RU2483284C1 - Hydrostatic downhole densitometer - Google Patents
Hydrostatic downhole densitometer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2483284C1 RU2483284C1 RU2011143040/28A RU2011143040A RU2483284C1 RU 2483284 C1 RU2483284 C1 RU 2483284C1 RU 2011143040/28 A RU2011143040/28 A RU 2011143040/28A RU 2011143040 A RU2011143040 A RU 2011143040A RU 2483284 C1 RU2483284 C1 RU 2483284C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- differential pressure
- pressure sensors
- chamber
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к приборостроению, а именно к плотномерам жидкости и газа, применяемым при геофизических исследованиях нефтяных, газовых и гидрогеологических скважин. Оно может найти применение в нефтегазодобывающей отрасли промышленности и гидрогеологии.The invention relates to instrumentation, and in particular to liquid and gas densitometers used in geophysical studies of oil, gas and hydrogeological wells. It can find application in the oil and gas industry and hydrogeology.
Известен глубинный плотномер (а.с. СССР №450095 от 15.11.74), содержащий измерительную систему, состоящую из двух сильфонов, расположенных на разной высоте, вспомогательный сильфон и электромеханический преобразователь линейных перемещений торца вспомогательного сильфона.A well-known depth densitometer (USSR AS No. 450095 dated 11/15/74) containing a measuring system consisting of two bellows located at different heights, an auxiliary bellows and an electromechanical converter for linear displacements of the end face of the auxiliary bellows.
Недостатком плотномера является низкая точность измерений, вызванная погрешностью работы электромеханического преобразователя линейных перемещений и гистерезиса деформационных перемещений измерительных сильфонов.The disadvantage of the densitometer is the low measurement accuracy caused by the error in the operation of the electromechanical linear displacement transducer and the hysteresis of the deformation displacements of the measuring bellows.
Известен преобразователь давления APR-2200D для измерения плотности жидкости в открытых и закрытых емкостях (Интеллектуальный гидростатический преобразователь давления для измерения плотности APR-2200D, http://www.aplisens.rn/catalog/APR-2200D.pdf). Он содержит дифференциальный датчик давления с двумя вынесенными для увеличения базы измерения диафрагменными приемниками давления, которые по трубкам, заполненным жидкостью с известными физическими свойствами, передают давление на входы дифференциального датчика.Known pressure transmitter APR-2200D for measuring fluid density in open and closed containers (Intelligent hydrostatic pressure transmitter for measuring density APR-2200D, http: //www.aplisens.rn/catalog/APR-2200D.pdf). It contains a differential pressure sensor with two diaphragm pressure receivers that are remote for increasing the measurement base, which transmit pressure to the inputs of the differential sensor through tubes filled with a liquid with known physical properties.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- наличие диафрагм, создающих погрешности при передаче давления на входы дифференциального датчика, что снижает точность измерений;- the presence of diaphragms that create errors when transmitting pressure to the inputs of a differential sensor, which reduces the accuracy of the measurements;
- изменение температуры и давления жидкости внутри трубок и диафрагменных приемников давления вызывает изменение ее объема, вследствие чего диафрагмы получают перемещение; в случае разности температур внутри трубок и диафрагменных приемников давления диафрагмы имеют разное перемещение, что приводит к возникновению дополнительной разницы давления на датчике и снижению точности измерений;- a change in temperature and pressure of the liquid inside the tubes and diaphragm pressure receivers causes a change in its volume, as a result of which the diaphragms receive displacement; in the case of a temperature difference inside the tubes and diaphragm pressure receivers, the diaphragms have different movements, which leads to the appearance of an additional pressure difference on the sensor and a decrease in the measurement accuracy;
- большие габариты диафрагм; возможность уменьшения габаритов ограничена, так как вызывает прогрессивное увеличение жесткости диафрагм, что приводит к резкому снижению точности измерений; большие габариты диафрагм ограничивают область применения приборов, например, в трубах или скважинах малого диаметра.- large dimensions of the diaphragms; the possibility of downsizing is limited, as it causes a progressive increase in the stiffness of the diaphragms, which leads to a sharp decrease in the accuracy of measurements; the large dimensions of the diaphragms limit the scope of applications, for example, in pipes or wells of small diameter.
