SU926263A2 - Глубинный дебитомер - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  глубинных измерений дебита нефт ных и газовых скважин.

По основному, авт. св. 582384, известен глубинный дебитсмер, содержащий корпус, турбину с валом, соединенным с регистратором, верхний и нижний центраторы и гибкие, прогнутые в нижней части т ги, расположённые между корпусом и нижним центратором , причем верхние части т г имеют Эластичную оболочку и закреплены на корпусе, а нижние изогнутые части соединены с центратором посредством направл юших скоб 1.

Положительным в известном изобретении  вл етс  то, что раскЕ лвающийс  в колонне зонтичный пакер, образованный т гами и оболочкой, увеличивает перепад давлени  в кольцевом пространстве между дебитомером и стенкой скважины за счет перераспределени  потока, проход щего через измери ёльный канал дебитсмеров в направлении измерительной тубрины, что приводит к увеличению части расхода. При этом расшир етс  диапазон измерений в сторону нижнегопредела измерений.

Недостатком этого дебитомера  вл етс  низка  точность измерений вследствие существенного вли ни  на его показани  в зкости среды, так как при изменений в зкости рабочей жидкости, скорость вращени  турбины при одних и тех же расходах неодинакова.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  дебита путем уменьшени  вли ни  изменени  в зкости измер емой среды.

Это достигаетс I тем, что эластична  оболочка на выполнена из мелко чеечной сетки.

Вследствие такого выполнени  эластична  оболочка приобретает свойства зависимого от в зкости среды источника гидравлического сопротивлени  движению потока, вли ющего на перепад давлений в кольцевом пространстве между дебитомером и стенкой скважины та20 ким образом, что расход среды через измерительный канал дебитомера также приобретает зависимый от в зкости сресреды характер и компенсирует вли ние, оказываемое мен ющейс  в зкостью на скорость вращени  турбины.

На чертеже изображен предлагаемый дебитомер (стрелками показано направление расхода нефти).

Глубинный дебитомер содержит кор- дус 1, турбину 2 с валом 3, соединен :

ным с регистратором 4, верхний и нижний центраторы.5 и 6. Дебитомер снабжен гибкими прогнутыми в нижней части т гами 7, расположенными между корпусе 1 и нижним центратором 6. Верхние части 8 т г имеют эластичную оболочку 9, изготовленную в виде однослойной или многослойной сетки, и закреплены на корпусе 1, а нижние изогнутые части 10 соединены с центратором посредством направл ющих скоб 11, которые жестко прикреплены к средней части центратора.

Корпус 1 выполнен с калиброванным каналом 12, имеющим входной конус 13 и выходные окна 14, В канале 12 установлена турбина 2 с валом 3. Верхн   часть центратора 6 жестко закреплена на подвижной втулке 15, примыкающей к выходным окнам 14. Внутри нижнего центратора с помоцью втулки 16 размещены изогнутые гибкие т ги 7, жесткостькоторых меньше жесткости центраторов 5 и 6. В верхней части корпус 1 св зан с подвеской 17, на которой дебитомер опускают в скважину.

Дебитомер работает следующим образ ом.. - .

После спуска дебитомера в колонну центратор 6 расходитс  в стороны и упираетс  в стенки скважины. Одйовременно расход тс  также гибкие т ги 7 и раскрываетс  сетчата  эластична : обагхочка 9, увеличивающа  перепад давлений в кольцевом пространсгв.в между дебит омером н стенкой скважины. При этеад увеличи-ваетс  часть расхода, проход ща  через измерительный канал 12 дебитомера и действующа  на турбину 2, за счет чего увеличинаете  также и нижний предел диапазона измер емых расходов. Скорость вращени  турбины 2,  вл юща с  мерой расхода, фиксируетсй регистратором 4.

При изменении в зкости потока (числа Рёйнольдса) измен етс  мсвлент в зкого трени  турбиной и потоком и, следО|Вательнр, скорость вргичени  TyiJбины . Так при увеличении в зкости скорость вра аени  турбины падает. Однако благодар  сетчатой текстуре эластичной оболочки при увеличении в зкости потока возрастает и перепад давлений между дебитомером и стенкой скважины. Это объ сн етс  тем, что течение жидкости через трубку {в данНО .М случае через  чейку сетки) , кото .рую можно рассмат ривать как трубку малой д.тшны, причем, мала  длина трубки не имеет существенного значени , так как ее вли ние компенсируетс  весьма малыми размерами отверсти , подчин етс  закону ГагенаПуаПзейл  .

J X-Y uP

Ч - -JTT:

где q - расход через трубку,

г ралиус трубки,

1 - длина трубки, /it - в зкость жидкости, дР .- перепад давлений на трубке. Из формулы следует, что при увеличении в зкости уменьшаетс  расход через  чейку сетки. Но так как расход по скважине в целом остаетс  посто нным, на  чейке (на пакере и в кольцевом пространстве) возрастает перепад давлений Р. Рост перепада давлений приводит к дополнительному перераспределению расхода с увеличением его части, проход щей через измерительный канал, так что скорость вращени  турбины возрастает и стабилизируетс  .

Следовательно, зависимое от в зкости изменение гидравлического сопротивлени  сетчатой оболочки пакера приводит к изменению соотнсшени  расходов двух частей потока таким образом, что отношение скорости врашени  турбины к суммарнс лу расходу в скважине остаетс  величиной посто нной, т.е. происходит корре сци  вли ни  в зкости на показани  прибора.

Подбор необходимой дл  компенсации вли ни  в зкости величины гидравлического сопротивлени  эластичной оболочки осуществл етс  варьированием поперечными размерами  чеек однослойной мелко чеечаой сетки или количеством слоев многослойной.

Мелко чеечиость сетки пакера максимально уменьшает проходные отверсти  в сетчатой текстуре с 6олочки так как от них зависит степень реагировани  пакера на изменение в зкости среды с целью внесени , коррекции в показани  прибора, С другой стороны наличие сетчатой тексту|м в оболочке пакера практически не сказываемс  на его свойствах в качестве пакера с измен ющейс  степенью перекрыти , так как гидравлическое сопротивление малкосетчатых  чеек многократно превосходит гидравлическое сопротивление в зазоре между пакером и стенкой скважины. Следовательно , мелкосетчатый пакер, кроме обеспечени  коррекции вли ни  в зкости , обладает всеми свойствами сплошного пакера и позвол ет осуществл ть целенаправленное .изменение гидравлического сопротивлени  в зазоре путем изменени  степени, перекрыти  (величины зазора).

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 582384, кл. Е21 В 47/10, 1975.