RU210778U1 - AUTOMATIC LEVEL GAUGE - Google Patents

AUTOMATIC LEVEL GAUGE Download PDF

Info

Publication number
RU210778U1
RU210778U1 RU2021136260U RU2021136260U RU210778U1 RU 210778 U1 RU210778 U1 RU 210778U1 RU 2021136260 U RU2021136260 U RU 2021136260U RU 2021136260 U RU2021136260 U RU 2021136260U RU 210778 U1 RU210778 U1 RU 210778U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic signal
housing
level sensor
controller
creating
Prior art date
Application number
RU2021136260U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владимирович Акимов
Андрей Игоревич Шипилов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "МГТ ПРОЕКТ СПБ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "МГТ ПРОЕКТ СПБ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "МГТ ПРОЕКТ СПБ"
Priority to RU2021136260U priority Critical patent/RU210778U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU210778U1 publication Critical patent/RU210778U1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/04Measuring depth or liquid level

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

Техническое решение относится к акустическим методам измерения и контроля и предназначено для определения уровня жидкости в скважинах, в том числе нефтедобывающих. Технический результат вышеприведенной задачи достигается за счет создания автоматического датчика уровня, состоящего из корпуса, с одного торца которого расположена муфта и преобразователь отраженного акустического сигнала, механического клапана для создания акустического сигнала ручным способом и сброса давления при демонтаже прибора, контроллера с радиоканалом и NFC-меткой, где в корпусе установлен электромагнитный клапан, а само управление этим клапаном осуществляет контроллер по заданному графику.The technical solution relates to acoustic measurement and control methods and is designed to determine the liquid level in wells, including oil wells. The technical result of the above task is achieved by creating an automatic level sensor, consisting of a housing, at one end of which there is a coupling and a reflected acoustic signal converter, a mechanical valve for creating an acoustic signal manually and relieving pressure when dismantling the device, a controller with a radio channel and an NFC tag , where a solenoid valve is installed in the housing, and the controller itself controls this valve according to a given schedule.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Техническое решение относится к акустическим методам измерения и контроля и предназначено для определения уровня жидкости в скважинах, в том числе нефтедобывающих.The technical solution relates to acoustic measurement and control methods and is intended to determine the liquid level in wells, including oil wells.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен эхолот для измерения уровня жидкости в скважине (RU 2282718 от 21.02.2005 г., МПК Е21В 47/04). Эхолот содержит присоединяемый к устьевому ниппелю обсадной трубы с помощью переходной муфты корпус, генератор акустических импульсов, устройство для приема акустических импульсов в виде пьезоэлектрического микрофона, датчик давления и блок управления. Генератор акустических импульсов выполнен в виде пьезоэлемента, снабженного усилителем импульса в виде диффузора и электрически связанного с генератором электрических импульсов. Блок управления снабжен процессором с наперед заданной программой для автоматической корректировки результатов измерения с учетом скорости распространения акустического импульса от давления и состава газовой среды в затрубье. Провода от датчика давления и пьезоэлектрического микрофона подведены к генератору электрических импульсов и подсоединены к клеммнику многожильного кабеля, идущего из блока управления к упомянутому генератору импульсов. В качестве датчика давления заявлено использование датчика МИДА, при этом пьезоэлектрический микрофон устанавливается перед диффузором, максимально близко к переходной муфте, а сам эхолот размещен в быстро разборном кожухе с откидной крышкой, закрываемой под замок.Known echo sounder for measuring the level of fluid in a well (RU 2282718 from 21.02.2005, IPC E21B 47/04). The echo sounder comprises a housing attached to the wellhead nipple of the casing pipe with the help of an adapter sleeve, an acoustic pulse generator, a device for receiving acoustic pulses in the form of a piezoelectric microphone, a pressure sensor and a control unit. The acoustic pulse generator is made in the form of a piezoelectric element equipped with a pulse amplifier in the form of a diffuser and electrically connected to the electrical pulse generator. The control unit is equipped with a processor with a predetermined program for automatically correcting the measurement results, taking into account the propagation velocity of the acoustic pulse from pressure and the composition of the gaseous medium in the annulus. The wires from the pressure sensor and the piezoelectric microphone are connected to the electric pulse generator and connected to the terminal block of the multicore cable coming from the control unit to the said pulse generator. As a pressure sensor, the use of a MIDA sensor is declared, while the piezoelectric microphone is installed in front of the diffuser, as close as possible to the transition sleeve, and the echo sounder itself is placed in a quickly collapsible casing with a hinged lid that can be locked.

