрий Александрович Смирнов Вячеслав Иванович	SU1835379A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО И ДИНАМИЧЕСКОГО УРОВНЕЙ ЖИДКОСТИ В МЕЖТРУБНОМ ПРОСТРАНСТВЕ СКВАЖИНЫ, ОБОРУДОВАННОЙ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫМ НАСОСОМ	2008	Ибрагимов Наиль Габдулбариевич Лидер Виктор Августович Лазарев Борис Михайлович Ланин Вадим Петрович Чернов Роман Викторович	RU2369739C1
Система автоматизированного измерения уровня воды в пьезометрических скважинах	2017	Гамаонов Анатолий Агубеевич Шелемба Иван Сергеевич	RU2653566C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ВОДЫ ИЗ СКВАЖИНЫ И ЕГО АВТОМАТИЧЕСКИЙ СЛИВНОЙ КЛАПАН	2005		RU2320826C2
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ ПРИ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МНОГОПЛАСТОВОЙ СКВАЖИНЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ	2014	Нагуманов Марат Мирсатович Камильянов Тимербай Сабирьянович Шамилов Фаат Тахирович Токмаков Николай Федорович Главатских Юрий Сергеевич Федоров Роман Александрович Рязанов Александр Владимирович Кузнецов Алексей Владимирович	RU2546218C1
СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МНОГОПЛАСТОВОЙ ЗАЛЕЖИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА	2014	Журавлев Олег Николаевич Нухаев Марат Тохтарович Щелушкин Роман Викторович	RU2594235C2
СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ИЛИ ПООЧЕРЕДНОЙ ДОБЫЧИ ПЛАСТОВОГО ФЛЮИДА ИЗ СКВАЖИН МНОГОПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ ПАКЕРОВ	2014		RU2552555C1

Similar Documents

Publication	Publication Date	Title
CN101667324B (zh)	2011-10-05	一种管道滑坡监测预警方法和系统及系统的构建方法
CN107460898B (zh)	2022-06-17	一种沉入式桥梁桩基冲刷实时监测系统及其监测方法
CN100494918C (zh)	2009-06-03	一种水库水位的监测方法
CN104613318B (zh)	2018-01-16	一种隧道内管道在线监测方法
CN202582505U (zh)	2012-12-05	管道光纤光栅远程自动预警装置
AU2018101029A4 (en)	2018-08-23	Method and apparatus for monitoring elevation
CN103257009A (zh)	2013-08-21	一种基于光纤光栅传感的工作面矿压在线监测系统
CN205300634U (zh)	2016-06-08	一种中小型土石坝安全预警监测系统
CN106706029B (zh)	2020-08-21	一种面向地下结构施工的土体性能监测装置及其工作方法
CN102288147A (zh)	2011-12-21	一种基于主动温控分布式温度监测的冲刷深度测量装置
CN110749304A (zh)	2020-02-04	基于弱光栅的变电站地面沉降监测装置及方法
CN112504336A (zh)	2021-03-16	一种滑坡区管道变形监测系统
CN105783863A (zh)	2016-07-20	一种基于光纤传感技术的地基沉降测量系统及方法
JP4569999B2 (ja)	2010-10-27	水没型水位計
CN110501471A (zh)	2019-11-26	用于远程地下水监测的系统
RU2653566C1 (ru)	2018-05-11	Система автоматизированного измерения уровня воды в пьезометрических скважинах
CN103528749B (zh)	2015-09-02	基于光纤光栅的煤矿巷道顶板水压在线监测系统及方法
CN104535134A (zh)	2015-04-22	一种毫米级数字式水位传感器检测方法
CN203177924U (zh)	2013-09-04	一种基于三光纤光栅结构的水位监测装置
CN207147550U (zh)	2018-03-27	一种新型的大坝安全监测自动化测控装置
CN210833509U (zh)	2020-06-23	基于弱光栅的变电站地面沉降监测装置
CN104457690A (zh)	2015-03-25	用于监测建筑物沉降的传感棒及监测方法
KR20170106097A (ko)	2017-09-20	매설 배관 모니터링 장치
CN213748552U (zh)	2021-07-20	一种滑坡区管道变形监测系统
CN102721406B (zh)	2014-10-08	施工便梁姿态监测系统

Формула изобретения

Устройство для замера уровня и температуры подземных вод в эксплуатационной скважине, оборудованной обсадной колонной, водоподъемной колонной и электропогружным насосом, включающей пьезометрическую трубку, опускаемый в нее на изолированном одножильном проводе наконечник электроуровнемера, второй контакт которого прикреплен к верхней кромке обсадной колонны, отличающееся тем, что пьезометрическая трубка выполнена из пластмассы диаметром 25 мм с возможностью ее крепления к каждой трубе водоподъемной колонны мягкой проволокой при спуске электропогружного насоса, а в нижней части пьезометрической трубки через каждые 0,5 мм в интервале колебания уровня воды в скважине выполнены отверстия диаметром 5 мм, при этом нижняя часть пьезометрической трубки установлена на 5-10 м ниже динамического уровня воды, а верхняя часть выведена над устьем скважины.

