СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИД-КОСТИ В ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКОЙ СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к инженерной гидрологии и гидротехническому строительству и может быть использовано для определения динамического или статического уровня жидкости в пьезометрических скважинах.

Динамический и статический уровни в нефтедобывающих скважинах определяют с помощью эхолотирования межтрубного пространства, т.е. о глубине уровня судят по времени прохождения звуковой волны [1]. Метод является основным в нефтедобывающей промышленности, но имеет несколько недостатков. Во-первых, при недостаточном давлении в скважине для измерения уровня необходимо выпускать в атмосферу межтрубный газ. Во-вторых, точность измерений зависит от компонентного состава нефтяного газа в скважине и, как следствие, скорости прохождения звуковой волны в меняющейся по составу среде.

Известен способ определения уровня жидкости в скважине [2], разместить в скважине от устья до глубинного насоса бронированный многожильный кабель с датчиками давления, равномерно расположенными друг от друга по вертикальной составляющей скважины. Информация по давлению с этих датчиков постоянно подается на контроллер станции управления скважиной и интерпретируется в следующем порядке: определяется по первым двум датчикам коэффициент корреляции прямолинейной зависимости давления от вертикальной глубины скважины. В эту базу добавляется информация по третьему и далее датчику до тех пор, пока не понизится коэффициент корреляции. На конечной стадии расчетов контроллер находит уравнение зависимости давления от вертикальной глубины скважины для двух разных фаз: газовой и жидкостной. Уровень жидкости в скважине определяется как точка пересечения этих двух полученных прямых зависимостей.

   Недостатком способа, на ряду с длительностью операции вычисления параметров и низкой точности является также низкая оперативность

Известен способ определения уровня жидкости в скважинах [3], путём создания, по заданной программе, в ней звуковой волны на уровне жидкости и, одновременным  созданием на уровне жидкости электромагнитной волны. При этом, время прохождения звуковой волны в скважине измеряется с момента достижения электромагнитной волны на устье скважины.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ измерения конвергенции стен подземного помещения [4], где измерение расстояния между стенами выполняют лазерным дальномером, установленный на кронштейне Г-образной формы и мишени на противоположных стенах, при этом кронштейн снабжён устройством наведения на мишень.

Недостатком способа является не только способность измерения расстояния исключительно в горизонтальном направлении, но также в необходимости дополнительных затрат времени наведения на мишень.

Целью изобретения является создание простейшего и удобного способа измерения уровня жидкости в пьезометрических скважинах (длина линии между устьем пьезометра и уровнем воды в пьезометре), обеспечивающего оперативность, повышенную точность, стабильность, а также безопасность и малое время выполнения измерительных работ.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что для повышения точности измерения и оперативного съёма информации о текущем уровне жидкости в пьезометрических скважинах, в устье пьезометра устанавливают подставку круглой формы толщиной 2 мм, выполненную из металла железо, имеющую карман для фиксации лазерного дальномера и отверстие по середине для прохождения лазерного луча. Подставку устанавливают в оголовке пьезометра и в её кармане фиксируют вертикально лазерный дальномер излучателем вниз, наведённый через отверстие во внутрь пьезометра. В лазерном дальномере запускают программу излучения лазерного луча и обратного приёма отражённого луча. По времени пробега лазерного луча  и отражённого от поверхности жидкости определяют длину линии L от излучателя лазерного дальномера до уровня жидкости в пьезометрической скважине. Для определения действительной отметки уровня жидкости от значение L отнимают значение толщину подставки.

Примерами применения способа определения уровня жидкости в пьезометрических скважинах может служить система измерения конвергенции стен подземных помещений в сооружениях Рогунской ГЭС. Пролёт (длина линии L) между стенами измеряется лазерным дальномером в 13 створах на отметках 989,50 (табл.1).

Таблица 1.

Характеристика измерительных створов в машинном зале

Рогунской ГЭС

Аналогично, этим способом в сооружениях Рогунской ГЭС плановое положение стены измеряется в машинном зале на отметке 979,50 в 11 створах, на отметке 967,00 в 7 створах, на отметке 960,00 в 7