SU787628A1

SU787628A1 - Deep-well thermoanemometer

Info

Publication number: SU787628A1
Application number: SU792715222A
Authority: SU
Inventors: Михаил Иванович Багринцев
Original assignee: Тюменская Промыслово-Геофизическая Контора Треста "Союзгазгеофизика"
Priority date: 1979-01-15
Filing date: 1979-01-15
Publication date: 1980-12-15

Description

1one

Изобретение относитс к тепловым измерител м расхода газов и жидкостей и предназначено дл геофизических исследований эксплуатационных скважин в услови х высоких давлений и темпе- 5 ратур окружающей среды.The invention relates to heat meters for the flow of gases and liquids and is intended for geophysical surveys of production wells under conditions of high pressures and ambient temperatures.

Известен прибор, содержащий линейный нагревательный и точечный термочувствительный элементы (НЭ и ТЧЭ), размещенные внутри металлической труб-Ю ки с соотношением длины к диаметру более 10. НЭ подключен к источнику питани , а ТЧЭ в КС-генератор, период колебаний которого пр мо пропорционален сопротивлению ТЧЭ, которое в 15 свою очередь пропорционгшьно температуре ТЧЭ 1 .A device is known that contains linear heating and point temperature-sensitive elements (NE and TCE) placed inside metal pipes -Yuki with a ratio of length to diameter greater than 10. NE is connected to a power source, and TCE in a CS-generator, the oscillation period of which is directly proportional to resistance to TCE, which in 15 is proportional to the temperature of TCE 1.

Недостатком прибора вл етс значительное тепловое сопротивление между ТЧЭ и окружающей.средой и больша 20 область неоднозначной зависимости между скоростью и измер емой температурой , что приводит к снижению точности измерений, а также йужению предела измерени скоросте.. Теори дат- 25 чика не разработана.The drawback of the device is a significant thermal resistance between the TCE and the surrounding medium and a large 20 region of ambiguous relationship between the speed and the measured temperature, which leads to a decrease in the measurement accuracy, as well as to a thinning of the speed measurement limit. Theory of the sensor is not developed.

Известен также скважинный термоанемометр . Датчик прибора представл ет собой две .соединенных по образующей трубки, в одной из которых установле.н 30Also known borehole thermoanemometer. The sensor of the device consists of two. Connected by a generator tube, one of which is installed.

линейный нагревательный, а в другой точечный термочувствительный элементы . В датчике существенно снижено тепловое сопротивление между ТЧЭ и окружающей средой, а сам ТЧЭ установлен на строго определенном рассто нии от переднего конца НЭ, что увеличило область однозначной зависимости между скоростью и измер емой температуройlinear heating, and in the other point temperature-sensitive elements. In the sensor, the thermal resistance between the TCE and the environment is significantly reduced, and the TCE itself is set at a strictly defined distance from the front end of the NE, which increased the area of the one-to-one relationship between speed and measured temperature.

L2 .L2.

Цель изобретени - повышение точности и расширение диапазона измерений .The purpose of the invention is to improve the accuracy and the expansion of the measurement range.

Указанна цель достигаетс тем, что скважинный термоанемометр снабжен коммутатором и блоком стабилизации мощности, а нагревательный элемент выполнен в виде, по меньшей мере, двух секций разной длины, при этом термочувствительный блок содержит число термочувствительных элементов равное числу секций нагревательного элемента, причем кажда из секций нагревательного элемента и термочувствительные элементы подключены соответственно к измерительной схеме через коммутатор, а источник питани соединен с блоком стабилизации мощдости .This goal is achieved by the fact that the borehole thermoanemometer is equipped with a switch and a power stabilization unit, and the heating element is made in the form of at least two sections of different lengths, while the temperature-sensitive unit contains the number of temperature-sensitive elements equal to the number of sections of the heating element element and temperature-sensitive elements are connected respectively to the measuring circuit through the switch, and the power source is connected to the power stabilization unit.

На фиг. 1 приведены полученные экспериментально графики зависимости теплового напора д-t от рассто ни X при различных значени х скорости потока; на фиг. 2 и 3 схематически показаны электрические блок-схемы прототипа и предлагаемого устройства соответственно .FIG. Figure 1 shows the experimentally obtained graphs of the dependence of the thermal pressure d – t on the distance X for various values of the flow velocity; in fig. 2 and 3 schematically show the electrical block diagrams of the prototype and the proposed device, respectively.

