Устройство для определения фазового перехода теплоносителя в нагнетательных скважинах Советский патент 1989 года по МПК E21B47/06 

1

Изобретение относится к нефтедо- бьтающей промышленности и может быть использовано при промысловых исследованиях скважин, в .частности, для определения фазового перехода теплоносителя в нагнетательных скважинах.

Цель изобретения - повьшзение быстродействия за счет автоматической обработки термограмм непосредственно в процессе измерения температуры теплоносителя.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления; на фиг. 3 - схема алгоритма работы устройства; на фиг. 4 - термограммы паронагнетательных скважин () - входы блока управления, выходы блока управления, t - температура теплоносителя, Н - глубина скважины, Н„ - глубина перфорации.

Устройство для определения фазового перехода теплоносителя включает датчик 1 температуры, датчик 2 глубины, счетчик 3 глубины, блок 4 аналого-цифрового преобразователя, первый регистр 5 памяти, второй регистр 6 памяти, первый блок 7 сравне кия, второй блок 8 сравнения, блок 9 уставки, счетчик 10 импульсов, блок 11 сигнализации и блок 12 управления Выход датчика 1 температуры подключен к информационному входу блока 4

,-

аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к информационному входу первого регистра 5 памяти. Выход первого регистра 5 па- мяти одновременно подключен к первому входу первого блока 7 сравнения и к информационному входу второго регистра 6 памяти, выход и управляющий. 0 вход которого подключены соответственно к второму входу первого блока 7 сравнения и к второму выходу блока 12 управления.

Четвертый Ъ4 и пятый Ь,-выходы бло- J5 ка 12 управления подключены соответственно к счетному и управляющему входам счетчика 10 импульсов. Выход последнего одновременно подключен к входу блока 11 сигнализации и к чет- 20 вертому входу а блока 12 управления. Третий а и пятый а входы блока 12 управления подключены соответственно к выходам первого и второго блоков 7 и 8 сравнения. 25 Первый и второй входы второго

блока 8 сравнения подключены соответственно к выходам счетчика 3 глубины и блока 9 уставки. Управляющий вход блока 4 аналого-цифрового преобра- 30 зователя и управляющий вход первого регистра 5 памяти подключены соответственно в первому ЪА и третьему bj выходам блока 12 , пpaвлeния. Выход датчика 2 глубины подключен к входу счетчика 3 глубины. Второй вход а 3 блока 12 управления подключен к выходу датчика 2 глубины. Первьй вход

блока 12 управления является

пусковым входом устройства.

Блок 12 управления включает первый элемент И 13, первый триггер 14, первый элемент ИЛИ 15, элемент НЕ. 16 второй элемент И 17, второй элемент ИЛИ 18, второй триггер 19, генератор 20 тактовых импульсов, третий элемент И 21, регистр 22 сдвига, четвер тый элемент И 23.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении сигнала Пуск на первьй вход а, блока 12 управле- ния устройство приводится в исходное состояние. Далее, при спуске датчика 1 температуры в скважину, через каждый интервал глубины ЛН на выходе датчика 2 глубины появляется один импульс, который одновременно поступает на вход счетчика 3 глубины и на второй вход а блока 12 управле- ния. Во втором блоке 8 сравнения происходит сравнение содержимого сче чика 3 глубины Н с выходными сигналами блока 9 уставки, т.е. Н, с Е (глубина перфорации).

Если Не Нр, то на выходе второго блока 8 сравнения получается ; сигнал О, т.е. на пятый вход а блока 12 управления поступает сигнал О. При этом на первом выходе Ь блока 12 управления вырабатывается сигнал, который поступает на управля ющий вход (запуска) блока 4 аналого- цифрового преобразователя. Так как выход датчика 1 температуры теплоносителя подключен на информационный вход блока 4 аналого-цифрового преоб разователя, то в блоке 4 аналого- цифрового преобразователя происходит преобразование текущего значения выходного аналогового сигнала датчика 1 температуры в цифровой код.

Далее на втором выходе Ь блока 12 управления получается сигнал, кот торый поступает на управляющий вход (разрешения записи) второго регистра 6 памяти. Так как выход nepBQjro регистра 5 памяти подключен наинфор- мационньй вход второго регистра 6 памяти, то при этом предьщущее значение температуры to (в данном случае tj, 0) с выхода первого регистра 5 памяти записывается во второй регистр 6 памяти.

Далее на третьем выходе Ь, блока ,12 управления получается сигнал, который поступает на вход разрешения записи первого регистра 5 памяти. При этом первое текущее значение температуры t, с выхода блока 4 аналог цифрового преобразователя записьтае ся в первый регистр памяти.

Далее значения t и t соответственно с выходов первого и второго регистров 5 и 6 памяти поступают соответственно на первый и второй вход первого блока 7 сравнения, где происходит сравнение t с t. Если t, tjj5 то это означает, что нет признака фазового перехода теплоносителя. При этом на выходе первого блока 7 сравнения вырабатывается сигнал

О , который поступает на третий вхо а блока 12 управления. При этом на пятом выходе Ь блока 12 управления вырабатывается сигнал, который поступает на вход сброса счетчика 10 импульсов.

Далее устройство переходит в режим ожидания поступления следующего сигнала с выхода датчика 2 глубины на второй вход а блока 12 управле- ния. Если t, t , причем (t,-to)f, где - заданное число, то это означает, что имеется признак фазового перехода теплоносителя. При этом на выходе первого блока 7 сравнения вы- рабатьгоается сигнал 1, который поступает на третий вход а блока 12 управления.

