SU1756768A1 - Устройство дл определени уровн границы раздела сред - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  контрол  положени  раздела сред, а именно: воздух- нефтепродукты - вода, например , в гидрогеологических скважинах. Оно может найти применение при определении толщины сло  нефтепродуктов, наход щихс  на поверхности подземной воды. 6 Цель изобретени  - получение возможно сти определени п оЛМсенИ  границы р зде ла трех сред с помшцью электрически сигналов. Цель осуществл етс  с помощью устройства, включающего в себ  два элект рода: измерительный 7 и электрод сравнени  6. в качестве компенсационного электрода 14 используетс  обсадна  труба. Электроды 7 и 6 расположены на одном проводе 15, разделены изол тором 5, установленным в корпусе 1, а электрод сравнени  6 опущен в Электропроводную жидкость, наход щуюс  в патроне 8. Корпус 1 выполнен из двух геометрически разных частей. В верхней наход тс  воздуховог1. ле коленообразные каналы 2, а к нижней цилиндрической 4 прикреплен изол ционный патрон 8, коаксиально расположенный по отношению к корпусу 1 и установленный с зазором 9, а в нижней части 4 корпуса 1 выполнены отверсти  10, 1 ил. 1 « (Л СП О Ч О

Description

Изобретение относитс  к устройствам контрол  положени  границ раздела сред, например, в гидрогеологических скважинах при измерении толщины сло  нефтепродуктов на поверхности подземных вод.

Известен двухпредельный сигнализатор уровн  электролита, содержащий два электрода, один из которых  вл етс  анодом , другой катодом по отношению к металлу корпуса. Электроды соединены между собой общим изолированным проводом. В зависимости от того каков уровень электролита срабатывает тот или другой электрод, при этом мен ютс  показани  регистрирующего прибора.

Этот сигнализатор позвол ет вы вить изменени  положени  границы электролит- воздух, но не может быть использован дл  определени  положени  границы воздух- нефть.

Известен датчик контрол  границы раздела сред, содержащий два измерительных и один общий электроды, выполненные со- otBCTCTBeHHO из двух различных материалов с большим градиентом потенциала двойного электрического сло  между ними по отношению к компонентам контролируемой среды, ограниченную изол ционной перфорированной прокладкой обойму, в которую заключены один измерительный электрод, половина поверхности общего, имеетс  пространство между ними и электрическа  измерительна  схема. С помощью этого датчика, фиксируетс  электрический сигнал, возникающий в цепи между электродами и определ етс  граница раздела сред - капроновой крошки в воде.

Известен также датчик контрол  уровн  границы раздела вода - нефть, содержащий электрод в виде соединенного с измерительным прибором стержн  со стаканом, наполненным водой, изол торы стержн  и стакана и защитный патрон.

Недостатком этого датчика  вл етс  невозможность определени  положени  границы раздела трех сред.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет определени  положени  границ раздела трех сред.

Эта цель достигаетс  за счет того, что в устройстве дл  определени  уровн  границы раздела сред к индикатору подключены два электрода, один из которых посто нно погружен в электропроводную жидкость, наход щуюс  в корпусе, который выполнен из изол ционного материала и состоит из двух частей, из которых верхн   снабжена воздуховодными коленообразными каналами , а , заполненна  электропроводной жидкостью с размещенными в ней электродом выполнена с отверсти ми и охвачена с зазором защитным патроном из изол ционного материала, при этом второй

электрод установлен выше первого и соосно с ним через изол тор и выполнен из металла , отличающегос  электрическим потенциалом по отношению к электропроводной жидкости в корпусе от металла первого

0 электрода, а верхн   кромка защитного патрона расположена ниже нижней кромки второго электрода.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

5 Устройство содержит корпус 1 из изол ционного материала с воздуховодными коленообразными каналами 2 в верхней его части и полостью 3, образованной нижней частью 4 корпуса 1, В последнем размеще0 ны два электрода, разделенные изол тором 5, один из которых  вл етс  электродом б Сравнени , другой измерительный электрод 7. Оба электрода выполнены из различных металлов, отличающихс  между собой

5 электрическим потенциалом, по отношению к электропроводной жидкости в корпусе 1. Корпус 1 своей нижней частью коаксиально и жестко укреплен внутри защитного патрона 8, изготовленного из изол ционного ма0 териала и установленного с зазором 9. Верхн   кромка защитного патрона 8 расположена ниже нижней кромки электрода 6 сравнени . Защитный патрон 8 заполн етс  электропроводной жидкостью, котора  по5 средством отверстий 10 проникает в корпус 1 таким образом, что электрод сравнени  оказываетс , опущенным в нее посто нно. Кроме того, показаны слой нефти 11, вода 12, наход щихс  в скважине, обсадна  ме0 таллическа  труба 13, выполн юща  функцию компенсирующего электрода 14, котора  с помощью электрических измерительных проводов 15 соедин етс  с потенциометром 16 и индикатором 17,

5 Устройство работает следующим образом .