Известен преобразователь давления с вынесенной герметичной диафрагмой и контуром коррекции и способ измерения давления (патент RU №2145703 от 28.02.1995).A known pressure transducer with a remote sealed diaphragm and correction loop and a method of measuring pressure (patent RU No. 2145703 from 02.28.1995).
Преобразователь может использоваться в качестве плотномера жидкости, находящейся в емкости. Он, в частности, содержит дифференциальный датчик давления с двумя вынесенными диафрагменными приемниками давления, связанными с входами дифференциального датчика давления трубками, заполненными жидкостью с известными физическими свойствами (фиг.11). Преобразователь имеет средства для контроля температуры жидкости в трубках и выносных приемниках давления (фиг.10), что позволяет минимизировать погрешность измерения давления при изменении температуры жидкости в трубках и приемниках.The converter can be used as a densitometer of a liquid in a tank. In particular, it contains a differential pressure sensor with two remote diaphragm pressure receivers connected to the inputs of the differential pressure sensor with tubes filled with a liquid with known physical properties (Fig. 11). The converter has means for monitoring the temperature of the liquid in the tubes and remote pressure receivers (figure 10), which minimizes the error in measuring pressure when the temperature of the liquid in the tubes and receivers changes.
Недостатком преобразователя является наличие диафрагм, создающих дополнительные погрешности при передаче давления на дифференциальный датчик давления.The disadvantage of the converter is the presence of diaphragms, which create additional errors when transmitting pressure to a differential pressure sensor.
Другим недостатком являются большие габариты диафрагм. Возможность уменьшения габаритов ограничена, так как вызывает прогрессивное увеличение жесткости диафрагм, что приводит к резкому снижению точности измерений. Большие габариты диафрагм ограничивают область применения приборов, например, в трубах или скважинах малого диаметра.Another disadvantage is the large dimensions of the diaphragms. The possibility of downsizing is limited, as it causes a progressive increase in the stiffness of the diaphragms, which leads to a sharp decrease in the accuracy of measurements. The large dimensions of the diaphragms limit the scope of applications, for example, in pipes or wells of small diameter.
Известно устройство для гидростатического измерения плотности жидкостей, текущих по трубопроводу (а.с. СССР №197250 от 19.04.1966, прототип).A device is known for hydrostatically measuring the density of liquids flowing through a pipeline (USSR AS No. 197250 of 04/19/1966, prototype).
Хотя прибор предназначен для гидростатического измерения плотности жидкостей, текущих по трубопроводу, а не в скважине, он наиболее близок по существенным признакам к изобретению и поэтому выбран в качестве прототипа.Although the device is intended for hydrostatic measurement of the density of fluids flowing through a pipeline, and not in a well, it is closest in essential features to the invention and is therefore selected as a prototype.
Устройство содержит корпус 2, в котором установлены два измерительных элемента, состоящих из разделителей 9 и пружин 10, которые по существу представляют собой дифференциальные датчики давления. Измерительные элементы разделяют внутреннее пространство корпуса на три камеры: внутреннюю камеру 8, расположенную между измерительными элементами, и две концевые камеры 7, расположенные на концах корпуса устройства. Все камеры заполнены жидкостью с известными физическими свойствами. Каждая камера гидравлически связана со своим источником давления с помощью диафрагменных камер 4, 5 и трубок 6, также заполненных жидкостью с известными физическими свойствами. Разность давлений между концевыми камерами и внутренней камерой преобразуется в перемещение соответствующих измерительных элементов, которые воздействуют на электромеханический суммирующий преобразователь, сигнал с которого подается на вторичный прибор.The device comprises a housing 2, in which two measuring elements are installed, consisting of dividers 9 and springs 10, which essentially are differential pressure sensors. The measuring elements divide the internal space of the housing into three chambers: an internal chamber 8 located between the measuring elements, and two end chambers 7 located at the ends of the device casing. All chambers are filled with liquid with known physical properties. Each chamber is hydraulically connected to its pressure source by means of diaphragm chambers 4, 5 and tubes 6, also filled with a liquid with known physical properties. The pressure difference between the end chambers and the inner chamber is converted to the movement of the corresponding measuring elements that act on the electromechanical summing transducer, the signal from which is supplied to the secondary device.
