SU804825A1

SU804825A1 - Device for measuring fluid velocity in well

Info

Publication number: SU804825A1
Application number: SU792745239A
Authority: SU
Inventors: Алексей Васильевич Козлов; Дмитрий Вениаминович Беляев
Original assignee: Научно-Производственное Объединение"Геофизика" Министерства Геологииссср
Priority date: 1979-04-02
Filing date: 1979-04-02
Publication date: 1981-02-15

Description

1one

Изобретение относитс к разведочной геофизике, а именно к скважинным глубинным приборам дл измерени скоростей движени жидкости по высоте скважины.The invention relates to exploration geophysics, namely, borehole depth gauges for measuring fluid velocity along a height of a well.

Известно термоанемометрическое устройство дл измерени расхода жидкости в скважине, содержащее корпус с расположенными в нем нагревател ным и термочувствительным элементами . l .A thermo-anemometric device for measuring fluid flow in a well is known, which comprises a housing with heating and thermo-sensitive elements located in it. l.

Недостатками устройства вл ютс трудность количественной интерпретации и, соответственно, невозможность измерени малых расходов жидкости.The drawbacks of the device are the difficulty of quantitative interpretation and, accordingly, the impossibility of measuring small flow rates.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство , в котором в двух расположенных р дом кожухах расположены нагреватель и термочувствительный элемент заключенные в единый корпус 2.Closest to the proposed technical entity is a device in which a heater and a temperature-sensitive element are housed in a single housing 2 located in two shells arranged in a row.

Недостаток этого устройства - невозможность измер ть малые расходы и скорости движени жидкости.The disadvantage of this device is the inability to measure low flow rates and speeds of fluid.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности при измерении малых скоростей движени жидкости в скважине.The aim of the invention is to increase the sensitivity when measuring low velocities of fluid flow in a well.

Поставпенна цель достигаетс установкой дополнительного термочувствительного , элемента, расположенного на наружной поверхности корпуса, при это основной термочувствительный элемент и импульсный нагреватель установлены в камере.The goal is achieved by installing an additional temperature-sensitive element located on the outer surface of the body, with this main temperature-sensitive element and a pulse heater installed in the chamber.

Скорость и направление движени л дкости определ ютс по времени прихода тепловой волны к первому и второму термочувствительным элементам. За счет износа термочувствительных элементов и выноса одного из них за внешнюю поверхность устройства уменьшаетс теплова инерционность датчика , что позвол ет снизить мощность нагрева импульсного нагревател и повысить чувствительность предлагаемого устройства к измерению малыхThe speed and direction of movement of the capacitance are determined by the time of arrival of the heat wave to the first and second temperature-sensitive elements. Due to the wear of thermosensitive elements and the removal of one of them beyond the external surface of the device, the thermal inertia of the sensor is reduced, which makes it possible to reduce the heating power of the pulse heater and increase the sensitivity of the proposed device to measuring small

скоростей движени жидкости в скважине от 0,1 до 1,0 м/ч.fluid flow rates in the well from 0.1 to 1.0 m / h.

На фиг.id изображено устройство, разрез; на фигЛсУ - устройство, общий вид; на фиг.1.-В - вид с торца; на фиг.2 - графики изменени температуры (т с) жидкости во времени (С): на фиг.З - градуировочный график прибора ,On fig.id shows the device section; on figsu - device, general view; in Fig. 1.-B - end view; Fig. 2 shows graphs of the temperature (t s) of the fluid over time (C); in Fig. 3, the calibration curve of the instrument;

