SU883367A1

SU883367A1 - Well investigation device

Info

Publication number: SU883367A1
Application number: SU792743099A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Филин; Аркадий Викторович Киселев; Станислав Сергеевич Александров; Игорь Иванович Середнев; Сергей Федорович Михайлов; Евгений Александрович Ястребов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики
Priority date: 1979-03-29
Filing date: 1979-03-29
Publication date: 1981-11-23

Description

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН(54) APPLICATION FOR WELL RESEARCH

1one

Изобретение относитс к геофизическим исследовани м нефт ных и газовых скважин.This invention relates to geophysical surveys of oil and gas wells.

Известно устройство дл раздельного измерени расхода компонент водонефт ной смеси на забое скважин, состо щее из турбинного измерител суммарного расхода жидкости, аквометра с конденсаторным датчиком, дистанционного управл емого пакера и элект ронной схемы, причем конденсаторный датчик аквометра расположен перед измерителем рас хода на рассто нии от входа смеси в устройство не более двух диаметров канала датчика и снабжен коническим изолированным электродом, образующим кольцевой зазор между электродами переменного сечени , увеличивающегос в направлении потока 11. A device for separate measurement of the flow rate of a component of a water-oil mixture at the bottom of a well is known, consisting of a turbine meter for total fluid flow, an aquo meter with a condenser sensor, a remote controlled packer and an electronic circuit, the capacitor sensor of the aquometer being located in front of the flow meter at a distance from the entrance of the mixture into the device is no more than two diameters of the sensor channel and is equipped with a conical insulated electrode forming an annular gap between the electrodes of variable cross section, ichivayuschegos in the flow direction 11.

Однако, в этом устройстве при больших зазорах (более 3 мм) между изолированным кольцом или стержнем содержание влаги можно измер ть от О до 60%, далее влагомер показывает 100% влаги. При кольцевых зазорах 3 мм и менее измерени можно проводить от О до 100% влаги, но при этом исключаетс измерение жидкостей с в зкостью более 30 ест.However, in this device with large gaps (more than 3 mm) between the insulated ring or rod, the moisture content can be measured from 0 to 60%, then the moisture meter shows 100% moisture. With annular gaps of 3 mm or less, measurements can be made from 0 to 100% moisture, but this eliminates the measurement of liquids with a viscosity of more than 30 eats.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому вл етс глубинный расходометр-влагомер , содержащий корпус с калибро ванным каналом и входными и выходными окнами , преобразователь расхода, состо щий из турбинки с обтекателем и геркона, конденсаторный датчик влагомера, LC .-генератор и пакер, причем турбина датчика расхода электрически св зана с одним из входов UC -гене10 . ратора, другой вход которого св зан с цилиндрической обкладкой конденсаторного датчика влагомера, размещенной Ъ части корпуса датчика расхода, котора выполнена из The closest technical solution to the present invention is a depth flow meter-moisture meter, comprising a housing with a calibrated channel and inlet and outlet windows, a flow transmitter consisting of a turbine with a fairing and a reed switch, a moisture meter capacitor sensor, an LC-generator and a packer, and a turbine The flow sensor is electrically connected to one of the inputs of the UC -gene 10. RATOR, the other input of which is connected with the cylindrical lining of the condenser sensor of the moisture meter, located in the b part of the flow sensor housing, which is made of

15 изол ционного материала 2,15 insulating material 2,

К недостаткам данного расходомера-влаго мера относитс значительна погрещность измерени расхода за счет дребезга контактов геркона, а использование в качестве одного The disadvantages of this flow meter-moisture measure are the significant error in measuring the flow rate due to the bounce of the reed switch contacts, and the use as one

