10.3 Компенсационные манометры и дифманометры.
Автономные компенсационные манометры типа «Байкал-1» предназначены для измерения и регистрации небольших (до 2,5 МПа) давлений в скважинах.
Действие манометра основано на уравновешивании измеряемого давления натяжением винтовой цилиндрической пружины.
В отличие от пружинно-поршневых манометров прямого действия (МПМ-4) трение в записывающем устройстве этого прибора не влияет на его погрешность и чувствительность, так как деформация чувствительного элемента служит только для замыкания электрической цепи питания электродвигателя, который перемещает пишущее перо на ход, пропорциональный измеренному давлению.Конструктивно манометр «Байкал-1» (рис. 10.5) состоит из преобразователя давления I, регистрирующего устройства II и блока питания III.
В качестве чувствительного элемента использованы сильфоны 16 и 18 разного диаметра, имеющие общее дно 17, которое жестко соединено штоком 15 с винтовой цилиндрической пружиной 13. Второй конец пружины навинчен на якорь 12, выполненный в виде гайки, поступательно перемещающейся по ходовому винту 11, вращаемому с помощью электродвигателя постоянного тока 6. Вал электродвигателя одним концом соединен через понижающий редуктор с промежуточным винтом 9 и далее с основным винтом 11, а вторым концом также через понижающий редуктор — с винтом 5 регистрирующего устройства.
 Рис. 10.5 Компенсационный манометр «Байкал-1»
|  Рис. 10.6. Преобразователь давления дифманометра «Онега-1» |
Измеряемое давление через разделитель 19 воздействует на кольцевую площадь сильфона большего диаметра 18, в результате чего он деформируется и перемещает шток 16 с закрепленным на нем плечом пружинного контакта 14.
При этом подвижной контакт замыкает электрическую цепь питания электродвигателя, вал которого приводит во вращение ходовые винты преобразователя давления и регистрирующего устройства. При вращении винта 11 гайка 12 деформирует пружину 13 до тех пор, пока ее натяжение не станет равным усилию, действу-ющему на сильфон 18. При равенстве усилий подвижной контакт вернется в нейтральное положение и разомкнет цепь питания электродвигателя. Частота вращения вала электродвига-теля, а следовательно, и деформация пружины будут пропорциональны измеренному давлению.Одновременно пишущее перо 4 переместится по ходовому винту 5 на расстояние, также пропорциональное частоте вращения вала, а следовательно, измеренному давлению. Таким образом, на бланке, вставленном в барабан 3 часового привода 2, будет прочерчена линия, длина которой характеризует измеренное давление. С понижением давления подвижной контакт отклонится в другую сторону и вновь замкнет цепь электродвигателя, вал которого начнет вращаться в обратную сторону до тех пор, пока усилие, действующее на сильфон, не уравновесится натяжением пружины. В этот момент подвижной контакт снова переместится в нейтральное положение и разомкнет цепь питания электродвигателя.
Для предотвращения прибора от поломки при повышении давления служат микровыключатели 7, которые прерывают цепь питания электродвигателя в крайних положениях ползуна 8, перемещающегося по промежуточному винту 9. Электрическое питание двигателя осуществляется с помощью элементов 1, установленных в блоке питания I, а реверс двигателя - с помощью электронного переключателя 10, смонтированного в блоке электродвигателя.
Компенсационный скважинный дифманометр «Онега-1» предназначен для измерения и регистрации давления при исследовании скважин методами гидропрослушивания и восстановления давления.
Конструктивно прибор отличается от манометра «Байкал-1» наличием узла клапана, служащего для предотвращения поломки сильфонов при заполнении его сжатым газом.
Преобразователь давления (рис. 10.6) через иглу 4 предварительно заполняется сжатым газом под давлением, примерно равным забойному давлению в скважине. Под действием этого давления сильфон 5 с клапаном 6 закрывает входное отверстие 7, отсекая жидкость, заполняющую камеры 8 и 9. Давление сжатого газа через сильфоны 3 передается находящейся в замкнутом объеме несжимаемой жидкости, что предохраняет эти сильфоны от разрушения. Ходовой винт 2 уплотнен сальником 1.При спуске прибора в скважину клапан 6 открывается, когда забойное давление станет несколько большим давления сжатого газа. После открытия клапана прибор начинает регистрировать изменение забойного давления (разность между давлениями в скважине и давлением сжатого газа). При подъеме прибора клапан 6 закрывается и сжатый газ остается в полости преобразователя.
В таблице 10.4 приведена характеристика манометров «Байкал-1» и «Онега-1».Пределы измерения давления дифманометром «Онега-1» определяются только жесткостью винтовой цилиндрической пружины. Они не зависят от давления сжатого газа. Поэтому с его помощью можно проводить гидропрослушивание скважин, когда максимальные приращения забойного давления составляют порядка 0,5—2 % от начального значения. Таблица 10.4
Характеристика манометров «Байкал-1» и «Онега-1»