Устройство дл измерени скорости движени жидкости в скважине содержит цилиндрический цельный корпус 1, соединенную с ним камеру 2, изготовленную из материала с низкой теплопроводностью . В нижнем основании камеры 2 установлен импульсный нагреватель 3. В верхнем своде камеры 2, сообщающейс со скважинной средой через отверстие 4, установлен основной термочувствительный злемент 5. На внешней поверхности корпуса 1 на фиксированном рассто нии от отверсти 4 расположен второй термочувствительный злемент 6. Дл ограничени растекани теплового потока в горизонтальной плоскости, а также дл , фиксации прибора в скважине на корпусе предусматриваютс продольные ребра 7. Входное отверстие 8 служит дл быстрого заполнени камеры 2 скважинной жидкостью и уменьшени завихрени жидкости в процессе нагрева, управление работой осуществл етс с наземного блока питани и регистратора 9 по трехжильному кабелю 10.A device for measuring the velocity of fluid in a well contains a cylindrical one-piece body 1, a chamber 2 connected to it, made of a material with low thermal conductivity. In the lower base of chamber 2, a pulse heater 3 is installed. In the upper dome of chamber 2, which communicates with the downhole medium through aperture 4, a main temperature-sensitive element 5 is installed. On the outer surface of the housing 1 at a fixed distance from the aperture 4 there is a second temperature-sensitive element 6. For limiting spreading the heat flow in the horizontal plane, as well as for fixing the device in the well on the housing, longitudinal ribs 7 are provided. The inlet 8 serves to quickly fill the chamber 2 downhole fluid and reduce the turbulence of the fluid in the heating process, the operation is controlled from the ground power supply unit and the recorder 9 through a three-core cable 10.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При подаче импульса тока на нагреватель 3 в камере 2, заполненной скважинной жидкостью, возникает волна теплового потока, направленного вверх Достигнув свода камеры, выполненного под углом 45° к вертикальной оси термочувствительного элемента 5, теплова волна через выходное отверстие When a current pulse is applied to the heater 3 in the chamber 2 filled with the well fluid, a heat flow wave is directed upwards. Having reached the chamber arch, made at an angle of 45 ° to the vertical axis of the heat sensitive element 5, the heat wave through the outlet

4вдоль внешней поверхности корпуса4 along the outer surface of the housing

1 и приводных ребер 7 достигает термочувствительного элемента 6. Геометри термочувствительных элементов1 and the drive ribs 7 reaches the temperature-sensitive element 6. Geometry of the temperature-sensitive elements

5и 6 и сопротивление импульсного нагревател 3 дл заданных потоков скважинной жидкости подбираетс таким образом , чтобы максимум тепловой волны регистрируемый чувствительным элементом 6, составл л половину высоты амплитуды тепловой волны, регистрируемой термочувствительным элементом 5. Таким образом, теплова волна регистрируетс термочувствительным элеме том 5 только в статической среде, а термочувствительным элементом 6 - в динамической, вл ющейс функцией скорости и направлени движени измер емой жидкости. Смещение максимума на 1i и от статического случа , изображенного на кривой 1 (фиг.2) показывает направление жидкости: /14- направление жидкости ввер ( крива U), llj (крива Ш). По величине смещени Ь (мм) с помощью градуировочного графика (фиг.З) суд т о скорости движени жидкости.5 and 6 and the resistance of the pulse heater 3 for the given downhole fluid flows is selected so that the maximum of the heat wave detected by the sensing element 6 is half the height of the amplitude of the heat wave detected by the temperature sensitive element 5. Thus, the heat wave is recorded by the temperature sensitive element 5 only the static medium, and the thermosensitive element 6 in a dynamic one, which is a function of the speed and direction of movement of the measured liquid. The shift of the maximum by 1i and from the static case shown in curve 1 (figure 2) shows the direction of the liquid: / 14- the direction of the liquid vver (curve U), llj (curve). By the magnitude of the displacement b (mm), using the calibration curve (Fig. 3), the velocity of the fluid is judged.

Использование предлагаемого устройства дл измерени скорости движени в скважине позвол ет повысить чувствительность измерени в диапазоне малых скоростей, что дает возможность дл проведени поисков при разведке рудных тел, создающих тепловую аномалию .The use of the proposed device for measuring the speed of movement in the borehole makes it possible to increase the sensitivity of the measurement in the range of low velocities, which makes it possible to carry out exploration searches of ore bodies creating a thermal anomaly.

Claims

1. US patent number 2675702, CL.73-155 pub. 1950.

2. USSR author's certificate number 440484, cl. E 21 B 47/10, 1972.

pz

L

9

/

.

9

H

fpu.l

MM .GG.

MM

(sen)

W6B

fpus.2

0.6 0.8 V

FIG.