Известно также устройство для измерения уровня жидкости в скважине (RU 13391 от 28.10.1999 г, МПК Е21В 47/04), содержащее цилиндрический корпус, с одного торца которого расположена резьбовая муфта для соединения с арматурой скважины, а с другого - излучатель акустического сигнала, преобразователь отраженного акустического сигнала в электрический, где в корпусе на выполненном напротив излучателя основании со сквозными функциональными отверстиями размещены преобразователь отраженного акустического сигнала в электрический и дополнительно введенные датчик давления, блок измерения, выполненный в виде ориентированных вдоль оси корпуса печатных узлов с функциональными элементами, аккумулятор для автономной работы устройства, а также дополнительно введенные охватывающий корпус с возможностью вращения, цилиндрический кожух и установленный на нем блок ввода-вывода с индикацией, который соединен с блоком измерения посредством гибкого кабеля и разъемного контактного узла, одна часть которого соединена с блоком ввода-вывода, а другая - ответная часть пропущена с возможностью перемещения в выполненном в корпусе пазе.It is also known a device for measuring the level of liquid in a well (RU 13391 dated October 28, 1999, IPC E21V 47/04), containing a cylindrical body, from one end of which there is a threaded coupling for connection with the well fittings, and from the other, an acoustic signal emitter, Converter of the reflected acoustic signal into an electrical one, where in the housing on a base made opposite the emitter with through functional holes there is a converter of the reflected acoustic signal into an electrical one and an additionally introduced pressure sensor, a measurement unit made in the form of printed circuit assemblies oriented along the axis of the housing with functional elements, a battery for autonomous operation of the device, as well as additionally introduced enclosing housing with the possibility of rotation, a cylindrical casing and an input-output unit installed on it with indication, which is connected to the measurement unit via a flexible cable and a detachable contact assembly, one part of which is connected nena with the I / O block, and the other - the counterpart is skipped with the possibility of movement in the groove made in the housing.

Недостатком вышеописанных устройств, как эхолота, так и устройства для измерения уровня жидкости в скважине, является невозможность осуществлять работу в автоматическом режиме из-за отсутствия, в том числе и беспроводного дистанционного управления.The disadvantage of the above devices, both an echo sounder and a device for measuring the level of liquid in a well, is the inability to work in automatic mode due to the lack of wireless remote control.

В качестве наиболее близкого аналога заявляемой полезной модели можно указать датчик уровня (RU 193245 от 04.03.2019, класс МПК Е21В 47/04, G01F 23/00), состоящий из корпуса, с одного торца которого расположены муфта и преобразователь отраженного акустического сигнала, а с другого - генератор акустического сигнала, где контроллер со встроенным радиоканалом обеспечивает измерение и сохранение в энергонезависимой памяти электрических сигналов от преобразователя давления и преобразователя акустического сигнала, а также передачу записанных данных через встроенный радиоканал, находящийся в контроллере, NFC-метка предназначена для установки связи с датчиком посредством интерфейса NFC.As the closest analogue of the claimed utility model, one can indicate a level sensor (RU 193245 dated 03/04/2019, class MPK E21B 47/04, G01F 23/00), consisting of a housing, at one end of which there is a coupling and a reflected acoustic signal transducer, and on the other hand, an acoustic signal generator, where a controller with a built-in radio channel ensures the measurement and storage of electrical signals from a pressure transducer and an acoustic signal converter in a non-volatile memory, as well as the transfer of recorded data through a built-in radio channel located in the controller, an NFC tag is designed to establish communication with sensor via the NFC interface.

Недостатком вышеописанного устройства является отсутствие возможности проведения измерений в автоматическом режиме по заданному графику без участия оператора, а также то, что работа человека (оператора), зачастую, выражается в непостоянстве длительности формирования акустического сигнала ручным способом, что сказывается на точности измерений.The disadvantage of the above device is the inability to carry out measurements in automatic mode according to a given schedule without the participation of the operator, as well as the fact that the work of a person (operator) is often expressed in the variability of the duration of the formation of an acoustic signal manually, which affects the accuracy of measurements.

