RU2520110C1 - Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки - Google Patents
Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520110C1 RU2520110C1 RU2013101740/03A RU2013101740A RU2520110C1 RU 2520110 C1 RU2520110 C1 RU 2520110C1 RU 2013101740/03 A RU2013101740/03 A RU 2013101740/03A RU 2013101740 A RU2013101740 A RU 2013101740A RU 2520110 C1 RU2520110 C1 RU 2520110C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature sensor
- radiation source
- container
- gamma radiation
- mud
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к наземным комплексам контроля параметров бурового раствора. Устройство содержит, по меньшей мере, датчик температуры, измерители уровня и скорости течения раствора и плотномер, включающий источник гамма-излучения и блок детектирования, а также электронный блок обработки сигналов и компьютер. Датчик температуры, измерители уровня и скорости и источник гамма-излучения совместно компактно смонтированы на единой несущей платформе, выполненной в виде быстросъемной крышки люка, предусмотренного в верхней части желоба. Вовнутрь последнего введен подвесной жестко связанный с платформой акустически прозрачный контейнер, разделенный на две полости, в одной из которых размещен датчик температуры, а в другой - измеритель скорости в виде электроакустического преобразователя, взаимодействующего через контактную жидкость со стенкой контейнера и обращенного приемоизлучающей поверхностью в сторону данной поверхности желоба. Источник гамма-излучения размещен на внешней нижней поверхности контейнера. Обеспечивается высокая точность контролируемых параметров, простота, компактность и мобильность конструкции, безопасность обслуживания, уменьшение затрат времени на проведение монтажно-демонтажных работ.1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно - к наземным геолого-технологическим комплексам контроля параметров бурового раствора.
Известно устройство дистанционного контроля параметров тампонажных растворов и иных жидкостей при проведении цементирования обсадных колонн и ремонтно-изоляционных работ в буровых скважинах. Оно содержит измерительный блок с датчиком давления и температуры, накладной радионуклидный датчик плотности и накладной электроакустический преобразователь скорости потока, смонтированные на отрезке насосно-компрессорной трубы, входящем в состав нагнетательного трубопровода высокого давления (RU 2379501 С1, Е21В 44/00, Е21В 47/00, 20.01.2010).
Данное устройство для проведения измерений объемного расхода и плотности требует полного заполнения трубопровода жидкостью в поперечном сечении канала, что исключает возможность его применения в закрытых безнапорных трубопроводах большого диаметра, к которым в полной мере относится желоб буровой установки.
Известно также устройство, не обладающее необходимой совокупностью датчиков для полного контроля в безнапорном трубопроводе параметров жидкости, однако содержащее для определения ее объемного расхода электроакустический преобразователь уровня и погружной оптический датчик скорости потока (RU 18769 U1, 7 G01F 1/66, 08.11.2001).
Недостатком этого устройства является невозможность измерения скорости потока вязкопластичных жидкостей высокой плотности, к которым относятся многие буровые и цементные растворы, осаждение и налипание которых на поверхность оптической системы датчика приводит к блокированию работы его измерительного преобразователя.
Из известных устройств дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее, по меньшей мере, датчик температуры, измерители уровня и скорости течения раствора, плотномер, включающий источник гамма-излучения и блок детектирования, жестко закрепленный на внешней нижней поверхности желоба, а также электронный блок обработки сигналов и компьютер (RU 2085726 C1, E21B 47/00, 27.07.1997).
Недостатком данного устройства является наличие связанного с желобом измерительного трубопровода, усложняющего его конструкцию и приводящего к увеличению погрешности измерения расхода вследствие неполного отвода раствора в измерительный канал. Другим недостатком устройства является необходимость применения в нем нейтронного датчика уровня, отдельно от измерительного трубопровода устанавливаемого на желобе. Такая конструкция помимо высокой радиационной опасности и сложности периодической градуировки датчика уровня значительно усложняет монтаж-демонтаж устройства.
Изобретение направлено на устранение указанных недостатков.
