SU883376A1 - Устройство дл измерени расхода теплоносител в нагнетательных скважинах - Google Patents

Устройство дл измерени расхода теплоносител в нагнетательных скважинах Download PDF

Info

Publication number
SU883376A1
SU883376A1 SU802899700A SU2899700A SU883376A1 SU 883376 A1 SU883376 A1 SU 883376A1 SU 802899700 A SU802899700 A SU 802899700A SU 2899700 A SU2899700 A SU 2899700A SU 883376 A1 SU883376 A1 SU 883376A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
turbine
stator
flow
voltage
shaft
Prior art date
Application number
SU802899700A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Федорович Путилов
Юрий Николаевич Турчанинов
Михаил Анатольевич Диченко
Юрий Васильевич Никифоров
Андрей Иванович Петров
Виктор Исакович Бар-Слива
Original Assignee
Ивано-Франковское Специальное Конструкторское Бюро Средств Автоматизации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ивано-Франковское Специальное Конструкторское Бюро Средств Автоматизации filed Critical Ивано-Франковское Специальное Конструкторское Бюро Средств Автоматизации
Priority to SU802899700A priority Critical patent/SU883376A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU883376A1 publication Critical patent/SU883376A1/ru

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ
I
Изобретение относитс  к нефт ной и газовой промышленности и может быть использовано .дл  измерени  расхода теплоносител  в продуктивные пласты нагнетательных скважин в процессе теплового воздействи .
Известно устройство дл  измерени  и расхода гор чей воды в нагнетательных скважинах , содержащее корпус, турбину на валу которой эксцентрично закреплен посто нный магнит , геркон, вторичный преобразователь и источник питани  (1 .
Недостатком известного расходомера  вл етс  невозможность его использовани  в скважинных услови х дл  измерени  расхода влажного пара в продуктивные пласты нагнетательных скважин в процессе теплового воздействи , так как дес тикратное перекрытие по рабочему диапазону, достаточЕГое дл  гор чей воды, в услови х влажного пара совершенно недостаточно. Это объ сн етс  тем, что объем, а значит и объемный расход влажного пара, (;ущественно зависит от степени сухости пара, котора  в свою очередь, зависит от скважинных условий по температуре и данлению. Поэтому полученный из одного и того же количества жидкости (воды) объм пара может в процессе прохождени  по разным участкам ствола скважины в сотни раз мен ть свою величину и эти изменени  на много нерекрьгвают возможности скоростного тахометрнческого преобразовател  расхода по ширине (перекрытию ) диапазона. Таким образом, основыва сь на сведени х, полученных на новерхлости, об устьевом расходе пара при его закачке в скважину невозможно предсказать с достаточ , ной степенью точности требуемый в намеченной точке скважины измерительный диапазон и выбрать его оптимальные границы. Даже при случайном совпадении выбранных границ с величиной расхода в данной точке измер емый параметр может легко выйти за выдранные пределы и измерение не состоитс . Следовательно , без существенного расширени  диапазона расходомер не применим дл  работы в среде влажного нара.

Claims (2)

