Устройство контроля уровня жидкости в скважине Советский патент 1984 года по МПК E21B47/04 

ее х

о :о Фие. 1 Изобретение относится к контрол уровня жидкости в скважинах акусти ческим методом и кюжёт быть исполь зовано при измерении статического и динамического уровней в действую ц{ях нефтедоааваквдих сквая инах. Известен эхолот для измерения гл бины скважин, включанлоий генератор эондирукадих импульсов, приемник и регистратор 1. Известно также устройство ,контроля уровня жидкости в скважине, содержащее генератор зондирукицего импульса с акустическим излучателе приемник отраженного сигнала, усилитель, амплитудный селектор, гене тор эталонной частоты, подключенны через схему управления к счетчику, и дешифратор с подключенным к нему индикатором 21. Однако известное устройство обл дает недостаточной помехозащищенностью при наличии неоднородностей топологии скважинного ствола (наличие разрывов и вздутий обсадной , колонны, наличие пробок, а также неоднородностей выкидной линии). Это не позволяет использовать устройство в скважинах с неизвестной топологией. Объясняется это тем, что в известном устройстве селекция отраженного сигнала осуществля ется по уровню, и предполагается, что амплитуда отраженного сигнала превЕднает уровень аналогичных сигналов {Отраженных от неоднородностей в стволе . Однако в реально существукхдих нефтяных скважинах, из-за наличия вспененного столба жидкости коэффициент отражения волны не всегда оказывается близким к единице, вслед}ствие чего амплитуда отраженного сигнала оказывается достаточно низкой и соизмеримой с сигналами отражений от неоднородностей. Это обстоятельство может не позволить отличить сигнал отраженны от уровня жидкости от сигнала помехи и, тем , исказить полученный результат. Целью изобретения является повы шение помехозащищенности. Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля уровня жидкости в скважине, содержащее генератор зондируюш его импульса с акустическим излучателем, приемник отраженного сигнала, усилитель, амп литудный селектор, генератор эталон ной, частоты, подключенный через схе му управления к счетчику и дешифратор с подключенным к нему индикатором, снабжено схемой формирования зоны сужения, селектором по длительности и регистром, причем ампли тудный селектор своим выходом подключен к входу схемл формирования зоны сужения, выход которой соединен с селектором по длительности и регистром, при этом селектор по длительности подключен к входу схеил управления, а регистр включен между счетчиком и дешифратором, который подключен к схеме управления. tta фиг. 1 изобрс1жена диаграмма отражений, возникающих в скважине при наличии различных видов неоднородностей} на фиг. 2 - схема предлагаемЬго устройства. Диаграмма импульсов отражений возникагацих в скважине, содержит Продольный разрез скважины 1 (условно расположена горизонтально с топологическими нерднородностями вида: разрыв-копонны i, муфта 3 выкидной линии,парафиновая пробка 4 - и уровнем жидкости 5 и связанные с этими неоднородностями отражения при излучении в скважину п ямоугольного зондирующего импульса 6 с амплитудой А. Устройство содержит генератор 7 эталонной частоты, схекы 8 управления, включающую в себя схему И 9 и триггер 10, счетчик 11, регистр 12, дешифратор 13, индикатор 14, амплитудный селектор 15, схему 16 формирования зоны сужения, селектор 17 по длительности, генератор 18 зондирующего импульса с излучателем 19 и приемник 20 с усилите- лем 21, При распространении акустического зондиругацёго импульса б по стволу скважиЯы 1, в зонах изменения сечения 2-4 (топапогическая неоднородность) возникают отражения (фиг.1).. Характер этих отражений завйсит от характера изменения сечения. При расширении сечения возникает сначала отрицательный импульс, а по окончании расширения - импульс положительный (при положительном зондирующем импульсе). При сужении возникает сначала положительный, а по окончании сужения отрицательный импульсы. При отраокении от уровня жидкости отражается один импульс, полярность которого совпадает с полярностью зондирукнцего импульса. Устройство работает следующим образом. Пусковой импульс, возникакяций при излучении зондирующего импульса от генератора 18 через излучатель 19 и воспринимаемый приемником 20 через усилитель 21 и амплитудный селектор 15, устанавливает триггер 10 схемьа 8 управления в 1, разрешая прохождение частотыгенератора 7 через схему И 9 схемы 8 управления на вход счетчика 11. Отраженные от уровня жидкости сигналы, а такйсе сигналы помех поступают по тому же пути на селектора 15. После /ний пропускает только импульсы,амплитуда которых выше заданной величи ны, так как амплитуда сигналов отра женных от неоднородностей скважины соизмерима с сигналами отраженными от жидкости в скважине, то амплитудный селектор 15 пропускает их и они поступают на схему 16 формирования зоны сужения. Схема 16 формирования зоны сужения формирует импульс пропорциональ ный длительности зоны сужения испол зуя тот факт, что начало зоны сужения сопровождается отражением импульса, полярность которого совпада ет с полярностью зондирующего импульса, а конец этой зоны српровож| дается отражением импульса противоположной полярности. При этом схема 16 формирования зоны сужения не выдает импульсов при наличии зоны рас ширения , сопровождакнцейся. обратной последовательностью импульсов, В мо мент появления импульса на выходе этой схемл 16 формирования зоны сужения, состояние счетчика 11 переписывается в регистр 12, а сам импульс через селектор 11 по длительности поступает на вход триггера 4 cxeNtJ 8 управления. Прохождение через селектор 17 по длительности возможно только, если длительность импульса пришедшего со схемы 16 формирования зоны сужения больше заданной. При приходе на вход схемы 16 формирования зоны сужения импульса, отраженного от уровня жидкости, на ее выходе появляется импульс большой длительности, поэтому триггер 10 по R -входу будет установлен в О, заполнение счетчика 15 через схему И 9 прекратится,, а сигнал разрешения, поступивший на дешифратор 13, высветит на индикаторе 14 то число, которое било записано в регистр 12 и которое соответствует истинному значению уровня. При наличии помехи связанной с расширением ствола скважины, она будет задержана схемой 16 формирования зоны сужения, при наличии помехи, связанной с сужением, с выхода этой схемл 16 формирования зоны сужения будут идти короткие импульсы, которые задержают селектор 17 по длительности. Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой шэмехозащи ценностью при наличии топологических неоднородностей в скважине.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ, содержащее генератор зондирующего импульса с акустическим излучателем, приемник отраженного сигнала, усилитель, амплитудный селектор, генератор эталонной частоты, подключенный через схему управления к счетчику, и дешифратор с подключенныг4 к нему индикатором, отличающееся тем, что, с целью повьЕиения помехозащищенности, оно снабжено схеьюй формирования зоны сужения, селектором по длительности и регистром, причем амплитудный селектор своим выходом подключен к входу схемы формирования зоны сужения, выход которой соединен с селектором по длительности и регистром, при этом селектор по длительности подключен к входу схегла управления, а регистр включен между счетчиком и дешифратором, который (Л подключен к схеме управления.