Недостатком устройства является наличие диафрагменных камер в точках отбора давления, создающих дополнительные погрешности при передаче давления на измерительные элементы.The disadvantage of this device is the presence of diaphragm chambers at the points of pressure selection, creating additional errors when transmitting pressure to the measuring elements.
Другой недостаток связан с разницей температур жидкости внутри трубок и связанных с ними диафрагменных камерах. Разница температур вызывает различное изменение объема заполняющей их жидкости, вследствие чего диафрагмы перемещаются неодинаково и создают различное дополнительное давление на дифференциальные датчики, что приводит к ошибкам измерений.Another disadvantage is associated with the difference in the temperature of the liquid inside the tubes and the associated diaphragm chambers. The temperature difference causes a different change in the volume of the liquid filling them, as a result of which the diaphragms move differently and create different additional pressure on the differential sensors, which leads to measurement errors.
Недостатком являются также большие габариты диафрагменных камер. Возможность уменьшения габаритов ограничена, так как вызывает прогрессивное увеличение жесткости диафрагм, что приводит к резкому снижению точности измерений. Большие габариты диафрагм ограничивают область применения приборов, например, в трубах или скважинах малого диаметра.The disadvantage is the large dimensions of the diaphragm cameras. The possibility of downsizing is limited, as it causes a progressive increase in the stiffness of the diaphragms, which leads to a sharp decrease in the accuracy of measurements. The large dimensions of the diaphragms limit the scope of applications, for example, in pipes or wells of small diameter.
Задачей изобретения является повышение точности измерений и уменьшение диаметра плотномера.The objective of the invention is to increase the accuracy of measurements and reduce the diameter of the densitometer.
Это достигается путем непосредственного соединения концевых камер со скважинной средой без использования выносных трубок и диафрагменных камер и соединением внутренней камеры со скважинной средой через отверстие в боковой стенке корпуса с помощью разделителя сред с подвижной перегородкой, установленного внутри корпуса устройства.This is achieved by directly connecting the end chambers to the borehole medium without using remote tubes and diaphragm chambers and connecting the inner chamber to the borehole medium through an opening in the side wall of the casing using a media separator with a movable partition installed inside the device casing.
На фиг.1 представлен общий вид плотномера гидростатического скважинного в продольном разрезе.Figure 1 presents a General view of the hydrostatic borehole density meter in longitudinal section.
На фиг.2 приведена гидравлическая схема плотномера гидростатического скважинного.Figure 2 shows the hydraulic circuit of the hydrostatic borehole densitometer.