  1. Цель изобретени  - расширение диапазона измерени  за счет создани  на турбине тормозного момента. Поставленна  цель достигаетс  тем. что устройство снабжено дополнительным герконом, установленным диаметрально нротивоположно основному горкону и тормозным блоком, выполненным в виде размещенного на валу турбины дополнителыю1о посто нного магнита и установленного в корпусе тороидального серде ника с двухсекционной обмоткой и переключателем нол рности питани  обмотки, причем основной и дополнительный герконы включены в цепь переключател  пол рности питани  обмотки, который соединен со вторкчныту преобразователем и источником питани . Кроме того, с целью обеспечени  возможности изменени  крутизны преобразовани  расхода в число оборотов турбины, устройство снабжено преобразователем частоть в напр жение с задатчиком, причем вход нреобразовател  частоты в напр жение подключен к вторичному преобразователю, а выход к нстЬчпику нитани . Ма фиг. 1 показан общий вид расходомера, разрез; на фиг. 2 и 3 - электрическа  схема расходомера в различных режимах работы; на фиг. 4 -- электрическа  схема расходо мера, предусматривающа  изменс11ис крутизгы преобразовани  расхода в число оборотов турбины. Расходомер состоит {фиг. 1) на 1чорнусе I, в котором на онорах 2 враииетс  турбина 3 под действием потока, проход итего через входные 4 и выходные 5 окна корпуса. JtTH направлени  потока в измерите п.и-лй канал служит пакер 6, На валу 7 турбины .3 эксцентрично закреплен посто нный магнит 8 с продольным (по отношению к валу) расположе}{ием полюсов, взаимодействующий с двум  радиально расположенными (по отношению к валу) герметичными контактами (герконами) 9 и 10, размещенными в герметичном отсеке корпуса 1. Кроме того, на валу 7 турбины 3 закреплен посто нный магнит 11 с радиальным (по отношению к валу) расположением nojnocoB, играющий роль ротора тормозного устройства с бегущим магнитным полюсом. Статор тормо з щего устройства выполнен в виде тороидаль ного сердечника 12, снабженного двухсекционной обмоткой 13, и также размещен в герме тичном отсеке корпуса 1. Дл  св зи со вторичной аппаратурой, наход щейс  на поверхности (не показана), служи двухпроводный канал дистандион1 ой св зи (одноканальный кабель в металлической оплет ке) 14. Обмотка 13 статора состоит (фнг. 2) из равных по числу витков секций 15 и J6, дел щих статор на две симметричпые части, что придает статору свойства электромагнита с расположенн1 1М1{ на стыках секций полюсами. бмотка 13 имеет электрическую св зь с переключателем пол рности питани  статора 17, управл емого герконами 9 и 10 и св занного, в свою очередь, при помощи канала дистан- , ционной св зи 14, со вторичным прибором 18 и регулируемым источником посто нного напр жени  19, вынесенными на поверхность. Св зь переключател  17 со вторичным прибо ром 18 осуществлена через разделительную емкость С , а с источником напр х ени  19 - через переключатель калиброванных напр жений П. секций 15 и 16 статора (полюса , злек Магнита) тормоз щего устройства и герKOHJ - и 10 расположень в общей плоскости, проход щей через ось вала 7 турбины 3. Радкальньн 11 и продольный 8 посто нные магниты также лежат в общей нлоскости, проход пдей через ось вала 7. Дч  обеспечени  возможности изменени  крутизны преобразовани  в схему расходомера введены (фиг. 2 и 4) преобразователь частоты в напр жение 20 с задатчиком 21 характера регулировани . Расходомер работает следуюндим образом. . При поступлении контролируемого нотока в измерительный канал турбина 3 начинает вращатьс  с пропорциональной объемному расходу скоростью (частотой вращени ). Аналогично вращаетс  расположенный на одном валу с турбиной магнит 8, управл ю1ЦИЙ геркопами 9 и 10, в св зи с чем происходит двойное в течение оборота переключение переключателем 17 пол рности напр жени  источника питани  19 на статоре 12, частота которого также пропорциональна объемному расходу. Возникающие в момент переключени  импульсы отфильтровываютс  емкостью С и поступают во вторичный прибор 18, где фиксируетс . По частоте следсь вани  импульсов суд т о величине расхода. Отличительной особенностью предлагаемого расходомера  вл етс  наличие в его конструкнли индукционного тормозного блока с бегу: WM магнитным полем. Бегущее ноле образуетс  в статоре 12 за счет наличи  в нем злектромагмитных полюсов, периодически мен ющих свою пол рность. На фиг. 2 и 3 показано изменение пол рности полюсов статора в зависимости от очередности включени  герконов, причем намагниченность сердечника одной и той же пол рности сохран етс  в течение пол-оборота до поступлени  в переключатель 17 командного импульса от следующего геркона, после чего пол рность скачком мен етс  на обратную и также сохран етс  в течение пол-оборота. Так как ротор тормоз щего устройства, выполненный в виде посто5  нного магнита 1 с радиальным нагфавлением полюсов, расположен в одной плоскости с управл ющим магнитом 8 в момент перекл чени  пол рности он занимает одно из показанных на фиг. 2 или 3 положений (плоско ти размещени  магнитов, стыков секций статора и герконов совпадают). Магнитное поле статора начинает преп тство вать далънейщему перемещению ротора, причем в течение пол-оборота это преп тствие нарастает, после чего поле мгновенно мен ет свой знак на обратный и процесс повтор етс . Очевидно, что преп тствующий вращеггаю ротора, пульсирующий с частотой вращени  турбины тормозной момент, зависит по своей усред1 е1шой величине от приложенного к статору посто нного напр жени  (от степени на магшгчснности электромагнита), т.