Перспективы развития пьезометрической скважины

Пьезометрическая скважина – это специально оборудованный искусственный водоносный горизонт, который используется для измерения уровня и давления грунтовых вод. Она имеет множество применений в различных областях и может быть востребована в будущем в следующих направлениях:

Геологические исследования: Пьезометрические скважины позволяют получить информацию о напорных структурах и свойствах грунта, что является важным исходным материалом для геологических исследований. Эта информация может быть использована для определения наиболее рационального размещения объектов строительства, а также для прогнозирования геологических процессов.

Геотермальная энергия: Пьезометрические скважины могут быть использованы для разработки геотермальной энергии. Для этого скважина должна быть глубокой и иметь доступ к горячим геотермальным водам. Используя пьезометрическую скважину, можно получить информацию о температуре и давлении грунтовых вод, что поможет определить потенциал геотермальной энергии.

Охрана окружающей среды: Пьезометрические скважины могут быть использованы для контроля динамики уровня грунтовых вод. С учётом активного развития промышленности и жилищного строительства охрана окружающей среды становится все актуальнее. Мониторинг уровня грунтовых вод с помощью пьезометрической скважины позволяет предотвращать затопление и защищать питательные воды от загрязнений.

Сельское хозяйство: В сельском хозяйстве пьезометрические скважины используются для определения уровня грунтовых вод в зонах орошаемых полей

Это позволяет контролировать и регулировать полив растений, что повышает эффективность использования водных ресурсов и увеличивает урожайность.

Городское планирование: При планировании развития городской инфраструктуры важно учитывать грунтовые воды. Пьезометрические скважины позволяют получить информацию о гидрогеологическом режиме местности, что помогает определить рациональное размещение коммуникаций и предотвращение проблем, связанных с грунтовыми водами (например, затоплениями).

Таким образом, пьезометрическая скважина имеет большой потенциал в различных областях и может найти применение как в настоящее время, так и в будущем

Это важное инструментальное средство для исследования грунтовых вод и управления водными ресурсами

Требования и рекомендации по эксплуатации

Для эффективной и безопасной эксплуатации пьезометрической скважины необходимо соблюдать определенные требования и рекомендации:

• Правильная установка и закрепление скважины: перед установкой скважины необходимо подобрать подходящее место, учитывая гидрогеологические условия и предназначение скважины. Скважина должна быть установлена на надежном фундаменте и должны быть предусмотрены меры для предотвращения опрокидывания или повреждения.
• Регулярная проверка и обслуживание скважины: скважина должна регулярно проверяться на наличие повреждений, утечек или других неисправностей. Рекомендуется проводить обслуживание скважины не реже одного раза в год, особенно перед началом сезона эксплуатации.
• Организация доступа к скважине: к скважине должен быть обеспечен свободный доступ для обслуживающего персонала. Следует предусмотреть безопасные маршруты, лестницы или подъемные устройства для проведения работ и осмотра скважины.
• Контроль качества воды: регулярно проводите анализ воды, чтобы убедиться в ее качестве и соответствии требованиям санитарных нормативов. При необходимости проводите обработку воды или принимайте меры для регулирования ее качества.
• Предотвращение загрязнения скважины: следует предпринять меры для предотвращения попадания загрязнений в скважину, такие как защитные экраны, регулярная очистка окружающей территории и образования работающих скважин.
• Безопасность и соблюдение законодательства: при эксплуатации пьезометрической скважины следует соблюдать требования безопасности и соответствующее законодательство, включая правила и нормы по охране окружающей среды, гигиене и труду.

Следуя данным рекомендациям и требованиям, можно обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию пьезометрической скважины на длительный срок.

Геотехнические изыскания

Основная цель геотехнических изысканий заключается в определении геологического строения и механических характеристик грунтов и пород, которые важны для оценки и прогнозирования их поведения при различных нагрузках. Это позволяет инженерам принять правильные решения и разработать оптимальные конструкции, учитывая характеристики грунтового основания.

Геотехнические изыскания включают в себя различные методы исследования, такие как бурение скважин, разведка грунтов аналитическим методом, проведение дренажных испытаний и пьезометрических измерений.

Бурение скважин – это метод, при котором производится создание отверстий в грунте или породе с целью их изучения. С помощью бурения и дальнейшего извлечения образцов грунта получают информацию о его составе, плотности и других физических характеристиках.