Датчик 1 состоит из помещенных в герметичный кожух линейного нагревательного элемента 2, подключенного к источнику 3 питани и термочувствительного элемента 4, расположенного на определенном рассто нии от переднего конца НЭ, причем он (ТЧЭ) подключен к электронной схеме 5, измер ющей его сопротивление. Ток, протекающий через НЭ нагревает герметизирующий кожух датчика, а ТЧЭ измер ет температуру его стенки. При малых скорост х в месте установки ТЧЭ образуетс область неоднозначной зависимости u-t от X и измерени тер ют смысл. При больщих скорост х поток тепла, определ емый погонной мощностью становитс недостаточен дл создани уверенно измер емого теплового напора и измерени также тер ют смыслSensor 1 consists of a linear heating element 2 placed in a sealed casing connected to power supply 3 and a temperature sensitive element 4 located at a certain distance from the front end of the NE, and it (TCE) is connected to an electronic circuit 5 measuring its resistance. The current flowing through the NEs heats up the sensor's sealing casing, and TCE measures its wall temperature. At low speeds, at the installation site of the TCE, an area of ambiguous u-t dependence on X is formed and the measurements lose their meaning. At high speeds, the heat flux determined by the heat output becomes insufficient to create a reliably measurable thermal head and the measurements also lose their meaning.

Помещенный в герметизирующий кожух , датчик 1, включает в себ нагревательный элемент 2 с отрезком 6, подключенные через коммутатор 7 к источнику 3 питани и два термочувствительных элемента 4 и 8. ТЧЭ 4 и дополнительный ТЧЭ 8 через коммутатор подключены к электронной схеме 5. К источнику питани 3 подключен блок стабилизации мощности 9.The sensor 1, placed in the sealing casing, includes a heating element 2 with a segment 6, connected via switch 7 to power supply 3 and two temperature-sensitive elements 4 and 8. TCE 4 and additional TCE 8 through a switch connected to electronic circuit 5. To source power supply 3 is connected to the power stabilization unit 9.

В процессе измерений, по достижении at определенной заданной минимальной величины, оператор или автоматика переключают питание с большого отрезка элемента 2 на меньший 6 и одновременно включают соответствующий ему ТЧЭ 8. Обща мощность, рассеиваема датчиком остаетс посто нной благодар блоку стабилизации мощности, однако после переключени погонна мощность возрастает пропорционально уменьшению длины НЭ и соответственно увеличиваетс д-Ь и точность измерени скорости.In the process of measurement, when at a certain predetermined minimum value is reached, the operator or automatic switch the power from a large segment of element 2 to less than 6 and simultaneously turn on the corresponding TCE 8. The total power dissipated by the sensor remains constant due to the power stabilization unit, but after switching the power increases in proportion to the decrease in the length of the NE and, accordingly, the q-b and the accuracy of the velocity measurement increase.

изобретени the invention

Скважинный термоанемометр, содержащий нагревательный элемент, источник питани , термочувствительный блок и измерительную схему, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и расширени диапазона измерени , он снабжен коммутатором иA downhole thermo-anemometer containing a heating element, a power source, a temperature-sensitive unit and a measuring circuit, characterized in that, in order to improve accuracy and extend the measurement range, it is equipped with a switch and

блоком стабилизации мощности, а нагревательный элемент выполнен в виде, по меньшей мере, двух секций разной длины, при этом термочувствительный блок содержит число термочувствительных д лементов, равное числу секций нагревательного элемента, причем кажда из секций нагревательного элемента и термочувствительные элементы подключены соответственно к измерительной схеме через ко1 1мутатор, аa power stabilization unit, and the heating element is made in the form of at least two sections of different lengths, wherein the temperature-sensitive unit contains a number of temperature-sensitive elements equal to the number of sections of the heating element, each of the sections of the heating element and temperature-sensitive elements are connected respectively to the measuring circuit through ko1 1mutator, and

источник питани соединен с блоком стабилизации мощности.The power supply is connected to a power stabilization unit.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Басин Я.В. Комплекс методов вы влени интервалов обводнени коллекторов . Нефтепромысловое дело. Науч.техн . сборник, 1969, № 5, (ВНИИОНТ).1.Basin Y.V. A complex of methods for detecting watering intervals of reservoirs. Oilfield business. Scientific. collection, 1969, No. 5, (VNIIONT).

2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate

№ 440484, кл. Е 21 В 47/10, 25.08.74.No. 440484, cl. E 21 B 47/10, 08.25.74.

XMIXmi

Claims

Claim

A downhole hot-wire anemometer containing a heating element, a power source, a heat-sensitive unit and a measuring circuit, characterized in that, in order to improve accuracy and extend the measuring range, it is equipped with a switch and a power stabilization unit, and the heating element is made in the form of at least two sections of different lengths, while the thermosensitive unit contains the number of thermosensitive elements equal to the number of sections of the heating element, each of the sections of the heating element and thermal sensor The fixed elements are connected respectively to the measuring circuit through the switch, and the power source is connected to the power stabilization unit.