е. от положени  переключател  П. Следовательно, мен   подводимое к статору напр жение питани  можно принудительно вли ть на велич1шу тормозного момента на валу турбины, т.е. - на ее скорость вращени . Число оборотов турбипы скоростного тахометрического преобразовател  расхода зависит от величины объемного расхода следую щим образом: М H-S где Q - объемный расход среды через измерительное сечение турбины; - площадь измерительного сечени  турбины; И - шаг винтовой поверхности лопастей турбины; М - момент торможени  на турбине, причем нижн   граница диапазона (минимальн число оборотов) определ етс  в основной вел чиной начального момента сопротивлени  вращению турбины, вызванного трением в опоpax (М Mjp), а верхн   - предельной ско ростью вращени  турбины, завис илей от ее динамических характеристик, например, величины остаточного дисбаланса, превышение которой может привести к разрушению устрой ства. Поэтому в реальной конструкции расходомера диапазон чисел оборотов, объективно ограниченный с обеих сторон,  вл етс  величиной посто нной, и расширение измерительно го диапазона за счет увеличени  диапазона чи сел оборотов затруднительно. Вли нием па момент торможенш) И можно осуществл ть одновременный сдвиг границ измерительного диапазона в сторону больших расходов, не выход  за существующие границы чисел оборотов. При этом происходит параллельное смещение характеристики преобразовани  и цена оборота турбин в единицах расхода возрастает. Таким образом, путем многократного сдви га диапазона можно последовательно не извлека  прибора из скважины, перекрывать все новые и новые участки шкалы расходов, так как суммарный диапазон окажетс  значительно более щироким в сравнении с обычным измерительным диапазоном скоростного тахометрического преобразовател  расхода. Путем вли ни  на момент торможени  М можно не только осуществл ть одновременный сдвиг границ измерительного диапазона в сторону больишх расходов, но и мен ть крутизну преобразовани . Дл  этого турбина должна нагружатьс  не посто нным в пределах диапазона тормозным моментом, а мен ющимс , величина которого возрастает с час;тотой . Увел1тение тормозного момента с частотой замедл ет скорость роста чисел оборотов в сравнении со скоростью роста расхода. Следовательно , при сохранении перекрыти  по диапазону чисел оборотов неизменным может быть достигнуто существенно больщее перекрытие по измерительному диапазону (по расходу ) . В предлагаемом расходомере, оборудованном индукционным тормоз щим устройством с бегущим магнитным полем, величина тормозного момента зависит от напр жени  питани  статора. Напр жение же питани  статора измен етс  от частоты вращени  турбины следующим образом. Поступающие во вторичный прибор 18 с частотой переключени  герконов импульсы поступают также (фиг. 4) на преобразователь частоты 20, где преобразуютс  по программе, заданной задатчиком 21, в посто нное напр жение , управл ющее источ(шком напр жени  19. Вследствие этого напр жение питани  обмсгки статора, вырабатываемое ciLnoBbiM блоком, мен етс  по величине в соответствии с изменением частоты вращени  турбины по программе задатчика. Эффект от внедрени  предлагаемого технического решени  заключаетс  в расширении области применени  скоростного тахометричсского преобразовател  расхода на новую среду - влажный пар. Наличие информащш о расходе влажного пара в продуктивные пласты нагнетательных скважин в процессе теплового воздействи  позвол ет оптимизировать режим воздействи  с целью предельного повышени  нефтеотдачи. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  расхода теплоносител  в нагнетательных скважших, содержащее корпус, турбину, на валу которой эксцент рично закреплен посто нный магн{гг, геркон, вторичньп преобразователь и источник пита7 ни , отличающеес  тем, что, с целью расишрени  диапазона измерени  за счет создани  на турбине тормозного момента оно снабжено дополнительным герконом, установленным диаметрально противоположно основному геркону, и тормозным блоком, вы полненным в виде раз мещенного на валу тур бины дополнительного посто нного магнита и установленного в корпусе тороидального сердеч ника с двухсекционной обмоткой и переключателем пол рности питани  обмотки, причем основной и дополнительный герконы включены в цепь переключател  пол рности питани  обмотки, который соединен со вториЧным преобразователем. ,8
  2. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю 1И е е с   тем, что, с целью обеспечени  возможности изменени  крутизны преобразовани  расхода в число оборотов турбины, оно снабжено преобразователем частоты в напр жение с задатчиком, причем вход преобразовател  частоты в напр жение подключен к вторичному преобразователю, а выход к источнику питани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Петров А. И., Бар-Слива В. И. Терек Зскважинный расходомер , 1979, с. 18-19 (прототип ).
SU802899700A 1980-03-26 1980-03-26 Устройство дл измерени расхода теплоносител в нагнетательных скважинах SU883376A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802899700A SU883376A1 (ru) 1980-03-26 1980-03-26 Устройство дл измерени расхода теплоносител в нагнетательных скважинах