Задачей технического решения является создание датчика уровня, обеспечивающего автоматический режим работы по заданному графику без участия оператора и получение более точных данных.The task of the technical solution is to create a level sensor that provides automatic operation according to a given schedule without the participation of an operator and obtaining more accurate data.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF THE UTILITY MODEL

Технический результат вышеприведенной задачи достигается за счет создания автоматического датчика уровня, состоящего из корпуса, с одного торца которого расположена муфта и преобразователь отраженного акустического сигнала, механического клапана для создания акустического сигнала ручным способом и сброса давления при демонтаже прибора, контроллера с радиоканалом и NFC-меткой, и отличающегося тем, что в корпусе установлен электромагнитный клапан. Указанный признак позволяет проводить измерения уровня в автоматическом режиме без участия оператора и получать более точные данные. Управление электромагнитным клапаном осуществляет контроллер по заданному графику.The technical result of the above task is achieved by creating an automatic level sensor, consisting of a housing, at one end of which there is a coupling and a reflected acoustic signal converter, a mechanical valve for creating an acoustic signal manually and relieving pressure when dismantling the device, a controller with a radio channel and an NFC tag , and characterized in that a solenoid valve is installed in the housing. This feature allows you to measure the level in automatic mode without the participation of the operator and obtain more accurate data. The solenoid valve is controlled by the controller according to a given schedule.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг. 1 - показан общий вид датчика уровня,In FIG. 1 - shows a general view of the level sensor,

поз. 1 - автоматический датчик уровня;pos. 1 - automatic level sensor;

поз. 2 - муфта, обеспечивающая соединение основания корпуса (3) с устьевой арматурой скважины;pos. 2 - coupling that provides connection of the base of the body (3) with wellhead fittings;

поз. 3 - основание корпуса;pos. 3 - body base;

поз. 3.1 - сопло;pos. 3.1 - nozzle;

поз. 3.2 - заглушка;pos. 3.2 - plug;

поз. 3.3 - разъем для зарядки встроенного аккумулятора;pos. 3.3 - connector for charging the built-in battery;

поз. 4 - крышка;pos. 4 - cover;

поз. 5 - ручной клапан;pos. 5 - manual valve;

поз. 6 - корпус (кожух отсутствует) с электронными компонентами;pos. 6 - housing (casing is missing) with electronic components;

поз. 6.1 - электромагнитный клапан;pos. 6.1 - solenoid valve;

поз. 6.2 - электронный модуль, контроллер с радиоканалом для передачи данных и NFC-метка;pos. 6.2 - an electronic module, a controller with a radio channel for data transmission and an NFC tag;

поз. 6.3 - аккумулятор.pos. 6.3 - battery.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE TECHNICAL SOLUTION

На всех фиг. 1 - показан общий вид датчика уровня. При этом автоматический датчик уровня (1) предназначен для измерения уровня жидкости преимущественно в нефтедобывающих скважинах.In all Figs. 1 - shows a general view of the level sensor. In this case, the automatic level sensor (1) is designed to measure the liquid level mainly in oil wells.

В состав датчика уровня входит муфта (2), обеспечивающая соединение основания корпуса (3) с устьевой арматурой скважины.The level sensor includes a sleeve (2) that connects the body base (3) to the wellhead.

Между основанием корпуса (3) и крышкой кожуха (4, находится кожух (6), выполненный из радиопрозрачного материала и закрывающий электронные компоненты, такие как электронный модуль (6.2), аккумулятор (6.3), преобразователь давления (на фиг. не показан), электромагнитный клапан (6.1).Between the base of the body (3) and the casing cover (4) there is a casing (6) made of a radio-transparent material and covering electronic components, such as an electronic module (6.2), a battery (6.3), a pressure transducer (not shown in the figure), solenoid valve (6.1).

При этом аккумулятор (6.3) обеспечивает непрерывную работу датчика уровня (1).In this case, the accumulator (6.3) ensures the continuous operation of the level sensor (1).

Электронный модуль (6.2) со встроенным радиоканалом и NFC-меткой обеспечивает измерение и сохранение в энергонезависимой памяти электрических сигналов от преобразователя давления и преобразователя акустических сигналов, передачу записанных данных через встроенный радиоканал, индикацию работы датчика уровня (1) и процесса заряда аккумулятора (6.3), а также для установки связи с датчиком посредством интерфейса NFC.An electronic module (6.2) with a built-in radio channel and an NFC tag ensures the measurement and storage of electrical signals from a pressure transducer and an acoustic signal converter in a non-volatile memory, transmission of recorded data via a built-in radio channel, indication of the operation of the level sensor (1) and the process of charging the battery (6.3) , as well as to establish communication with the sensor via the NFC interface.