Плотномер гидростатический скважинный содержит корпус 1 (фиг.1), в котором установлены дифференциальные датчики давления 2 и 3, разделяющие внутреннюю полость корпуса на три камеры. Камеры 4 и 5, расположенные на концах корпуса, служат для приема давления внешней среды, которое поступает в них через сквозные каналы в корпусе 6 и 7 соответственно. Камера 8, расположенная между дифференциальными датчиками давления, выполнена в виде канала с малым поперечным сечением и заполнена жидкостью с известными физическими свойствами. Камера 8 гидравлически соединена с внешней средой с помощью канала 9, разделителя сред с подвижной перегородкой 10 и отверстия 11 в боковой стенке корпуса 1. Малое поперечное сечение камеры 8 обеспечивает малый объем жидкости в этой камере, малое изменение ее объема при изменении давления и температуры и, следовательно, снижает требования к конструкции разделителя сред. Разделитель сред с подвижной перегородкой может быть выполнен в различных конструктивных вариантах, в том числе в виде сильфона с закрытым торцом, как это показано на фиг.1. В корпусе прибора установлены датчик давления 12 и датчик температуры 13 жидкости в камере 8, а также датчик угла наклона 14 оси, проходящей через центры дифференциальных датчиков давления, к вертикали.The hydrostatic borehole densitometer contains a housing 1 (Fig. 1), in which differential pressure sensors 2 and 3 are installed, dividing the internal cavity of the housing into three chambers. Chambers 4 and 5, located at the ends of the housing, are used to receive the pressure of the external environment, which enters them through the through channels in the housing 6 and 7, respectively. The chamber 8, located between the differential pressure sensors, is made in the form of a channel with a small cross section and is filled with a liquid with known physical properties. The chamber 8 is hydraulically connected to the external environment through a channel 9, a media separator with a movable partition 10 and an opening 11 in the side wall of the housing 1. A small cross section of the chamber 8 provides a small volume of liquid in this chamber, a small change in its volume with a change in pressure and temperature, and , therefore, reduces the design requirements of the media separator. The media separator with a movable partition can be made in various design options, including in the form of a bellows with a closed end, as shown in figure 1. A pressure sensor 12 and a temperature sensor 13 of the liquid in the chamber 8, as well as a sensor of the angle of inclination 14 of the axis passing through the centers of the differential pressure sensors to the vertical, are installed in the housing of the device.
Дифференциальный преобразователь давления имеет электронную схему (на фигурах не показана), которая по сигналам от датчиков 2, 3, 12, 13, 14 рассчитывает разность давлений в камерах 5 и 4 и вычисляет плотность внешней среды. Она также записывает результаты вычислений и другие необходимые параметры в память прибора, если он является автономным, или передает на поверхность, если прибор спускается в скважину на каротажном кабеле.The differential pressure transducer has an electronic circuit (not shown in the figures), which, based on signals from sensors 2, 3, 12, 13, 14, calculates the pressure difference in chambers 5 and 4 and calculates the density of the environment. It also writes the results of calculations and other necessary parameters to the device’s memory, if it is autonomous, or transfers it to the surface if the device descends into the well on a wireline cable.
Рассмотрим работу плотномера гидростатического скважинного, используя гидравлическую схему устройства, приведенную на фиг.2.Consider the operation of the hydrostatic borehole densitometer using the hydraulic circuit of the device shown in figure 2.
На схеме изображен корпус плотномера 15, заполненный жидкостью с известными физическими свойствами. На верхнем и нижнем торцах корпуса показаны чувствительные элементы 16 и 17 дифференциальных датчиков давления. В корпусе установлен разделитель сред с подвижной перегородкой 18, через которую передается давление внешней среды на жидкость, находящуюся внутри корпуса.The diagram shows the housing of the
На схеме и в тексте использованы следующие обозначения:The following notation is used in the diagram and in the text:
L - номинальное расстояние между центрами чувствительных элементов дифференциальных датчиков давления;L is the nominal distance between the centers of the sensitive elements of the differential pressure sensors;
Н - расстояние по вертикали между центрами чувствительных элементов дифференциальных датчиков давления;H is the vertical distance between the centers of the sensitive elements of the differential pressure sensors;
