SU785474A1

SU785474A1 - Device for measuring drilling mud flow rate

Info

Publication number: SU785474A1
Application number: SU782662578A
Authority: SU
Inventors: Александр Евгеньевич Ольгин; Юрий Петрович Номикосов
Original assignee: Институт Геологии И Разведки Нефтяных И Газовых Месторождений Министерства Геологии Узбекской Сср
Priority date: 1978-07-25
Filing date: 1978-07-25
Publication date: 1980-12-07

Description

Изобретение относитс к нефт ной и газовой промышленности и может быть использовано дл измерени расхода бурового раствора в желобе циркул ционной системы . Известен датчик расхода, представл ющий собой сосуд, разделенный перегородкой со щелью, и измерительный прибор |1). Жидкость, перелива сь .через щель, устанавливаетс на различном уровне в зависимости от величины расхода. Высота уровн , вл юща с выходной величиной, преобразуетс в пневматический сигнал. Недостатком известного датчика расхода вл етс узка область его применени . Известный датчик не может примен тьс дл измерени расхода жидкостей с твердыми включени ми (грубодисперсные суспензии , щламы) вследствие возможного выпадени осадка перед перегородкой и низкой точности измерени . Также известно устройство дл измерени расхода бурового раствора, содержашее корпус с двум перегородками и силоизмерительный элемент 2). Недостатком этого устройства вл етс низка точность при измерении в потоках с турбулентным движением среды из-за возникновени автоколебаний пластин, зависимость показаний от температуры среды, невозможность применени в эрозионных средах (шламы, суспензии), так как происходит изменение упругих свойств пластин. Цель изобретени - повышение точности измерени расхода с турбулентным движением среды. Поставленна цель достигаетс тем, что перегородки размещены под углом друг к другу, причем одни концы их соединеныс корпусом щарнирно, а другие св заны между собой через силоизмерительный элемент . Дл обеспечени широкого диапазона измерени перегородки могут быть установлены с возможностью изменени угла между ними. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, в котором смонтированы перегородки 2 и 3, прикрепленные с одной стороны при помощи шарнирного соединени 4 к стенке корпуса 1, а с другой стороны св заны между собой т гой 5 через датчикThe invention relates to the oil and gas industry and can be used to measure the flow rate of drilling mud in a trough of a circulation system. A flow sensor is known, which is a vessel divided by a partition with a slit, and a measuring device | 1). Liquid, overflowing through the gap, is set at a different level depending on the flow rate. The height of the level, which is the output value, is converted into a pneumatic signal. A disadvantage of the known flow sensor is its narrow scope. The known sensor cannot be used to measure the flow rate of liquids with solid inclusions (coarse slurries, slimes) due to possible precipitation before the partition and low measurement accuracy. Also known is a device for measuring the flow of drilling mud, a housing with two partitions and a force-measuring element 2). A disadvantage of this device is low accuracy when measured in streams with turbulent motion of the medium due to the occurrence of plate self-oscillations, the dependence of the readings on the medium temperature, the impossibility of using it in erosion media (slimes, suspensions), as the elastic properties of the plates change. The purpose of the invention is to improve the accuracy of flow measurement with turbulent motion of the medium. The goal is achieved by the fact that the partitions are placed at an angle to each other, with one end of them being joined hingedly with the case, while the others are interconnected through a force-measuring element. In order to provide a wide measuring range, the partitions can be installed with the possibility of changing the angle between them. The drawing shows the proposed device. The proposed device consists of a housing 1 in which partitions 2 and 3 are mounted, attached on one side by means of a hinged connection 4 to the wall of housing 1, and on the other side are connected by a pull 5 through a sensor