Ручной клапан (5) обеспечивает создание акустического сигнала за счет кратковременного выпуска газа из затрубного пространства скважины.The manual valve (5) ensures the creation of an acoustic signal due to the short-term release of gas from the annulus of the well.

Ручной клапан (5) можно заменить на генератор акустического сигнала (на фиг. не показан), что обеспечивает возможность работы датчика при отсутствии избыточного давления газа в затрубном пространстве скважины.The manual valve (5) can be replaced by an acoustic signal generator (not shown in the figure), which makes it possible to operate the sensor in the absence of excess gas pressure in the annulus of the well.

Кроме того, ручной клапан (5) используется для стравливания избыточного давления внутри соединительной муфты (2) для безопасного демонтажа прибора.In addition, a manual valve (5) is used to bleed excess pressure inside the coupling (2) for the safe dismantling of the instrument.

На муфте (2) датчика уровня (1) находятся две ручки П-образной формы, расположенные соосно по отношению друг к другу и обеспечивающие удобство накручивания датчика уровня (1) на устьевую арматуру скважины и его демонтаж.On the sleeve (2) of the level sensor (1) there are two U-shaped handles located coaxially with respect to each other and providing convenience for screwing the level sensor (1) onto the wellhead and dismantling it.

Работа заявляемого технического решения для проведения измерения уровня жидкости в скважине, в том числе и нефтедобывающей, заключается в следующем.The work of the proposed technical solution for measuring the level of fluid in a well, including oil, is as follows.

Автоматический датчик уровня (1) накручивается на устьевую арматуру скважины.The automatic level sensor (1) is screwed onto the wellhead.

При поднесении мобильного устройства (смартфона или другого электронного устройства, имеющего NFC-интерфейс) к автоматическому датчику уровня (1), датчик (1) из режима низкого энергопотребления переходит в рабочий режим, мобильное устройство считывает NFC-метку датчика (1) и устанавливает связь с датчиком по радиоканалу, находящемуся в контроллере. Оператор с помощью мобильного приложения может по беспроводному каналу связи получить текущие данные, производить управление датчиком уровня (1) и настраивать автоматическую работу датчика уровня (1). Управление электромагнитным клапаном (6.1) осуществляет контроллер (6.2) по заданному графику. Последний задается согласно требуемым задачам. При этом работа в автоматическом режиме может осуществляться в течение всего времени, пока имеется достаточный уровень заряда аккумулятора (6.3).When bringing a mobile device (smartphone or other electronic device with an NFC interface) to the automatic level sensor (1), the sensor (1) switches from low power consumption mode to the operating mode, the mobile device reads the NFC tag of the sensor (1) and establishes communication with the sensor via a radio channel located in the controller. The operator, using a mobile application, can receive current data via a wireless communication channel, control the level sensor (1) and configure the automatic operation of the level sensor (1). The solenoid valve (6.1) is controlled by the controller (6.2) according to a given schedule. The latter is set according to the required tasks. In this case, operation in automatic mode can be carried out as long as there is a sufficient level of battery charge (6.3).

Заявляемое техническое решение обеспечивает удобство использования, во время работы автоматического датчика уровня за счет наличия в конструкции беспроводного управления, что позволяет осуществлять контроль и управление дистанционно. Также за счет наличия в конструкции электромагнитного клапана обеспечивается автоматическая работа прибора по заданному графику без непосредственного участия оператора, что повышает надежность и точность получаемых данных.The proposed technical solution provides ease of use during operation of the automatic level sensor due to the presence of a wireless control in the design, which allows remote monitoring and control. Also, due to the presence of an electromagnetic valve in the design, automatic operation of the device according to a given schedule without the direct participation of the operator is ensured, which increases the reliability and accuracy of the data obtained.