Х - расстояние по вертикали от центра чувствительного элемента верхнего дифференциального датчика давления до центра подвижной перегородки разделителя сред;X is the vertical distance from the center of the sensing element of the upper differential pressure sensor to the center of the moving partition of the media separator;
α - угол отклонения от вертикали оси, соединяющей центры чувствительных элементов дифференциальных датчиков давления;α is the angle of deviation from the vertical axis connecting the centers of the sensing elements of differential pressure sensors;
ρB - плотность жидкости, внутри корпуса плотномера (на схеме не указана);ρ B is the liquid density inside the densitometer case (not shown in the diagram);
ρH - плотность среды, окружающей корпус плотномера (на схеме не указана);ρ H is the density of the medium surrounding the housing of the densitometer (not shown in the diagram);
g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;
P1H - давление жидкости на верхний чувствительный элемент с внешней стороны корпуса;P1 H - fluid pressure on the upper sensitive element from the outside of the housing;
P1B - давление жидкости на верхний чувствительный элемент с внутренней стороны корпуса;P1 B - fluid pressure on the upper sensitive element from the inside of the housing;
ΔP1=P1H-P1B - перепад давления на верхнем чувствительном элементе;ΔP1 = P1 H -P1 B - pressure drop on the upper sensitive element;
P2H - давление жидкости на нижний чувствительный элемент с внешней стороны корпуса;P2 H - fluid pressure on the lower sensitive element from the outside of the housing;
P2B - давление жидкости на нижний чувствительный элемент с внутренней стороны корпуса;P2 B - fluid pressure on the lower sensitive element from the inside of the housing;
ΔP2=P2H-P2B - перепад давления на нижнем чувствительном элементе;ΔP2 = P2 H -P2 B - pressure drop on the lower sensitive element;
PXH - давление жидкости на подвижную перегородку с внешней стороны корпуса;PX H - fluid pressure on the movable partition from the outside of the housing;
PXB - давление жидкости на подвижную перегородку с внутренней стороны корпуса;PX B - fluid pressure on the movable partition from the inside of the housing;
ΔРП=PXH-PXB - перепад давления на подвижной перегородке.ΔP P = PX H -PX B is the pressure drop across the movable partition.
Найдем математическое уравнение, связывающее перепады давления на дифференциальных датчиках давления с разницей давлений внешней среды, действующей на верхний 16 и нижний 17 датчики давления.We find the mathematical equation that connects the pressure drops across the differential pressure sensors with the pressure difference of the external environment acting on the upper 16 and lower 17 pressure sensors.
Исходя из принятых обозначений, определим давление PXH внешней жидкости с плотностью ρН на подвижную перегородку 18 в зависимости от давления Р2Н. Оно равно давлению Р2Н минус гравитационное давление внешней жидкости на перепаде высот Н-Х:Based on the accepted notation, we determine the pressure PX H of an external fluid with a density ρ N on the
С учетом перепада давления ΔРП на подвижной перегородке получаем:Given the pressure drop ΔP P on the movable partition, we obtain:
Давление Р1В выразим через PXB, вычитая гидростатическое давление жидкости внутри корпуса с плотностью ρВ на перепаде высот Х:The pressure P1 B is expressed through PX B , subtracting the hydrostatic pressure of the fluid inside the housing with a density ρ V at the height difference X:
Давление Р2В определим через Р1В, прибавляя гидростатическое давление жидкости внутри корпуса с плотностью ρВ на перепаде высот Н:The pressure Р2 В is determined through Р1 В , adding the hydrostatic pressure of the liquid inside the body with a density ρ В at the height difference Н:
Определим перепад давления ΔР1=P1H-P1B, используя выражение (3):Define the pressure drop ΔP1 = P1 H -P1 B using the expression (3):
Перепад давления ΔP2=P2H-P2B определим, используя уравнение (4):The pressure drop ΔP2 = P2 H -P2 B is determined using equation (4):
ΔP2=P2H-P2B=Р2Н-Р2Н+ρHg(H-X)+ΔРП+ρBgX-ρBgH=ΔP2 = P2 H -P2 B = Р2 Н -Р2 Н + ρ H g (HX) + ΔР П + ρ B gX-ρ B gH =
ΔРП-ρBg(H-X)+ρHg(H-X)=ΔРП+(ρH-ρB)g(H-X),ΔP P -ρ B g (HX) + ρ H g (HX) = ΔP P + (ρ H -ρ B ) g (HX),
или окончательноor finally
Рассмотрим разницу ΔP1-ΔP2, используя выражения (5) и (6):Consider the difference ΔP1-ΔP2 using expressions (5) and (6):
Таким образом, как показывает уравнение (7), измеряемая прибором разница давлений P1H-Р2Н в камерах 4 и 5 (фиг.1) равна разнице перепадов давлений ΔP1 и ΔР2 на верхнем и нижнем дифференциальных датчиках давления 2 и 3 за вычетом гидростатического перепада давления жидкости в камере между дифференциальными датчиками давления.Thus, as equation (7) shows, the pressure difference P1 H -P2 Н measured by the device in chambers 4 and 5 (Fig. 1) is equal to the difference in pressure drops ΔP1 and ΔP2 at the upper and lower differential pressure sensors 2 and 3 minus the hydrostatic differential fluid pressure in the chamber between the differential pressure sensors.