Далее, на четвертом выходе Ь блока 12 управления получается сигнал, который поступает на счетньй вход счетчика 10 импульсов. При этом содержимое счетчика 10 импульсов устанавливается равным единице, т.е.

j 1.

Далее при поступлении следующего сигнала с выхода датчика 2 глубины на второй вход а блока 12 управле- ния все указанные операции поторяют- ся,.т.е. если , то происходит сравнение t с t, и т.д.

Разница заключается в. том, что если при сравнении t с t условие t не будет вьтолнеко, то это означает, что предыдущий признак фазового перехода теплоноситапя является ложным. При этом на выходе первого блока 7 сравнения вырабатывается сигнал О, которьй поступает на третий вход aj блока 12 управления. При этом на пятом выходе Ь. блока

5 146

12 управления вырабатьгеается сигнал, который поступает на вход сброса счетчика 10 импульсов и устанавливает его содержимое равным нулю, т.е. j 0.

Далее при поступлении следующего сигнала с выхода датчика 2 глубины на второй вход а. блока 12 управления все указанные операции повторяются. Если же при сравнении . t,будет выполнено условие t -i. t,, причем (t,)s , т.е. если признак фазового перехода теплоносителя опять будет подтвержден, то при этом на выходе первого блока 7 сравнения вы- рабатьшается сигнал 1, который поступает на третий вход а блока 12 упраззления.

Далее, на четвертом выходе Ь бло- ка 12 управления получается сигнал, который поступает на счетный вход счетчика 10 импульсов. При этом со- дерзкимое счетчика 10 импульсов уста- навливается равным 2, т.е. j 2. При поступлений следующего сигнала с выхода датчика 2 глубины на второй вход а блока 12 управления все указанные операции повторяются, т.е. если HC Нп, то происходит сравнение t, с Ч и т.д.

Если условия t, t;, и Ct--t J c будут последовательно К раз в ыполне- ны (например К 16), то при этом содержимое счетчика 10 импульсов уста- навливается равным К, т.е. j К-- Это означает, что все признаки фазового перехода теплоносителя являются достоверными. При этом на выходе счечика 10 импульсов вырабатьгоается сигнал, которьш поступает на четвер- тьй вход а блока 12 управления и на вход блока 11 сигнализации. При этом блок 11 сигнализирует о наличии фазо БОГо перехода теплоносителя на данной скважине,и работа устройства прекращается.

Если при сравнении во втором блоке 8 сравнения содержимого счетчика 3 глубины с выходным сигналом блока 9 уставки, т.е. если при сравне- НИИ HC с Н„ окажется, что HC 5 Н„, то на выходе второго блока 8 сравнения получается сигнал 1, который поступает на пятый вход а. блока 12 управления. Так как на интервале ниже глубины перфорации об.садной колонны причиной монотонного снижения

0 5

3 .6

температуры теплоносителя является уход тепла пара в пласт через перфорации обсадной колонны, то при поступлении сигнала 1 на пятый вход а блока 12 управления работа устройства прекращается.

Блок 12 управления работает следующим образом.

При поступлении сигнала на первьй вход &. блока 12 управления триггер 14 устанавливается в единичное состояние. Так как выход триггера 14 подг- ключен к входу элемента И 13, то при этом открывается элемент И 13. Поэтому при поступлении сигнала на второй вход a,j. блока 12 управления, этот сигнал проходит через элемент -i И 13, поступает на вход триггера 19 и устанавливает его в единичное состояние. Так как выход триггера 19 подключ ен к входу элемента И 21, то при этом открывается элемент И 21. Поэтому испульсы с выхода генератора 20 тактовых импульсов, пройдя через элемент И 21, поступают на вход Сдвиг регистра 22 сдвига. Поэтому последовательно на первом, втором и третьем выходах регистра 22 сдвига получаются импульсы, которые поступают соответственно на первьй Ъ , второй Ь, и третий bj выходы блока 12 управления.

При получении импульса на четвертом выходе регистра 22 сдвига, этом импульс поступает одновременно на входы элементов И 17 и И 23. Поэтому, если на третьем входе а блока 12 управления имеется нулевой сигнал, то на выходе элемента НЕ 16 получается единичный сигнал, и элемент И 17 открывается. Сигнал с четвертого выхода регистра 22 сдвига, пройдя элемент И 17, поступает, на пятьй выход bf блока 12 управления и на вход элемента ИЛИ 18. При этом на выходе элемента ИЛИ 18 получается сигнал, которьй одновременно поступает на входы Сброс триггера 19 и регистра 22 сдвига. Триггер 19 переводится в нулевое состояние, элемент И 21 закрьгоается, а поступление импульсов на вход Сдвиг регистра 22 сдвига прекращается до поступления сигналов на второй вход at блока 12 управления. При поступлении сигнала на второй вход а блока 12 управления все указанные операции повторяются.

0}

Начало

Изобретение относится к нефтедобывающей промьшшенности. Цель - повьшение быстродействия за счет автоматической обработки тернограмм- непосредственно в процессе измерения температуры теплоносителя. Устройство включает датчики 1,2 температуры и глубины, счетчик 3 глубины, блок (Б) 4 аналого-цифрового преобразователя, регистры 5,6 памяти, Б 7-- и 8 сравнения, Б 9 уставки, счетчик 10, Б 11 сигнализации, Б 12 управле-. ния; Сигнал датчика t при спуске в скважину оцифровывается Б 4 аналого- цифрового преобразователя. Последний ц

Придести t/cmp-CTto 8 исходное состояние

Записать код ti е SJJOK 5

y9snu4umt j на еЗиницу

Htm

Включить SnOH 11

:

конец