RU2018651C1 - Датчик скважинного расходомера - Google Patents
Датчик скважинного расходомера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2018651C1 RU2018651C1 SU4925017A RU2018651C1 RU 2018651 C1 RU2018651 C1 RU 2018651C1 SU 4925017 A SU4925017 A SU 4925017A RU 2018651 C1 RU2018651 C1 RU 2018651C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- permanent magnet
- ring
- sensor
- reed switch
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Использование: при определении расхода жидкости или ее смеси с газом в стволе буровой скважины. Сущность изобретения: датчик содержит постоянный магнит 11, эксцентрично размещенный на валу крыльчатки 5, который периодически замыкает и размыкает контакты геркона 13, установленного неподвижно в корпусе 1. Для уменьшения эксцентриситета постоянного магнита в корпусе соосно крыльчатке на уровне центра масс постоянного магнита установлено кольцо из ферромагнитного материала. Кольцо выполнено со сквозной прорезью, в которой параллельно оси прибора установлен геркон. 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для определения расхода жидкости или ее смеси с газом в стволе буровой скважины.
Известны устройства для определения расхода жидкости в буровой скважине, чувствительным элементом которых является аксиальная крыльчатка, размещенная в корпусе скважинного снаряда. На валу крыльчатки напротив неподвижного магнитного прерывателя тока, например геркона, установлен постоянный магнит эксцентрично оси вращения крыльчатки [1].
Прототипом данного изобретения является датчик скважинного расходомера, содержащий корпус и размещенные в нем геркон, аксиальную крыльчатку, на валу которой эксцентрично установлен постоянный магнит, и элемент уменьшения эксцентриситета постоянного магнита, выполненный из ферромагнитного материала [2].
Недостатком аналога и прототипа является наличие достаточно большого по величине тормозного момента при вращении чувствительного элемента датчика - крыльчатки при взаимодействии постоянного магнита, размещенного на валу крыльчатки, с герконом, установленным неподвижно в корпусе прибора. Это существенно снижает чувствительность указанных устройств.
Целью изобретения является повышение чувствительности прибора.
Поставленная цель достигается тем, что элемент уменьшения эксцентриситета постоянного магнита выполнен в виде кольца, установленного неподвижно в корпусе соосно крыльчатке на уровне центра массы постоянного магнита, а в кольце выполнена сквозная прорезь, в которую параллельно оси прибора установлен геркон.
Данные конструктивные отличия элемента уменьшения эксцентриситета постоянного магнита обеспечивают взаимодействие постоянного магнита с кольцом с практически неизменяющейся величиной зазора между ними. При этом вектор силы взаимодействия магнита с ферромагнитным кольцом, в том числе и с герконом, всегда совпадает с осью вала крыльчатки независимо от ее поворота вокруг своей оси. Следовательно, если вектор силы взаимодействия магнита с герконом совпадает с осью крыльчатки, то величина плеча тормозного момента при вращении крыльчатки в данном устройстве равна нулю.
В предложенном датчике достигается свободное, практически без торможения вращение чувствительного органа - крыльчатки, что позволяет весьма повысить чувствительность предложенного датчика скважинного расходомера в 4-5 раз и более по сравнению с прототипом.
На фиг.1 показан датчик скважинного расходомера; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Датчик состоит из корпуса 1, верхнего 2 и нижнего 3 кронштейнов. По оси прибора в корпусе 1 установлены головка 4 датчика и аксиальная крыльчатка 5. Головка 4 датчика крепится к верхнему кронштейну 2 гайкой 6. Аксиальная крыльчатка 5 в приборе размещается в опорах, состоящих из агатовых подпятников 7 и твердосплавных игл 8, с зазором 0,2-0,3 мм с помощью регулировочного винта 9. Фиксация регулировочного винта осуществляется контргайкой 10. На валу крыльчатки 5 установлен эксцентрично постоянный магнит 11. В корпусе на головке 4 датчика соосно с крыльчаткой 5 на уровне центра массы постоянного магнита 11 неподвижно закреплен элемент эксцентриситета постоянного магнита 11 - кольцо 12 из ферромагнитного материала, например пермолоя. В кольце 12 выполнена сквозная прорезь, в которую параллельно оси прибора установлен геркон 13. Для предохранения от внешних механических воздействий и изоляции кольцо 12 и геркон 13 залиты компаундом 14. С измеримельным наземным блоком датчик скважинного расходомера соединяется через выводные провода геркона 13.
Датчик работает следующим образом.
При вращении аксиальной крыльчатки 5 в потоке измеряемой жидкости (газожидкостной смеси или газа) постоянный магнит 11, эксцентрично размещенный на валу крыльчатки, периодически замыкает и размыкает контакты геркона 13. В том случае, когда постоянный магнит 11 находится вблизи геркона 13, контакты геркона под действием увеличивающейся напряженности магнитного поля (из-за близости магнита 11 к геркону 13) замыкаются. При удалении постоянного магнита 11 от геркона 13 в результате дальнейшего вращения крыльчатки 5 напряженность магнитного поля в герконе ослабляется. После этого при достижении определенной минимальной величины напряженности в герконе 13 его контакты размыкаются. Геркон 13 включен в электрическую цепь прибора через каротажный кабель, на котором скважинный расходомер опускается в скважину с наземным измерительным блоком (пультом). Наземный блок по замыканиям электрической цепи регистрирует обороты крыльчатки 5. Зная число оборотов вращения крыльчатки за определенный промежуток времени и сечение потока, определяют расход измеряемого потока жидкости (или газа) в скважине.