Для достижения этого технического результата в предлагаемом устройстве дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки, содержащем, по меньшей мере, датчик температуры, измерители уровня и скорости течения раствора, плотномер, включающий источник гамма-излучения и блок детектирования, жестко закрепленный на внешней нижней поверхности желоба, а также электронный блок обработки сигналов и компьютер, датчик температуры, измерители уровня и скорости и источник гамма-излучения совместно компактно смонтированы на единой несущей платформе, выполненной в виде быстросъемной крышки люка, предусмотренного в верхней части желоба, при этом вовнутрь последнего введен подвесной жестко связанный с платформой акустически прозрачный контейнер, разделенный на две полости, в одной из которых размещен датчик температуры, а в другой - измеритель скорости, выполненный в виде электроакустического преобразователя, взаимодействующего через контактную жидкость со стенкой контейнера и обращенного приемоизлучающей поверхностью в сторону донной поверхности желоба, при этом источник гамма-излучения размещен на внешней нижней поверхности контейнера.
Кроме того, источник гамма-излучения и блок детектирования расположены со смещением относительно друг друга вдоль продольной оси желоба на расстояние между точками излучения и приема, соответствующее базовой толщине слоя раствора, обеспечивающей эффективное поглощение гамма-квантов.
Отличительными признаками предлагаемого устройства дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки от указанного выше известного наиболее близкого к нему являются совместное компактное размещение датчика температуры, измерителей уровня и скорости и источника гамма-излучения на единой несущей платформе, выполненной в виде быстросъемной крышки люка, предусмотренного в верхней части желоба, введение вовнутрь желоба подвесного жестко связанного с платформой акустически прозрачного контейнера, разделенного на две полости, размещение в одной из них датчика температуры, а в другой - измерителя скорости, выполненного в виде электроакустического преобразователя, взаимодействующего через контактную жидкость со стенкой контейнера и обращенного приемоизлучающей поверхностью в сторону донной поверхности желоба, а также размещение источника гамма-излучения на внешней нижней поверхности контейнера. Другим отличительным признаком является расположение источника гамма-излучения и блока детектирования со смещением относительно друг друга вдоль продольной оси желоба на расстояние между точками излучения и приема, соответствующее базовой толщине слоя раствора, обеспечивающей эффективное поглощение гамма-квантов.
Предлагаемое устройство поясняется прилагаемой схемой, фрагмент общего вида с частичным продольным разрезом.
Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки выполнено в виде модульной конструкции, размещенной на желобе 1 закрытого типа, по существу представляющему собой безнапорную трубу большого диаметра. При этом датчик температуры 2, измерители уровня 3 и скорости 4 и источник гамма-излучения 5 совместно компактно смонтированы на единой несущей платформе 6, которая выполнена в виде быстросъемной крышки люка 7, имеющего форму прямоугольной металлической горловины 8, приваренной к верхней части желоба 1. Внутри желоба 1 установлен подвесной герметичный акустически прозрачный (выполненный, например, из нержавеющей стали) цилиндрический контейнер 9 обтекаемой формы, жестко связанный с помощью трубчатой штанги 10 с несущей платформой 6. Штанга 10 имеет возможность осевого перемещения для обеспечения установки контейнера 9 в желобе 1 на заданной глубине и снабжена зажимом 11, жестко связанным с несущей платформой 6. На верхнем конце штанги 10 съемно установлен электронный блок 12 обработки сигналов, который с помощью кабельного разъема (на схеме не показан) электрически связан с контейнером 9. При этом контейнер 9 разделен перегородкой 13 на две полости 14 и 15. В полости 14 с помощью Г-образного кронштейна 16, жестко закрепленного на перегородке 13, размещен погруженный в контактную жидкость 17 (например, жидкий вазелин) измеритель скорости 4 течения раствора 18, выполненный в виде электроакустического преобразователя, взаимодействующего через контактную жидкость 17 со