УСИЛИЙ 6j выход которого подключён на измерительный прибор 7. Шарнирное соединение 4 должно быть выполнено из материалов коррозионно стойких к данной среде или же в виде гибкого соединени на основе листовой резины, фторопласта или других материалов. В качестве датчика усили могут быть применены различные струнные датчики, магнитно-упругие, пневматические . В данном случае, например, при NjeHeH гидравлический датчик, состо щий иа фльфона 8, заполненного жидкостью ивза jмoдeйcтвyющeгo со скобами 9, св занны1 ||и с т гой 5. В качестве вторичного прибора служит манометр 7. Дл изменени угла раствора пластин в зависимости от плотности жидкости в них сделаны продольные пазы 10.EFFORT 6j, the output of which is connected to the measuring device 7. The hinged connection 4 must be made of materials that are corrosion-resistant to this medium, or in the form of a flexible connection based on sheet rubber, fluoroplastic or other materials. As a force sensor, various string sensors, magnetically elastic, pneumatic, can be used. In this case, for example, with NjeHeH, a hydraulic sensor consisting of a fluid 8 filled with a fluid and a junction with brackets 9 is connected1 || and with a pull 5. A pressure gauge 7 serves as a secondary device depending on the density of the liquid in them made longitudinal grooves 10.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

i Жидкость, расход которой измер етс , 1аправл етс по корпусу 1. При своем дви:Й ен«и она создает давление на поверхность Перегородок 2 и 3 за счет скоростного наqopa . Вследствие того, что пластины расположены по углам, происходит разложение параллелограмма силы и возникновение распорного усили т ги 5. Это усилие без потерь в узле креплени пластин (за счет нх шарнирного гибкого соединени к стенкам корпуса 1) передаетс через скобу 9 На сильфон 8 и сжимает его. Возникающее при этом давление л идкости в сильфоне 8 измер етс манометром 7. Величина возникающего усили F зависит от площади S пластин-2 и 3, контактирующих с жидкостью угла а их атаки. Плотности J жидкости И ее скорости V.i The fluid, the flow rate of which is measured, 1 is directed along the housing 1. In its movement: E «n and it creates pressure on the surface of the Partitions 2 and 3 due to the high-speed flow. Due to the fact that the plates are located at the corners, a parallelogram of force decomposes and a spacing force of 5 is generated. This lossless force in the plate fixing unit (due to their flexible hinge connection to the walls of the housing 1) is transmitted through the bracket 9 him. The resulting pressure l liquid in the bellows 8 is measured by a pressure gauge 7. The magnitude of the force F arises depends on the area S of the plates 2 and 3 in contact with the liquid and the angle of attack. J Density of Fluid And Its Speed V.

Эта величина описываетс следующил уравнениемThis value is described by the following equation.

j - S -vj - S -v

- COS (- cos (

где g - ускорение силы т жести.where g is the acceleration of the force of gravity.

При посто нных конструктивных параметрах (площадь S пластин и угла d их атаки) и плотности л идкости усилие F определ етс только скоростью потока, т. е. расходом жидкости.With constant design parameters (the area S of the plates and the angle d of their attack) and the density and the liquid, the force F is determined only by the flow rate, i.e. the flow rate of the liquid.

при изменении плотности жидкости или же перехода на другой диапазон измерени угла а можно изменить путем перестановки т ги 5; в продольных пазах 10.by changing the density of the fluid or by switching to a different angle measurement range a, it can be changed by interchanging rod 5; in the longitudinal grooves 10.

Выбором конструктивных параметров уст-ройства (чувствительности датчика усили ) можно достигнуть заданной точности измерени . Подобное устройство вследствие его простоты и надежности может быть применено при измерении (индикации) расхода бурового раствора, выход щего из скважины , а также вл етс сигнализатором нарушений режима промывки (поглощени раствЬра или флюидопро влени ).By choosing the design parameters of the device (force sensor sensitivity), a given measurement accuracy can be achieved. Such a device, due to its simplicity and reliability, can be used in measuring (indicating) the flow rate of drilling fluid leaving the well, and is also an indicator of violations of the flushing mode (absorption of the fluid or fluid flow).

Claims

Invention Formula

0 1. A device for measuring the flow of drilling fluid, comprising a body with two partitions and a force-measuring element, characterized in that, in order to improve the accuracy of flow measurement with turbulent motion of the medium, the partitions are placed at an angle to each other, and one ends of them are connected to the body jointly, while others are interconnected via a force-measuring element.

2. The device according to claim 1, characterized by

0 in order to provide a wide measuring range, the partitions are mounted with the possibility of changing the angle between them.

Information sources,

taken into account in the examination.

1. Agaynin DI and others. Sensors kontrop and regulation, M., “Muschin Engineering 1965, p. 713 (prototype).

2.Patent of France No. 2194953,

) 1L. G About F 1/00, publ. 1974 (prototype).