При вращении крыльчатки 5 постоянный магнит 11 движется вдоль кольца 12 с постоянным зазором и постоянной силой притяжения между ними. В результате этого вектор силы притяжения магнита 11 к кольцу 12 всегда проходит через ось крыльчатки независимо от ее вращения, так как масса кольца 12 распределена равномерно по его окружности, а само кольцо 12 размещено соосно с валом крыльчатки. Из-за наличия в данном датчике кольца 12, его соосной ориентации в приборе и предлагаемого размещения геркона 13 в датчике конструктивным путем удается привести к нулевому значению плеча тормозного момента при вращении крыльчатки 5, возникающего в прототипе при притягивании эксцентрично размещенного на валу крыльчатки магнита к неподвижному геркону, закрепленному в корпусе прибора. Из-за свободного безтормозного момента вращения крыльчатки 5 при измерении чувствительность заявленного устройства повышается в 4-5 раз. Выполнение кольца 12 из ферромагнитного магнитомягкого материала, например пермалоя, исключает намагничивание кольца, возможное при взаимодействии его с постоянным магнитом, что предотвращает самопроизвольное замыкание контактов. В противном случае при самопроизвольном замыкании контактов геркона устройство не работоспособно.
Проведенными экспериментальными и производственными исследованиями установлено: чувствительность заявленного датчика расходомера равна 0,01-0,02 л/с, тогда как чувствительность датчика прототипа составляет 0,08-0,10 л/с.
Следует отметить такую особенность работы заявленного устройства. При вращении крыльчатки 5 с магнитом 11 в кольце 12 возникают вихревые токи, которые своим магнитным полем создают свой тормозной момент вращения крыльчатки. При измерении малых расходов, т.е. при оборотах крыльчатки 5 менее 2-5 об./мин, вихревые токи, возникающие в кольце 12, очень слабые и создаваемый тормозной момент вращения крыльчатки, как показали экспериментальные исследования, на порядок меньше тормозного момента, создаваемого при обычном механическом трении твердосплавных игл 8 в агатовых подпятниках 7 опор крыльчатки. Следовательно, указанные вихревые токи в кольце 12 практически не оказывают никакого влияния на чувствительность предлагаемого устройства.
Предложенный датчик скважинного расходомера успешно прошел лабораторные и производственные испытания в производственном геологическом объединении "СевКазгеология". Испытания показали надежную, точную и стабильную работу предложенного устройства при высокой чувствительности прибора. Это существенно расширяет область применения предложенного устройства и качество гидродинамических исследований малодебитных проницаемых горизонтов, вскрытых буровыми скважинами.
Claims (1)
- ДАТЧИК СКВАЖИННОГО РАСХОДОМЕРА, содержащий корпус и размещенные в нем геркон, аксиальную крыльчатку, на валу которой эксцентрично установлен постоянный магнит, и элемент уменьшения эксцентриситета постоянного магнита, выполненный из ферромагнитного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности прибора, элемент уменьшения эксцентриситета постоянного магнита выполнен в виде кольца, установленного неподвижно в корпусе соосно с крыльчаткой на уровне центра масс постоянного магнита, а в кольце выполнена сквозная прорезь, в которой параллельно оси прибора установлен геркон.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4925017 RU2018651C1 (ru) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Датчик скважинного расходомера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4925017 RU2018651C1 (ru) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Датчик скважинного расходомера |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018651C1 true RU2018651C1 (ru) | 1994-08-30 |
Family
ID=21568355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4925017 RU2018651C1 (ru) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | Датчик скважинного расходомера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2018651C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485309C1 (ru) * | 2011-12-21 | 2013-06-20 | Владимир Николаевич Есауленко | Глубинный датчик расхода бурового раствора |
-
1991
- 1991-04-03 RU SU4925017 patent/RU2018651C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Патент США N 3036460, кл. 73-155, 1962. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 471428, кл. E 21B 47/10, 1975. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485309C1 (ru) * | 2011-12-21 | 2013-06-20 | Владимир Николаевич Есауленко | Глубинный датчик расхода бурового раствора |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Vinen | The detection of single quanta of circulation in liquid helium II | |
US5323856A (en) | Detecting system and method for oil or gas well | |
CA2264325C (en) | Nuclear magnetic resonance apparatus and method for generating an axisymmetric magnetic field having straight contour lines in the resonance region | |
GB2324874A (en) | Isolating a ferrofluid from sensor housing | |
US3144769A (en) | Means for measuring mass flow rate of fluid flow | |
RU2018651C1 (ru) | Датчик скважинного расходомера | |
US3876927A (en) | Magnetic sensor with shorted turn | |
KR920006165A (ko) | 고속응답형 가속도계 | |
WO1988001046A1 (en) | Hall effect liquid level sensor system | |
US3878716A (en) | Karman vortex shedder | |
US3911743A (en) | Flow meter apparatus | |
Vorobyov et al. | A new limit on the arion interaction constant | |
Fremerey | High vacuum gas friction manometer | |
US3460033A (en) | Apparatus for measuring shaft rotation | |
US4263525A (en) | Signal generating means | |
US5079943A (en) | Method of calibrating a volumetric fluid flow sensor | |
US3486479A (en) | Magnetic indicator of angular movement of a rotary body | |
Zhang et al. | Review of nuclear magnetic resonance magnet for oil well logging | |
SU648723A2 (ru) | Датчик скважинного расходомера | |
US2563567A (en) | Viscosimeter | |
GB2184845A (en) | Device for determining the proportion of substances with paramagnetic properties in a mixture of substances | |
JPS55135711A (en) | Flow meter using composite magnetic material for sensor | |
SU823565A1 (ru) | Скважинный расходомер | |
JPS5524615A (en) | Position detector | |
SU620589A1 (ru) | Устройство дл измерени угла отклонени |