стенкой контейнера 9 и обращенного приемоизлучающей поверхностью в сторону внутренней донной поверхности желоба 1. При этом информационный (коаксиальный) кабель 20 от измерителя скорости 4 с уплотнением через перегородку 13 выведен в воздушную полость датчика температуры 2 и вовнутрь штанги 10 до кабельного разъема электронного блока 12 обработки сигналов. Такое размещение измерителя скорости 4 позволяет обеспечить надежный контроль скорости течения раствора 18 при его минимально допустимом уровне, что особенно важно при контроле выхода в желоб 1 «языков» цементного раствора. Датчик температуры 2 с возможностью доступа его чувствительного элемента к раствору 18 с уплотнением выведен из воздушной полости через нижнюю стенку контейнера 9 наружу и с помощью электрических проводов 21 связан с контактами кабельного разъема электронного блока 12 обработки сигналов. Источник гамма-излучения 5, выполненный в виде не имеющего ограничений по радиационной безопасности радионуклида, например натрия-22, в металлической капсуле с помощью резьбового соединения установлен в нижней задней (по отношению к направлению потока, указанного па схеме стрелкой) части контейнера 9 с возможностью взаимодействия с блоком детектирования 22 плотномера, жестко закрепленного на внешней нижней поверхности желоба 1 с помощью крепежных резьбовых шпилек 23. При этом контейнер 9 в лобовой и задней частях снабжен обтекателями 24 и 25. Для обеспечения работоспособности плотномера при минимально допустимом уровне течения раствора 18 источник гамма-излучения 5 и блок детектирования 22 расположены со смещением относительно друг друга вдоль продольной оси желоба 1 на расстояние между точками излучения и приема, соответствующее базовой толщине слоя раствора, обеспечивающей эффективное поглощение гамма-квантов. Для определения объемного расхода раствора измеритель уровня 3 может иметь различную конструкцию, выполненную, например, в виде жестко размещенного на горловине 26 электроакустического преобразователя либо установленного на ней лазерного дальномера. Электронный блок 12 обработки сигналов размещен в герметичном кожухе и служит для сбора данных, измерения электрических сигналов и передачи цифровой информации в компьютер (на схеме не показан), обычно дистанционно размещаемый в станции геолого-технологических исследований, осуществляемых на скважине. При необходимости к электронному блоку 12 обработки сигналов могут быть подключены и другие дополнительно установленные на платформе 6 датчики, такие, например, как резистивиметр.
Работа устройства дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки заключается в следующем.
При выходе из ствола скважины раствор 18 по направлению, указанному на схеме стрелкой, поступает в желоб 1. В процессе движения раствора 18 в желобе 1 с помощью измерителей уровня 3 и скорости 4 происходит волновое зондирование границы раздела жидкость - воздух и движущихся в потоке твердых частиц и газовых пузырьков. Вырабатываемые в результате этого зондирования электрические сигналы поступают в электронный блок 12 их обработки, а затем на вход компьютера, где по заданному алгоритму пересчитываются в показания объемного расхода. При этом упомянутый алгоритм в качестве исходного параметра, необходимого для определения площади поперечного сечения потока в виде сегмента, включает в себя информацию о величине внутреннего диаметра желоба 1. Одновременно с электрическими сигналами, предназначенными для измерения объемного расхода жидкости, от блока детектирования 22 плотномера и от датчика температуры 2 на вход компьютера через электронный блок 12 обработки сигналов поступают электрические сигналы, характеризующие плотность раствора 18 и его температуру. При этом полученные показания используются для расчета массового расхода раствора 18 и анализа осуществляемого технологического процесса.
Использование предлагаемого устройства дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки позволит по сравнению с существующими устройствами обеспечить следующие преимущества:
- повысить точность измерения объемного расхода раствора;
- обеспечить простоту, компактность и мобильность конструкции;
- повысить безопасность обслуживания;
- минимизировать затраты времени на проведение монтажно-демонтажных работ.
