SU877335A1 - Расходомер - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к прибо- рам дл  измерений расходов и в зкостей высоков зких нефтей, в частности к скважинным приборам дл  проведени  гидродинамических и физических исследований скважин.

Известны скважинные приборы, еодержащи;е корпус с измерительным каналом , пакерующее устройство с приводом и преобразователь (дл  дистанционных приборов) или уз.ел регистрации показаний (дл  автономных приборов ) . В измерительном узле в качестве чувствительного элемента в подавл ющем больиданстве случаев используетс  аксиальна  турбинка Г13.

В св зи с тем, что показани  турбинных объемных расходомеров сильно завис т от в зкости жидкости, дл  измерени  расходов высокрв эких нефтей (дс 1000 сСт) они не могут быть использованы в св зи с огромной догрешностью измерений. Кроме того, в пластовых услови х весьма важно иметь информацию о в зкости жидкости. Это позвол ет с одной стороны производить оценку состо ни  пластов и от- дельных пропластков, с другой - вводить поправку в показани  расходомеров .

Наиболее близким К предлагаемому  вл етс  расходомер, содержащий вертикальный измерительный канал с поог туплением контролируемой среды снизу, чувствительный элемент в виде шаров, детекторы прохождени  шаров по каналу и блок преобразовани  и управлени  Г2 . .

Известный расходомер не имеет

10 достаточной точности измерени  потоков с переменной в зкостью, высоков зких сред и не дает отдельной информации о в зкости среды.

Цель изобретени  - повышение точ15 ности измерени  сред с переменной в зкостью, в том числе высоков зких сред,; и получение дополнительной информации о в зкости среды.

20

Указанна  цель достигаетс  тем, что параллельно с измерительным ка налом выполнен -дополнительный канал большего диаметра, сообщенный с измерительным каналом в верхней и ниж25 ней част х, в нижней части дополнительного канала последовательно установлены два клапана, выполненные в виде соленоидов, диаметр отверстий которых равен диаметру шаров, детекторы перемещени  шаров установлены

30

между измерительным и дополнительным каналами.

На фиг.1 представлен расходомер, общий вид7 на фих.. 2 - измерительный узел, в увеличенном масштабе; на фиг.З - цепочка импульсов, подаваема  с преобразовател  на выходной прибор.

Расходомер состоит из корпуса 1, в котором последовательно расположены кабельна  головка 2 с кабелем 3 вторичный преобразователь 4, электронный блок 5 управлени , измерите.г льный узел б с входными и выходными окнами 7 и 8, пакер 9 и узел 10 привода пакера. Измерительный узел б (фиг.2) состоит из двух вертикальных цилиндрических сообщак цихс  каналов 11 и .12, разделенных перемычкой 13. Каналы 11 и 12 имеют разные диаметры . В нижней части канала 12 большего сечени  установленыпоследовательно два соленоида 14 и 15 с шаpciMH 16 и 17. Диаметр шаров примерно равен диаметру.-меньшего канала 11 и много меньше диаметра канала 12. В перег лчке 13 размещены два датчика 18 и 19 положений шаров 16 и 17, причем один из датчиков 18 соединен последовательно с диодом 20. Рабоча  жрдкость поступает в измерительный узел через канал 21, сообщающийс  с входными окнами 7, а выходит через канал, сообщающийс  с входными окнами 8. В верхней части канала 12 установлена наклонна  направл юща  22, например из стальной проволоки , преп тствукнца  попаданию шаров в канал 23, а в нижней части канала 11 - ограничитель 24 перемещени  шара, также изготовленный из проволоки. Соленоид 15, расположенный ближе к каналу 12, снабжен байпасом 25. Оба соленЬида 14 и 15, а также датчики 18 и 19 перемещений электрически св заны с электронным блоком 5 управлени , преобразовате . лем 4 и кабелем 3, по которому осуществл етс  питание скважинного прибора и передача импульсов с датчиков 18 и 19 на наземную аппаратуру

При работе расходомера после раскрыти  пакера шары 16 и 17 в начальном положений удерживаютс  во вклю ченных соленоидах 14 и 15. Затем блок 5 управлени  выключает питание соленоида 14, при этом шар 16 попадает в канал 11 и под действием гидродинамического давлени  потока перемещаетс  в канапе 11, последовательно включа  датчики 18 и 19 перемещений шара 18 и 19, По времени прохождени  шара Т (фиг.З) и объему канала 11 между датчиками перемещени  на поверхности определ етс  объемный расход. Так как зазор между шаром 16 (а затем и шаром 17) и каналом 11 минимальный, то объем будет определ тьс  с высокой точнос 

тью и минимальным вли нием в зкости. В процессе прохождени  шаром 16 рассто ни  от соленоида 14 до нижнего датчика 18 перемещени  часть жидкости проходит через байпас 25 в канал 12 дл  ее смены в этом канале. В момент, когда шар 16 проходит датчик 18 положени , блок управлени  выключает соленоид 15 и с некоторым опережением включает соленоид. 14. Второй шар 17 входит в соленоид 14 и снова разобщает каналы 11 и 12.

Первый шар 16, пройд  весь канал 11 и продолжа  перемещение по направл ющей 22, попадает в канал 12 и затем начинает падать в.нем. По времени Тij падени  шара (фиг.З) относительно датчиков 18 и 19 перемещений определ етс  по известной в вискозиметрии формуле Стокса в зкость жидкости J . После прохождени  первым шаром нижнего датчика 18 перемещений блоком 5 управлени  включаетс  соленоид 15 и шар вт гиваетс  в соленоид 15, Таким образом, оба шара вновь занимают первоначальное положение и цикл.измерений может быть повторен.

Экономический эффект от внедрени  скважинного расходомера-вискозиметра определ етс  процессом оптимизации добычи высоков зкой, нефти, так как в насто щее врем  исследовани  в этой области вообще не провод тс . Предлагаемым прибором можно будет исследовать скважины с нефтью любой в зкости.

Кроме того. Име  информацию о в зкости , можно, зна  в зкость воды и нефти в пластовых услови х, определ ть состо ние скважин и возможность прорыва пластовой воды в ствол скважины .

Claims (2)

1. Бар-Слива В.И. Методы и способы компенсации вли ни  в зкости на

показани  объемных тахометрических расходомеров. - Приборы и системы управлени  1975, № 4.

2. Патент США 3623365, кл. 73-209,11971 (прототип).