5.3.2. Измерение дебита и скорости потоков в скважинах

Объемный способ измерения расхода наиболее простой и точный. Он заключается в измерении времени заполнения t мерной емкости объемом V; при этом расход определяется из выражения Q=V/t. Объемный метод рекомендуется применять при расходах не более 30 л/с. Объем емкости выбирается та­ким, чтобы она заполнялась не менее чем за 40—50 с, причем показания не должны отличаться друг от друга более чем на 5%.

Метод водослива заключается в измерении средней скорости движения откачиваемой воды по желобу и площади поперечного сечения потокаF.

Тогда дебит Q=.

Измерение с помощью водяных счетчиков

Принцип работы водяных счетчиков основан на измерении частоты вращения «вертушки», рис. 43, помещенной в трубопровод. Предварительно с помощью объемного метода строится тарировочная кривая вида , гдеn – число оборотов «вертушки».

Рис. 43. Вертушка.

Принцип работы диафрагменных расходомеров основан на измерении перепада давления в потоке воды до и после гидравлического сопротивления (диафрагмы), помещенной в трубопровод.

Предварительно строится тарировойная кривая вида или.

Широкое распространение получили шариковые тахометрические расходомеры, в которых в качестве чувствительного эле­мента применяется свободно вращающийся шарик. Шарик вра­щается, увлекаемый интенсивно закрученным потоком, со ско­ростью, пропорциональной объемному расходу. Эти приборы устойчиво рабо­тают в жидкостях, содержащих твердые включения.

5.3.3. Измерение температуры воды в скважинах

В данный момент широкое распространение получили скважинные электронные термометры (ТСЭ). Данные термометры способны измерять температуру в диапазоне 0-50 ^оС на глубине до 500 м.

Данное устройство включает в себя датчик температуры, линию связи (двужильный провод) с латунными метками через 1 м, портативный пульт управления в чехле.

Возможно применение так называемых «ленивых термометров» (при отсутствии новых термометров), представляющих собой ртутные термометры, вмонтированные в специальные оправы, содержащие теплоизоляционный материал. Для измерения тем­пературы в нужном интервале скважины их выдерживают от 10 до 40 мин в зависимости от глубины.

5.3.4. Измерение пластового давления

Существующие в настоящее время способы измерения пла­стового давления воды в грунтах можно разделить на три группы:

1) по уровню воды в открытых скважинах, вскрывающих исследуемый пласт; 2) по уровню воды или давления в тонкой пьезометрической трубке с фильтром, установленной в иссле­дуемом пласте; 3) по давлению воды в пласте специальными датчиками пластового (порового) давления, устанавливаемыми непосредственно в породах исследуемого пласта.

Первый способ измерений пластового давления воды в грун­тах может применяться при исследовании грунтов с коэффи­циентом фильтрации, большим 10^-2 м/сут.

Второй способ позволяет несколько уменьшить погрешности, возникающие вследствие инерционности системы пласт – фильтр - пьезометрическая трубка, но технология его соору­жения сложна.

Третий способ позволяет получить минимальную инерци­онность путем соответствующего выбора элементов измери­тельного устройства. Для реализации этого способа исследуе­мый пласт вскрывают буровой скважиной, на забое скважины устанавливают датчик измерителя пластового давления, кото­рый изолируют в зоне его установки герметизацией ствола скважины и соединяют с наземным измерительно-регистрирую­щим устройством при помощи кабельной линии связи. Отсут­ствие подводящих трубок позволяет применять этот способ измерения пластового давления при проведении исследовании на больших глубинах. [3]