Разведка грунтов аналитическим методом включает изучение грунтовых образцов в лаборатории. Это позволяет определить их физико-механические параметры, влажность, проницаемость и другие характеристики, которые не всегда можно определить в процессе бурения.

Дренажные испытания проводятся для измерения уровня грунтовых вод и проницаемости грунтов. Это помогает инженерам определить наличие воды в грунте и спрогнозировать ее воздействие на инженерное сооружение.

Пьезометрические измерения основаны на принципе использования пьезометрической трубки. Они позволяют измерить напор воды в грунте и уровень его насыщенности. Эта информация важна для определения порового давления и стабильности грунтового основания.

В целом, геотехнические изыскания являются неотъемлемой частью процесса строительства. Они обеспечивают инженерам и проектировщикам информацию о грунтах и породах, которая позволяет создавать безопасные и устойчивые конструкции.

§ 4. Измерение уровня жидкости в скважинах

Приборы для измерения уровня в скважинах называют пьезографами. Уровень измеряют в глубиннонасосных и пьезометриче­ских скважинах. Пьезометрические скважины представляют собой скважины, проведенные на эксплуатирующийся пласт, находящиеся за контуром нефтеносности и предназначенные для измерения в них уровня с целью контроля пластового давления.

Приборы для измерения уровня в скважинах применяют для ре­шения следующих задач:

1) определения изменения пластового давления с целью контроля тенденции его изменения и определения таким образом эффективно­сти мер поддержания пластовых давлений; 2) определения забойных давлений в глубиннонасосных скважинах с целью выбора режима эксплуатации и технической характеристики необходимого эксплуа­тационного оборудования; 3) исследования скважин методами про­слеживания уровня и пробных откачек.

По принципу действия существующие устройства для измерения уровня в скважинах можно разделить на поплавковые (погружные) и акустические.

Поплавковый (погружной) компенсационный пьезограф. Прибор предназначен для измерения изменений уров­ня в скважине. Устройство разработанного ВНИИКАнефтегазом компенсационного пьезографа показано на рис. 8.4. Прибор опуска­ют в пьезометрическую скважину под уровень жидкости на опреде­ленную глубину Н.

При этом на чувствительный элемент пьезографа — сильфон 12— будет действовать давление, создаваемое весом столба жидкости:

где Но—уровень жидкости над сильфоном; ρ—плотность жидкости.

Сильфон 12, сжимаясь под действием статического давления, включит контакт нуль-органа 9, и двигатель 6 будет вращаться. Двигатель имеет два выходных вала. Нижний выходной вал, вращая винт 7, будет сжимать пружину 8 до тех пор, пока усилие ее не бу­дет достаточным для компенсации давления, испытываемого силь­фоном. Верхний выходной вал двигателя будет вращать ходовой винт 2, который, перемещая гайку 5 с закрепленным на ней держа­телем с пером 4, обеспечит запись компенсационного усилия на диаграммном бланке, вставленном в барабан 3. Барабан приводится во вращение часовым механизмом 1. При компенсации пружиной 8 давления нуль-орган разомкнет цепь питания двигателя 6 и по­следний остановится.

При изменении уровня жидкости до Hi давление изменится и нуль-орган, связанный с сильфоном, опять включит двигатель, ко­торый через винт 7 будет сжимать пружину 8 до компенсации нового давления:

Поскольку плотность жидкости в процессе измерения не меняет­ся, изменение давления будет пропорционально изменению уровня. Если из (8.4) вычесть (8.3), получим

Приемная камера 10 сообщается с внешней средой через отвер­стие 11.

Источник

Info

Publication number

RU2653566C1

RU2653566C1

RU2017125640A

RU2017125640A

RU2653566C1

RU 2653566 C1

RU2653566 C1

RU 2653566C1

RU 2017125640 A

RU2017125640 A

RU 2017125640A

RU 2017125640 A

RU2017125640 A

RU 2017125640A

RU 2653566 C1

RU2653566 C1

RU 2653566C1

Authority
RU
Russia

Prior art keywords

fiber
piezometric
channel
water
wells

Prior art date
2017-07-17

Application number
RU2017125640A
Other languages

English (en)

Inventor
Анатолий Агубеевич Гамаонов
Иван Сергеевич Шелемба
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью «СибСенсор» (ООО «СибСенсор»)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
2017-07-17
Filing date
2017-07-17
Publication date
2018-05-11

2017-07-17Application filed by Общество с ограниченной ответственностью «СибСенсор» (ООО «СибСенсор»)
filed

Critical

Общество с ограниченной ответственностью «СибСенсор» (ООО «СибСенсор»)

2017-07-17Priority to RU2017125640A
priority

Critical

patent/RU2653566C1/ru

2018-05-11Application granted
granted

Critical

2018-05-11Publication of RU2653566C1
publication

Critical

patent/RU2653566C1/ru