Claims (2)
1. Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки, содержащее, по меньшей мере, датчик температуры, измерители уровня и скорости течения раствора, плотномер, включающий источник гамма-излучения и блок детектирования, жестко закрепленный на внешней нижней поверхности желоба, а также электронный блок обработки сигналов и компьютер, отличающееся тем, что датчик температуры, измерители уровня и скорости и источник гамма-излучения совместно компактно смонтированы на единой несущей платформе, выполненной в виде быстросъемной крышки люка, предусмотренного в верхней части желоба, при этом вовнутрь последнего введен подвесной жестко связанный с платформой акустически прозрачный контейнер, разделенный на две полости, в одной из которых размещен датчик температуры, а в другой - измеритель скорости, выполненный в виде электроакустического преобразователя, взаимодействующего через контактную жидкость со стенкой контейнера и обращенного приемоизлучающей поверхностью в сторону донной поверхности желоба, при этом источник гамма-излучения размещен на внешней нижней поверхности контейнера.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник гамма-излучения и блок детектирования расположены со смещением относительно друг друга вдоль продольной оси желоба на расстояние между точками излучения и приема, соответствующее базовой толщине слоя раствора, обеспечивающей эффективное поглощение гамма-квантов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101740/03A RU2520110C1 (ru) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101740/03A RU2520110C1 (ru) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2520110C1 true RU2520110C1 (ru) | 2014-06-20 |
Family
ID=51216923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013101740/03A RU2520110C1 (ru) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2520110C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602558C1 (ru) * | 2015-08-25 | 2016-11-20 | Анатолий Георгиевич Малюга | Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки |
RU2602560C1 (ru) * | 2015-08-25 | 2016-11-20 | Анатолий Георгиевич Малюга | Способ дистанционного контроля параметров раствора на выходе из ствола скважины |
RU2798916C1 (ru) * | 2023-02-14 | 2023-06-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть - Ноябрьскнефтегазгеофизика" (ООО "Газпромнефть - ННГГФ") | Устройство и способ автоматизированного измерения параметров бурового раствора |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2085726C1 (ru) * | 1994-07-19 | 1997-07-27 | Юрий Алексеевич Волченко | Устройство для одновременного измерения параметров бурового раствора |
-
2013
- 2013-01-14 RU RU2013101740/03A patent/RU2520110C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2085726C1 (ru) * | 1994-07-19 | 1997-07-27 | Юрий Алексеевич Волченко | Устройство для одновременного измерения параметров бурового раствора |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
<BR>RU 18769 U1, 10.07.2001<BR>SU 1056056 A, 23.11.1983<BR>RU 2442889 C1, 20.02.2012<BR>SU 1715040 A1, 15.12.1993<BR>EP 101158 A2, 22.02.1984 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602558C1 (ru) * | 2015-08-25 | 2016-11-20 | Анатолий Георгиевич Малюга | Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки |
RU2602560C1 (ru) * | 2015-08-25 | 2016-11-20 | Анатолий Георгиевич Малюга | Способ дистанционного контроля параметров раствора на выходе из ствола скважины |
RU2798916C1 (ru) * | 2023-02-14 | 2023-06-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть - Ноябрьскнефтегазгеофизика" (ООО "Газпромнефть - ННГГФ") | Устройство и способ автоматизированного измерения параметров бурового раствора |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6945095B2 (en) | Non-intrusive multiphase flow meter | |
RU2607826C2 (ru) | Скважинный инструмент для определения скорости потока | |
NO320981B1 (no) | Fremgangsmate og anordning for maling av gass-stromningsrate i flerfase-bronnstrom i naer-horisontale borehullseksjoner | |
US20160070016A1 (en) | Downhole sensor, ultrasonic level sensing assembly, and method | |
US9903972B2 (en) | Seismic cable, system and method for acquiring information about seismic, microseismic and mechanical vibration incidents in a well | |
RU2014122122A (ru) | Направленное бурение с использованием оптического вычислительного элемента | |
RU2285119C1 (ru) | Система измерения расхода и свойств бурового и цементного раствора | |
CN105181997A (zh) | 非接触式超声波水流流速计及非接触式流速检测方法 | |
RU2292571C1 (ru) | Комплексный скважинный прибор | |
US7802470B2 (en) | Ultrasonic liquid level detector | |
RU2520110C1 (ru) | Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки | |
US4191250A (en) | Technique for cementing casing in an offshore well to seafloor | |
CN105074502A (zh) | 用于确定沉积在海床中的放射性活动的方法和设备 | |
BR112019011401A2 (pt) | avaliação de propriedades físicas de um material atrás de um revestimento utilizando ondas acústicas guiadas | |
KR100556058B1 (ko) | 압력계, 수위계 및 유속계를 이용한 하수도 침전물 높이 및 유량 측정 시스템 | |
RU47964U1 (ru) | Система измерения расхода и свойств бурового и цементного раствора | |
US4111040A (en) | Testing for corrosion of the internal wall of a metal chamber | |
CN109613115A (zh) | 对储气井水泥防护层的胶结质量进行检测的声波检测方法 | |
RU2700610C1 (ru) | Устройство для автоматического контроля водоотдачи промывочной жидкости | |
JP4276367B2 (ja) | 高圧高温流体の流向および流速計測方法および装置 | |
JP6281148B2 (ja) | 透水試験装置及び透水試験方法 | |
Larrarte et al. | Water level and discharge measurements | |
RU2602558C1 (ru) | Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки | |
US20070005250A1 (en) | System and method for locating leaks in petroleum wells | |
RU2443860C1 (ru) | Термоманометрическая система с расходомером и влагомером |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150115 |