В начальный момент прохождени  границы Б воздух - нефтепродукты, уровень жидкости А внутри устройства такой же, ка0 кой установилс  на поверхности после заправки . В процессе спуска верхн   кромка защитного патрона постепенно погружаетс  в слой нефтепродуктов, которые начинают поступать в зазор 9, вытесн   часть

5 электропроводной жидкости из зазора 9 в полость 3 корпуса 1. В результате уровень жидкости в полости подниметс , сравниваетс  с уровнем нефт ного сло , обозначенного линией Б. В момент, когда при погружении устройства измерительный

электрод 7 достигнет уровн  Б, оба электрода 7 и б окажутс  погруженными в электропроводную жидкость, благодар  чему электрическа  цепь замкнетс , и по цепи пойдет ток, который будет зафиксирован по возникновению ЭДС индикатором 17, Положение границы двух сред воздух - нефтепродукты определ етс  с помощью мерных электрических проводов 15 в момент по влени  показаний на индикаторе 17. Уровень жидкости в корпусе 1 будет находитьс  на одной отметке с уровнем нефтепродуктов Б, а в зазоре 9 между корпусом и защитным патроном в этот момент будет сформирована граница раздела сред Г между нефтепро- дуктами и электропроводной жидкостью защитного патрона 8.

В процессе дальнейшего погружени  устройства уровень жидкости в корпусе 1 будет подниматьс , вытесн   воздух через воздуховодные коленообразные каналы 2 до тех пор, пока боковые ответвлени  воз- духоводных каналов не окажутс  под поверхностью жидкости. Оставшийс  в верхней части воздуховодных каналов воздух ежи- маетс  и преп тствует дальнейшему проникновению жидкости во внутрь, образу  при этом в воздуховодных каналах уровень Д. При достижении верхней кромки защитного патрона 8 поверхности раздела сред В нефтепродукты - вода, в момент, когда изол ционный защитный патрон 8 погрузитс  ниже уровн  В электрод 6 сравнени  через воду образует уже другую электрическую цепь через воду с компенсационным элект- родом, в качестве которого служит метэлли- ческа  обсадна  труба 14. При этом показани  индикатора должны изменитьс  при соответствующем подборе пар металлов по отношению к электроду сравнени ,

эти показани  могут измен тьс  в противоположную сторону. Изменени  потенциала, зафиксированное индикатором 17 на определенной длине мерных проводов 15, укажет положение второй границы раздела сред нефтепродукты - вода. В этот момент границы Гуже не существует, так как нефтепродукты 11, имеющие меньшую плотность, вытеснены из зазора 9 подземной водой 12. Так работает устройство при спуске в режиме замыкани  электрических цепей.

Claims (1)

1. При подъеме устройство будет работать в режиме разрыва электрических цепей. Формула изобретени  Устройство дл  определени  положени  границы раздела сред, содержащее подключенные к индикатору два электрода, один из которых посто нно погружен в элек- тропроводную жидкость, наход щуюс  в корпусе, изол тор, защитный патрон, отл и чающеес  тем, что, с целью расширени  Функциональных возможностей путем определени  положени  границ раздела трех сред, в нем корпус выполнен из изол ционного материала, состо щим из двух частей, одна из которых, - верхн  , - снабжена воздуховодными коленобразны- ми каналами, а нижн  , заполненна  электропроводной жидкостью с размещенным в ней электродом, выполнена с отверсти ми и обхвачена с зазором защитным патроном из изол ционного материала, при этом второй электрод установлен выше первого и соосно с ним через изол тор и выполнен из металла , отличающегос  электродным потенциалом по отношению к электропроводной жидкости в корпусе от металла первого электрода, а верхн   кромка защитного патрона расположена ниже нижней кромки второго электрода.