Существенно, что ни перепад давления на подвижной перегородке ΔРП, ни положение подвижной перегородки относительно дифференциальных датчиков (координата X) никак не влияют на результат измерений.It is significant that neither the pressure drop across the movable partition ΔР П , nor the position of the movable partition relative to the differential sensors (coordinate X) in any way affect the measurement result.
В уравнение (7) входит текущая плотность ρВ жидкости в камере между дифференциальными датчиками давления. Она зависит от ее физических свойств, величины абсолютного давления в жидкости и ее температуры. Давление в жидкости и температура могут меняться в широких пределах в процессе эксплуатации прибора. Поэтому необходимо при каждом измерении определять эти величины и вычислять текущую плотность жидкости внутри корпуса прибора. Давление жидкости в камере между дифференциальными датчиками давления измеряется датчиком давления 12.In equation (7) is included in the current density ρ fluid in the chamber between the differential pressure sensors. It depends on its physical properties, the magnitude of the absolute pressure in the liquid and its temperature. Liquid pressure and temperature can vary widely during the operation of the device. Therefore, it is necessary at each measurement to determine these values and calculate the current density of the liquid inside the device. The fluid pressure in the chamber between the differential pressure sensors is measured by a pressure sensor 12.
Датчик давления 12 может отсутствовать, если плотномер находится в составе комплексного прибора, в котором присутствует датчик давления внешней среды, так как давление в камере 8 отличается от давления внешней среды незначительно. Разницу в основном определяет перепад давления на подвижной перегородке 10, который не может быть выше предела измерения дифференциального датчика давления, иначе он будет поврежден. Как показывают теоретические оценки, для обеспечения высокой точности работы плотномера с измерительной базой 1 метр пределы измерения дифференциальных датчиков давления не должны превышать 1 атмосферы. Если оценка давления в камере 8 осуществляется по показаниям датчика давления внешней среды, то ошибка в одну или менее атмосферы вызовет незначительную погрешность при определении плотности жидкости, заполняющей камеру 8, из-за ее малой сжимаемости, и она не окажет существенного влияния на точность измерения плотности внешней среды.The pressure sensor 12 may be absent if the densitometer is part of a complex device in which an external pressure sensor is present, since the pressure in the chamber 8 differs slightly from the pressure of the external medium. The difference is mainly determined by the pressure drop across the movable partition 10, which cannot be higher than the measurement limit of the differential pressure sensor, otherwise it will be damaged. As theoretical estimates show, to ensure high accuracy of the densitometer with a measuring base of 1 meter, the measurement limits of differential pressure sensors should not exceed 1 atmosphere. If the pressure in the chamber 8 is estimated based on the readings of the ambient pressure sensor, then an error in one or less atmospheres will cause a slight error in determining the density of the liquid filling the chamber 8, due to its low compressibility, and it will not significantly affect the accuracy of density measurement the external environment.
При эксплуатации плотномера в сосудах или вертикальных скважинах в приборе может отсутствовать датчик 14 угла наклона к вертикали оси, проходящей через центры дифференциальных датчиков давления.When operating the densitometer in vessels or vertical wells, the device may lack a sensor 14 of the angle of inclination to the vertical axis passing through the centers of the differential pressure sensors.
Если известна температура среды, в которой работает плотномер, то в нем может отсутствовать датчик температуры 13 жидкости, находящейся в камере 8.If the temperature of the medium in which the densitometer operates is known, then there may be no temperature sensor 13 of the liquid in the chamber 8.
