5. Измерение уровня жидкости в скважине. Звукометрический метод.

Различают уровень жидкости в скважине статически соответствующий пластовому давлению т.е. когда уровень жидкости в скважине уравновешивается пластовым давлением, и динамически соответствующий забойному давлению, т.е. уровень, устанавливающийся в затрубном пространстве скважины в процессе отбора из нее жидкости при работе глубинного насоса.

Приборы для измерения уровня в скважине применяют для решения след задач: 1. Определения изменения пластового давления с целью контроля его изменения. 2.Определение забойных давлений в глубинных насосных скважинах с целью определения режима эксплуатации. 3.Исследование скважин методами прослеживания уровня.

По принципу действия приборы для измерения уровня в скважине можно разделить на: 1. Поплавковые. 2.Звукометрические(акустические).

Звукометрический прибор для измерения уровня жидкости в скважине.

Сущность звукометрического метода заключается в определении расстояния по времени прохождения упругости волны от устья скважины до уровня жидкости. В скважину посылают звуковой импульс, мощность которого достаточна, чтобы получить надежное отражение от уровня жидкости. Затем определяют скорость распространения звука в скважине и время, необходимое для прохождения его от устья до уровня жидкости.

Скорость распространения звуковой волны в скважине зависит от физических свойств температуры, давления, состава газа, заполняющего скважину. Скорость распространения обычно составляет 250-460м/с.

Расстояние от устья до уровня жидкости в скважину определяется по формуле: Н=VT где Т-время пробега звуковой волны.

В качестве импульсатора в эхолоте применяется пороховая хлопушка, создающая мощную звуковую волну при мгновенном сгорании пороха. Для определения скорости звука в скважине на насосных трубах устанавливают репер на определенном расстоянии от устья. Пороховая хлопушка, герметично соединенная с устьем скважины посылает звуковой импульс, который дойдя до репера и уровня жидкости отражается и воспринимается термофоном. Звуковой импульс представляет собой взрыв порохового заряда заключенного в гильзу. Термофон представляет собой вольфрамовую нить, по которой протекает постоянный ток 0,2-0,3А нагревающий нить до температуры 100⁰C. Звуковые импульсы (колебания воздуха) воздействуют на вольфрамовую нить, если вызывает изменение ее температуры а значит и изменения электрического сопротивления. При этом сила тока в цепи уменьшается , колебания тока усиленные усилителем передаются регистратору.

Диаграмма записи звуковой волны.

На диаграмме выделяется 3 пика. Пик В соответствует звуковому импульсу (выстрелу хлопушки). Пик Р-отражение звуковой волны от репера. Пик У-отражение звуковой волны от уровня жидкости. По расстоянию между пиками можно определить время прохождения звука от устья до репера и до уровня.

На эхограмме записаны многочисленные колебания, получающиеся в следствии отражения звуковой волны от труб, многократных повторных отражений от репера и тд.