20 из электродов конденсаторного датчика влаги вращающейс турбинки приводит к необходимости применени подвижных скольз щих контактов дл съема сигнала. Цель изобретени - повышение точности измерени и расширени функциональных возможностей устройства за счет обеспечени получени информации с преобразовател рас хода о глубине спуска устройства- по колонне насосно-компрессорных труб, а также обеспечение получени информадаи о температуре. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство снабжено установленным на обтекателе изолированным металлическим цилиндром, а преобразователь расхода выполнен в виде полой катушки с питающей и сигнальной обмотками , каркас которой выполнен из магнитопровод щего материала ц имеет на торце выступы, примыкающие с зазором к турбинке дл замыкани магнитного потока, при этом емкостный датчик влагомера образован изолированным металлическим тщлиндром, размещенным в полости катушки, и ее каркасом . Дополнительное устройство снабжено датчиком температуры, размещенным в изолированном металлическом цилиндре. На фи1. 1 изображено предлагаемое устройство дл исследовани скважин; на фиг. 2 показан узел, включающий магнитоиндукционный датчик преобразовател расхода с выступами на торце и турбинку; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Устройство дл исследовани скважин со . держит корпус 1 с входными 2 и выходными 3 отверсти ми, скважинную часть телесистемы 4, магнитоиндукционный датчик 5, состо щий из каркаса 6 катушки с имеющимис на торце выступами 7, питающий 8 и сигнальной 9 обмотками. Магнитоиндукционный датчик 5 и турбинка 10 вл ютс злемен тами турбинного преобразовател расхода. Кроме зтого, каркас 6 катушки магнитощгдукционного датчика 5 и расположенный на обтекателе 11 изолированный металлический цилиндр 12 служат электродами емкостного преобразовател влагомера. Также устройство содержит преобразователь 13 температуры, помещенный в изолированный металлический цилиндр 12, и пакерующее устройство 14. Магнитоиндукционный датчик 5 турбинного преобразовател расхода одновременно служит дл получени информации о глубине спуска устройства. Устройство работает следующим образом. Прибор спускаетс в скважину на каротажном кабеле. На питающую обмотку 8 под етс посто нный ток от телесистемы 4, в результате магнитоиндукционный датчик 5 ту бинного преобразовател расхода создает вог круг себ магнитное поле. При прохождении прибора мимо стыков труб происходит перераспределение магнитного силового пол , что приводит к возникновению ЭДС в сигналь .4 ной обмотке 9 датчика 5, сигнал которой по ступает на вход телесистемы 4, где регистрируетс число стыков труб и по нему определ етс глубина спуска скважинного -прибора. После выхода прибора из насосно-компрессорных труб глубина спуска в зону перфорированной части эксплуатационной колонны определ етс по длине каротажного кабел . Затем при подъеме прибора начинаетс onределение профил притока путем измерени расхода, влагосодержани и температуры. Пос ле срабатывани пакерующего устройства 14 поток жидкости проходит через входные 2 и выходные 3 отверсти и калиброванный канал корпуса 1 прибора и начинает вращать турбинку 10. В момент, когда лопасти турбинки 10 проход т мимо выступов 7 на торце каркаса 6 магнитоиндукционного датчи ка 5, проходит перераспределение магнитного потока. В результате в сигнальной обмотке 9 возникает ЭДС. Сигнал с обмотки 9 поступает на вход телесистемы 4. Частота посту пающих сигналов пропорциональна количеству расхода жидкости. Одновременно водо-нефт на смесь проходит между первым электродом (каркас 6) и вто рым электродом (изолированный металличес кий цилиндр 12) емкостного преобразовател влагомера. В зависимости от состава водонефт ной смеси происходит изменение емкости преобразовател влагомера, сигнал с которого поступает на вход телесистемы 4, куда приходит информаци о температуре с преобразовател 13 температуры. Таким образом, по полученным данным измерений стро тс профили притока или поглощени жидкости в скважине. Устройство дл исследовани скважин позвол ет производить измерение скорости вращени турбинки с помощью магнитоиндукционного датчика, что обеспечивает повыщение точности измерени , повыщает термостойкость прибора, уменьшает габариты прибора, позвол ет одним и тем же датчиком производить локацию стыков муфт,. обеспечива тем самым точную прив зку измерений по глубине, отсутствие посто нных магнитов исключает закупоривание канала расходомера окислами металла с колонны труб, так как обесточив обмотку питани магнитоиндукционного датчика , все металлические окислы легко удал ютс из канала расходомера потоком жидкос ти. Кроме того, при использовании каркаса магнитоиндукционного датчика в качестве одного из электродов емкостного преобразовател влагомера, а в качестве второго электрода - защитный корпус преобразовател температуры прив зать измерени расхода, влагосодержани и температуры к одной точке по глубине и осуществить их за один спуск прибора в скважину.20 of the electrodes of the rotating impeller capacitor moisture sensor necessitates the use of movable sliding contacts for pickup the signal. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and expand the functionality of the device by providing information from the flow transducer about the descent depth of the device through the tubing string, as well as ensuring that information about the temperature is obtained. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with an insulated metal cylinder mounted on the fairing, and the flow transducer is made in the form of a hollow coil with supply and signal windings, the frame of which is made of magnetic conductive material and has protrusions adjacent to the turbine to close the magnetic flow, while the capacitive sensor moisture meter is formed of an insulated metal valinderm placed in the cavity of the coil, and its frame. An additional device is equipped with a temperature sensor placed in an insulated metal cylinder. On fi1. 1 shows the inventive well testing apparatus; in fig. 2 shows a unit including a magnetic induction flow sensor with lugs on the end and an impeller; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 2. A well survey device. holds the housing 1 with the input 2 and output 3 holes, the downhole part of the telesystem 4, the magnetic induction sensor 5, consisting of a coil frame 6 with protrusions 7 at the end, feeding the 8 and signal 9 windings. The magnetic induction sensor 5 and the impeller 10 are the elements of a turbine flow converter. In addition, the frame 6 of the coil of the magnetic-induction sensor 5 and the insulated metal cylinder 12 located on the fairing 11 serve as electrodes of the capacitive transducer of the moisture meter. The device also includes a temperature transducer 13 placed in an insulated metal cylinder 12 and a packer device 14. A magnetic induction sensor 5 of a turbine flow transducer simultaneously serves to obtain information about the depth of the descent of the device. The device works as follows. The instrument is lowered into the well on the wireline cable. A direct current from the telesystem 4 is supplied to the supply winding 8, as a result, the magnetic induction sensor 5 tu of the binned flow transducer creates a magnetic field. When the device passes the pipe joints, the magnetic force field is redistributed, which leads to the appearance of EMF in the signal 4 of the winding 9 of sensor 5, the signal of which goes to the input of the telesystem 4, where the number of pipe joints is recorded and the depth of the downhole device. After the device leaves the tubing, the depth of descent to the perforated part of the production string is determined by the length of the logging cable. Then, when the instrument is raised, the flow profile is determined by measuring the flow, moisture content and temperature. After the operation of the packer device 14, the fluid flow passes through the inlet 2 and outlet 3 holes and the calibrated channel of the device body 1 and begins to rotate the turbine 10. At the moment when the blades of the turbine 10 passes by the projections 7 at the end of the frame 6 of the magnetic induction sensor 5, it passes redistribution of magnetic flux. As a result, in the signal winding 9 EMF occurs. The signal from winding 9 is fed to the input of the tele system 4. The frequency of the posting signals is proportional to the amount of fluid flow. At the same time, the water-oil mixture passes between the first electrode (frame 6) and the second electrode (insulated metal cylinder 12) of the capacitive transducer of the moisture meter. Depending on the composition of the water-oil mixture, the capacitance of the transducer of the moisture meter changes, the signal from which is fed to the input of the telesystem 4, where the temperature information from the transducer 13 of the temperature arrives. Thus, according to the obtained measurement data, the profiles of the inflow or absorption of fluid in the well are constructed. The well testing device makes it possible to measure the rotational speed of the impeller using a magnetic induction sensor, which improves measurement accuracy, increases the temperature resistance of the device, reduces the size of the device, and allows the same sensor to locate couplings. thus ensuring accurate measurement of depth, the absence of permanent magnets eliminates clogging of the flow meter channel by metal oxides from the pipe string, since de-energizing the supply winding of the magnetic induction sensor, all metallic oxides are easily removed from the flow meter channel. In addition, when using a magnetic induction sensor frame as one of the electrodes of a capacitive transducer of the moisture meter, and as a second electrode - a protective case of a temperature transducer, draw the flow, moisture content and temperature measurements to one point in depth and carry them out in one run of the device into the well.

Claims

1. Device for well testing, comprising a housing with a calibrated channel and inlet and outlet windows, an impeller with a fairing, a flow transducer, a capacitive sensor of the moisture meter and a packer, so as to improve accuracy measuring and expanding the functionality of the device by providing information from the flow transducer about the descent depth of the device through the tubing string, it is equipped with an insulated one installed on the fairing; metal cylinder, and the flow converter is made in the form of a hollow

833676

the coil with the supplying signal signal windings, the frame of which is made of a magnetically conductive material and has protrusions at the end, which are fitted with a gap to the turbine to close the magnetic flux, while the capacitive sensor of the moisture meter is formed by an insulated cylinder placed in the coil cavity and its frame.

2o The device according to claim 1 is characterized by the fact that, in order to obtain temperature information, it is equipped with a temperature sensor located in an insulated metal cylinder.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate No. 466320, E 21 B 47/10, 1975..

2. USSR Author's Certificate No. 473808, E 21 B 47/10,. 1975 (prototype), g

12. / 3

YU

14

X

.6

, 3 8

-; /

7

FIG.

one

/: z

f

7 LJl /