Зная разницу давлений между уровнями расположения верхнего и нижнего датчиков давлений, можно определить плотность ρН окружающей среды при условии, что скорость движения среды относительно прибора и скважины равна нулю. В противном случае необходимо учитывать дополнительный перепад давления, обусловленный силами трения среды о ствол скважины и корпус прибора, а также динамический перепад давления, если скорость потока среды в зонах расположения дифференциальных датчиков давления не одинакова.Knowing the pressure difference between the levels of the upper and lower pressure sensors, it is possible to determine the density ρ N of the environment, provided that the speed of the medium relative to the device and the well is zero. Otherwise, it is necessary to take into account the additional pressure drop caused by the forces of friction of the medium against the wellbore and the body of the device, as well as the dynamic pressure drop if the flow rate of the medium in the areas of differential pressure sensors is not the same.
Так как перепад давления между чувствительными элементами 17 и 16 равен гидростатическому перепаду давления во внешней среде между уровнями расположения этих элементов, то с учетом (7) имеем соотношение:Since the pressure drop between the
Р2Н-P1H=ΔР2-ΔP1+ρBgH=ρHgH.P2 H -P1 H = ΔP2-ΔP1 + ρ B gH = ρ H gH.
Из него следует:From it follows:
Расстояние по вертикали Н между центрами чувствительных элементов можно выразить через номинальное расстояние между ними L и угол α наклона оси, проходящей через центры чувствительных элементов, к вертикали Н=L. Подставляя это выражение в (7) и (8), получаем:The vertical distance H between the centers of the sensitive elements can be expressed in terms of the nominal distance L between them and the angle α of the inclination of the axis passing through the centers of the sensitive elements to the vertical H = L. Substituting this expression in (7) and (8), we obtain:
Уравнение (9) служит для расчета перепада давления между уровнями расположения нижнего и верхнего датчиков давления, а выражение (10) - для подсчета плотности жидкости или газа во внешней среде.Equation (9) is used to calculate the pressure difference between the levels of the lower and upper pressure sensors, and expression (10) is used to calculate the density of a liquid or gas in the environment.
Для обеспечения работы прибора его электронная схема должна выполнять следующие функции:To ensure the operation of the device, its electronic circuit must perform the following functions:
- определять действующие перепады давления на дифференциальных датчиках давления;- determine the effective pressure drops on the differential pressure sensors;
- определять абсолютное давление жидкости в камере между дифференциальными датчиками давления и ее температуру;- determine the absolute pressure of the liquid in the chamber between the differential pressure sensors and its temperature;
- рассчитывать текущую плотность жидкости в камере между дифференциальными датчиками давления;- calculate the current density of the liquid in the chamber between the differential pressure sensors;
- определять угол наклона оси, проходящей через центры дифференциальных датчиков давления, к вертикали;- determine the angle of inclination of the axis passing through the centers of the differential pressure sensors to the vertical;
- определять перепад давления между уровнями расположения нижнего и верхнего датчиков давления по формуле (9);- determine the pressure drop between the levels of the lower and upper pressure sensors according to the formula (9);
- определять плотность жидкости или газа во внешней среде по формуле (10);- determine the density of a liquid or gas in the external environment by the formula (10);
- записывать результаты измерений и другие необходимые параметры в память прибора или передавать их на поверхность по каротажному кабелю.- write down the measurement results and other necessary parameters in the device memory or transfer them to the surface via a wireline cable.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011143040/28A RU2483284C1 (en) | 2011-10-25 | 2011-10-25 | Hydrostatic downhole densitometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011143040/28A RU2483284C1 (en) | 2011-10-25 | 2011-10-25 | Hydrostatic downhole densitometer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011143040A RU2011143040A (en) | 2013-04-27 |
RU2483284C1 true RU2483284C1 (en) | 2013-05-27 |
Family
