Датчик подачи жидкости для нефтяных скважин Советский патент 1983 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к добыче жицких или газообразных текущих среа из буровых скважин, прецназначено. для оперативного непрерывного контроля дебита жидкости нефтяных скважин и может быть использовано в телеметрических комплексах и автоматизированных системах управления нефтяной промышленности. Известны датчики и сигнализаторы потока й1дкости, содержащие обратньй клапан, автогенератор, индуктивную катушку, включенную в колебательный контур, и коммутатор, управляющий ключами цепи обратной связи С Недостатками таких цатчиков являются малая точность измерения и сложность схемы из-за использования коммутатора и управлякяцих юл ключей. , Наиболее близким по технической суиь:Ности к предлагаемомуявляется датчик скорости потока жидкости, содержащий самоуплотняющийся щарикрвый обратный клапан, катушку индуктивности, автогенера тор, генератор пилообразного напряжения, масштабный .усилитель и формирователь выходного сигнала. Катушка индуктивности, включенная в колебательный контур автогенератора, снабжена ферритовым сердечником и расположена под шариком клапана. При отсутствии потока жидкости обратный клапан закрыт и величина зазора между шариком клапана и сердечником катушки индуктивности минимальна, поэтому добротность чувствительного элемента также М1гаимальна. При появлении потока жидкости под действием цинамическбго напора ее струи шарик клапана поднима ется и величина зазора увеличивается, что привадит к соответствующему увеличению добротности катушки индуктивности за счет уменьшения наводимых в теле шарика вихревых токов. Таким образом, добротность изменяется пропорционально скорости контрол1фуемого потока жидВ связи с тем, что питание автогенератора осуществляется от генератора пилообразного напряжения и в цепь обратной связи, включено управляемое этим же генератором- сопротивлете, величина положительной обратной связи автогенератора изменяется пилообразно. Параметры элементов схемы автогенератора выбраны такими, что при начальном положении генератора пилообразного напряжения обратная связь автогенератора. М1тимальна и условия его самовозбуждения даже при максимальной добротности катушки и11дуктивности не обеспечиваются. На выходе формирователя сигнал отсутствует. С увеличением выходного напряжения генератора величина обратной связи автогенератора увеличивается и условия его самовозбуждения обеспечиваются при соответствующих величинах .добротности катушки индуктивности 21, Недостатками известного датчика являются малая надежность, точность и чувствительность, а также сложность схемы и конструкции. Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности, точности и чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено смеситель-фильтром и подключенным к одному из его входов : опорным генератором, а к другому входу смеситель-фильтра подключен измерительный авгогенератор, при этом катушка индуктивности расположена в седпе обратного клапана и подключена к измерительному автогенератору. На чертеже приведена схема предлага. емого, частотного датчика подачи жидкости .для нефтяных скважин. Датчик содержит шарик I, седло 2 обратного клапана, катушку 3 индуктивности, измерительный автогенератоо 4 : опорньгй генератор 5 исмесигелнфильтр 6. i Устройство работает следующим образом. При отсутствии потока жидкости обратный клапан закрыт. Расстояние между шариком 1 клапана и катушкой 3 индуктивности минимально и, следовательно, привносимые в катушку за счет обратного воздействия наводимых в теле металлического шарика вихревые токл сопротивления максимальны. Соответственно частота измерительного автогенератора 4 минимальна и больше частоты опорного генератора 5 на величину нуля датчика. Поэтому разность частот измерительного автогенератора 4 и опорного генератора 5, полу- ченная в результате слонсения и детектирования их выходных сигналов и выделенная активным фильтром нижних частот, соот- ветствует нулю датчика подачи жидкости для нефтяных скважин. При увеличении подачи жидкости под воздействием ее динамического напора шарик I поднимается вверх, что приводит к уменьшению привносимых в катушку 3 сопротивлений. В результате за счет увеличеюш собственной

310447784

частоты колебательного контура и иэме- .тельного автогенератора 4, что приводит нения фазы напряжения обратной связик .соответствующему увеличению выхраной

происходит увеличение частоты измери-частоты датчика.

ДАТЧИК ПОДАЧИ ЖИДКОСТИ ДЛЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН, содержащий шариковый обратный клапан с сецлом, чувствительный элемент в вице катушки индуктивности, измерительнь1Й автогенератор, отличающийся тем, что с целью упрощения конструкции, повышения точности и чувствительности, он снабжен смеситель-фильтром и поаключенным к одному из его входов опорным генерато - -.ром, а к другому входу смеситель-фильт ра подключен измерительный автогенератор, при этом катушка индуктивности расположена в седле обратного клапана и подключена к изм ительному автогенерас 5 тору.