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802899700A SU883376A1 (ru) 1980-03-26 1980-03-26 Устройство дл измерени расхода теплоносител в нагнетательных скважинах

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU883376A1 true SU883376A1 (ru) 1981-11-23

Family

ID=20885209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802899700A SU883376A1 (ru) 1980-03-26 1980-03-26 Устройство дл измерени расхода теплоносител в нагнетательных скважинах

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU883376A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11762120B2 (en) * 2018-11-29 2023-09-19 Baker Hughes Holdings Llc Power-efficient transient electromagnetic evaluation system and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11762120B2 (en) * 2018-11-29 2023-09-19 Baker Hughes Holdings Llc Power-efficient transient electromagnetic evaluation system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3868617D1 (de) Vorrichtungen zur signaluebertragung.
CA1274101A (en) Determination of steam quality in thermal injection wells
SU883376A1 (ru) Устройство дл измерени расхода теплоносител в нагнетательных скважинах
SU1421267A3 (ru) Способ измерени давлени и в зкостный ротационный вакуумметр дл его осуществлени
SU883375A1 (ru) Устройство дл измерени расхода теплоносител в нагнетательных скважинах
US4827765A (en) Motor driven spinner flow meter
SU1154451A1 (ru) Устройство дл измерени расхода теплоносител в нагнетательных скважинах
RU2122742C1 (ru) Магнитоиндукционный датчик частоты вращения
SU890148A1 (ru) Ротационный вискозиметр
SU1636687A1 (ru) Расходомер
SU629329A1 (ru) Устройство дл контрол скорости вращени
RU2130544C1 (ru) Устройство для передачи забойной информации
SU1198468A1 (ru) Турбинный регул тор расхода
KR100331532B1 (ko) 초고속 디스크형 모터의 특성시험 방법 및 장치
SU577413A1 (ru) Устройство дл измерени параметров вращающегос вала
SU483589A1 (ru) Теплосчетчик
SU993125A2 (ru) Датчик угловой скорости вращени вала
SU1025997A1 (ru) Датчик контрол радиального смещени вращающегос вала
SU1550117A1 (ru) Устройство дл определени параметров промывочной жидкости
SU1272181A1 (ru) Способ определени в зкости пластично-в зких смесей
SU1139981A1 (ru) Устройство дл измерени вращающего момента синхронного электродвигател
SU1167505A1 (ru) Устройство дл измерени скорости вращени роторных механизмов
SU1056366A1 (ru) Ротор с терморегул тором магнитного потока
SU585578A1 (ru) Способ контрол неравномерности воздушного зазора многофазных электрических машин и устройство дл осуществлени способа
SU1103150A1 (ru) Устройство дл контрол частоты вращени