Claims (1)

Автоматический датчик уровня, состоящий из корпуса, с одного торца которого расположена муфта и преобразователь отраженного акустического сигнала, механического клапана для создания акустического сигнала ручным способом и сброса давления при демонтаже прибора, контроллера с радиоканалом и NFC-меткой, отличающийся тем, что в корпусе установлен электромагнитный клапан.An automatic level sensor, consisting of a housing with a coupling and a reflected acoustic signal converter at one end, a mechanical valve for creating an acoustic signal manually and relieving pressure when dismantling the device, a controller with a radio channel and an NFC tag, characterized in that the housing contains solenoid valve.
RU2021136260U 2021-12-08 2021-12-08 AUTOMATIC LEVEL GAUGE RU210778U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021136260U RU210778U1 (en) 2021-12-08 2021-12-08 AUTOMATIC LEVEL GAUGE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021136260U RU210778U1 (en) 2021-12-08 2021-12-08 AUTOMATIC LEVEL GAUGE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU210778U1 true RU210778U1 (en) 2022-05-04

Family

ID=81459059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021136260U RU210778U1 (en) 2021-12-08 2021-12-08 AUTOMATIC LEVEL GAUGE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU210778U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163293C1 (en) * 1999-12-07 2001-02-20 Зайцев Сергей Александрович Sonic depth finder for measuring of liquid level in well
RU50599U1 (en) * 2005-08-16 2006-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Томское научно-производственное и внедренческое общество "СИАМ" (ООО ТНПВО "СИАМ") DEVICE FOR DETERMINING THE LIQUID LEVEL
RU2282718C1 (en) * 2005-02-21 2006-08-27 Общество с ограниченной ответственностью Лениногорский опытный завод нефтеавтоматики (ООО "Лозна") Echo-sounding device for liquid level measurement in well
RU70934U1 (en) * 2007-11-22 2008-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Системы ТК ГЕОСТАР" AUTOMATIC Borehole Level
CN207750078U (en) * 2017-09-08 2018-08-21 李立 Intelligent liquid level monitoring combines instrument
CN112177597A (en) * 2019-07-05 2021-01-05 中国石油化工股份有限公司 Shaft liquid level monitoring device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163293C1 (en) * 1999-12-07 2001-02-20 Зайцев Сергей Александрович Sonic depth finder for measuring of liquid level in well
RU2282718C1 (en) * 2005-02-21 2006-08-27 Общество с ограниченной ответственностью Лениногорский опытный завод нефтеавтоматики (ООО "Лозна") Echo-sounding device for liquid level measurement in well
RU50599U1 (en) * 2005-08-16 2006-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Томское научно-производственное и внедренческое общество "СИАМ" (ООО ТНПВО "СИАМ") DEVICE FOR DETERMINING THE LIQUID LEVEL
RU70934U1 (en) * 2007-11-22 2008-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Системы ТК ГЕОСТАР" AUTOMATIC Borehole Level
CN207750078U (en) * 2017-09-08 2018-08-21 李立 Intelligent liquid level monitoring combines instrument
CN112177597A (en) * 2019-07-05 2021-01-05 中国石油化工股份有限公司 Shaft liquid level monitoring device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103643703B (en) Intelligent monitoring device and method for underwater concrete pouring elevation
JPS52145283A (en) Ultrasonic fluid connection probe
RU2654370C1 (en) Method of measuring the level of water in the well and the device for its implementation
CN104198593A (en) High-hydrostatic-pressure low-frequency calibrating cavity and testing method thereof
JP2018514792A (en) Pipe water leak detection device and leak detection procedure
US20180020656A1 (en) Acoustic Projector with Source Level Monitoring and Control
RU210778U1 (en) AUTOMATIC LEVEL GAUGE
CN105675058B (en) Transverse wave pipe oil conservater oil level and leakage detection device and method
CN207938741U (en) A kind of lead-acid power accumulator monitoring device
JP2018009843A (en) Test system and hydraulic pump device
JPS645537A (en) Apparatus for emitting shock wave to living body in matching relation to respiration
CN106264610A (en) A kind of domestic fetus-voice meter
CN110261438B (en) Water pipe type on-line water quality detection device
CN210071064U (en) Buoyancy depth finder
KR101133171B1 (en) Wireless echo sounder
CN207050747U (en) Type vibration wire readout instrument control system and the type vibration wire readout instrument for including it
RU193245U1 (en) LEVEL SENSOR
CN107167207B (en) Water meter device
CN211291536U (en) Data acquisition device
CN208795311U (en) A kind of multifunctional watermeter
CN110068381A (en) A kind of flight hanging type ultrasonic level gage
CN208458826U (en) A kind of device based on Internet of Things measurement container capacity
RU13391U1 (en) DEVICE FOR MEASURING A LIQUID LEVEL IN A WELL
CN207946138U (en) A kind of external-placed type supersonic liquid level measuring device based on ARM
CN110448318B (en) Urine flow and flow velocity detection device