ID=48791992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011143040/28A RU2483284C1 (en) | 2011-10-25 | 2011-10-25 | Hydrostatic downhole densitometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2483284C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698737C1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-08-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) | Device for control of density of emulsion explosive substance or other liquids in vertical wells and method of monitoring density |
RU2742022C1 (en) * | 2019-12-25 | 2021-02-01 | Светлана Сергеевна Басакина | Device for controlling the density of viscous and inviscid fluids in vertical channels or wells using a hydrostatic contact densimeter with optical signal transmission and a density control method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU197250A1 (en) * | Всесоюзный научно исследовательский , проектно конструкторский | |||
SU457008A1 (en) * | 1973-03-05 | 1975-01-15 | Куйбышевский Филиал Специального Конструкторского Бюро По Автоматике В Нефтепереработке И Нефтехимии | Densitometer for liquid media |
WO1987003088A1 (en) * | 1985-11-19 | 1987-05-21 | Kavlico Corporation | Dual diaphragm differential pressure transducer |
RU2145703C1 (en) * | 1995-02-28 | 2000-02-20 | Роузмаунт Инк. | Pressure converter with brought-out leak-tight diaphragm and correction circuit and process measuring pressure |
RU2330251C1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-07-27 | Александр Николаевич Крапивин | Density pickup |
-
2011
- 2011-10-25 RU RU2011143040/28A patent/RU2483284C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU197250A1 (en) * | Всесоюзный научно исследовательский , проектно конструкторский | |||
SU457008A1 (en) * | 1973-03-05 | 1975-01-15 | Куйбышевский Филиал Специального Конструкторского Бюро По Автоматике В Нефтепереработке И Нефтехимии | Densitometer for liquid media |
WO1987003088A1 (en) * | 1985-11-19 | 1987-05-21 | Kavlico Corporation | Dual diaphragm differential pressure transducer |
RU2145703C1 (en) * | 1995-02-28 | 2000-02-20 | Роузмаунт Инк. | Pressure converter with brought-out leak-tight diaphragm and correction circuit and process measuring pressure |
RU2330251C1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-07-27 | Александр Николаевич Крапивин | Density pickup |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698737C1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-08-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) | Device for control of density of emulsion explosive substance or other liquids in vertical wells and method of monitoring density |
RU2742022C1 (en) * | 2019-12-25 | 2021-02-01 | Светлана Сергеевна Басакина | Device for controlling the density of viscous and inviscid fluids in vertical channels or wells using a hydrostatic contact densimeter with optical signal transmission and a density control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011143040A (en) | 2013-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5147844B2 (en) | Process equipment with density measurement | |
US9964533B2 (en) | System for measuring multi-phase fluid flow characteristics | |
JP4732466B2 (en) | Temperature compensated strain measurement | |
JP5956073B2 (en) | Process fluid level measurement using a remote seal | |
US3038336A (en) | System for measuring height and density of liquids | |
US4517842A (en) | Fluid pressure transducer | |
CN102322257B (en) | Pressure equaliser | |
RU2483284C1 (en) | Hydrostatic downhole densitometer | |
US5661228A (en) | Liquid pressure and level sensing instruments | |
US3184965A (en) | Apparatus for examining fluid-filled bore holes | |
US3310880A (en) | Gravity type hydraulic amplifier precise level | |
RU2359247C1 (en) | Density metre-flow metre for liquid and gaseous media | |
RU2604477C1 (en) | Device for measuring density and level of liquid | |
US6840110B2 (en) | Apparatus to measure differential pressure with settable pressure reference | |
US8535026B2 (en) | Mechanical system for movement along a housing axis | |
JP2929159B2 (en) | Pressure type liquid level measuring device | |
RU2482456C1 (en) | Differential pressure converter | |
CN204357430U (en) | A kind of resistance conductivity sensor of oil well logging fluid | |
CN213397272U (en) | Digital display type oil-water interface instrument and oil storage tank | |
RU2632999C2 (en) | Device for measuring parameters of liquid media in pipeline | |
RU73072U1 (en) | DENSITY-FLOW METER OF LIQUID OR GAS MEDIA | |
US2722123A (en) | Fluid density and level recorder | |
US10724891B2 (en) | Apparatus and method for measuring level | |
RU2488125C1 (en) | Hydrostatic accelerometer | |
JP5815316B2 (en) | Muddy water density measuring device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131026 |