Устройство для измерения уровня жидкости в скважине Советский патент 1989 года по МПК E21B47/04 

I N-I I

Л fS Фиг.1

00

на. Внутренняя поверхность последнего выполнена со сквозными канавками. Создание акустического импульса осуществляется за счет кратковременного выпуска небольшой порции газа из им- скважины в полость цилиндра 3. При этом усилие передается через шток 7

затвору импульсного клапана, образовавшийся в полости цилт1дра 3 избытгж давления стравл1тается. возникший акустический импульс распространяется по стволу скважины и, отразившись от жидкости, воспринимается приемником 17. 2 ип.

Изобретение относится к измерению уровня жидкости в затрубном пространстве и может быть использовано в нефтяной промышленности. Цель - повышение надежности устройства в работе. Оно содержит корпус 1 и установленные на нем приемник 17 и узел формирования акустического импульса с неподвижным 2 и подвижным 4 фланцами (Ф). Узел формирования состоит из установленных в полости корпуса импульсного клапана с затвором и предохранительного клапана. Затвор последнего выполнен с отверстием в виде седла с установленным в нем затвором импульсного клапана, приводной ручки 6 и жестко закрепленного на Ф 2 гофрированного цилиндра 3 с расположенным вдоль его продольной оси штоком 7. Он проходит через центральное осевое отверстие в Ф 2, на одном конце которого закреплен Ф 4. Затвор импульсного клапана жестко закреплен на конце штока 7, подвижно размещенного в отверстии 13 затвора предохранительного клапана. Внутренняя поверхность последнего выполнена со сквозными канавками. Создание акустического импульса осуществляется за счет кратковременного выпуска небольшой порции газа из скважины в полость цилиндра 3. При этом усилие передается через шток 7 затвору импульсного клапана, образовавшийся в полости цилиндра 3 избыток давления стравливается. Возникший акустический импульс распространяется по стволу скважины и, отразившись от жидкости, воспринимается приемником 17. 2 ил.

Изобретение относится к измерению уровня жидкости и может быть использовано в нефтяной промьшшенности при определении уровня жидкости в затруб ном пространстве скважины.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На Лиг. 1 приведена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит узел формирования акустического импульса, включающий корпус 1 с неподвижным фланцем 2, к которому торцовой частью крепится гофрированный цилиндр 3. ТТротивоположиь конец гофрированного цилиндра 3 крепится к подвижному фланцу 4 с бобьшгкой 5 и приводными ручками 6.

Подвижный фланец 4 закреплен на штоке 7, который, располагаясь внутри гофр1фованного цилиндра 3, может перемещаться во втулке 8 неподвижно- го фланца 2.

На конг;е штока 7, обращенного в полость корпуса 1, жестко закреплен затвор 9 импульсного клапана, седлом которого является затвор предохранительного ьлапана, выполненный в виде стакана 1C, в отверстии днтча которого подвижно размещен шток 7. При этом внутренняя поверхность отверсти эатвора предохранительного клапана вьшолнена с продольными сквозными канавками 11.

Гарантированное усилие прижатия затвора 9 импульсного клапана к днищу стакана 10, являющегося седлом импульсного клапана, обеспечивается пружиной 12.

Седлом предохранительного клапана служит внутренняя торцовая поверхность неподвижного фланца 2 с проходным отверстием 13. Цилиндрический стакан 10, являющийся затвором предохранительного клапана, разъединяет

5

0

5

0

0

5

0

5

полость корпуса 1 с полостью гофрированного цилиндра 3, когда последний находится в растянутом положении. Затвор 9 импульсного клапана также разъединяет полость корпуса 1 с полостью гофрированного цилиндра 3.

Привод затвора 9 импульсного клапана осуществляется посредством передачи штоком 7 усилия удара по бобьш- ке 5.

В корпусе 1 имеется муфта 14 с резьбой для подключения к скважине и два посадочных места 15 и 16 для установки приемника 17 акустического импульса и манометра 18. Подвижный фланец 4 имеет золотник 19.

Устройство работает следующим образом.

При измерении уровня жидкости в скважине акустическим методом на устье скважииы возбуждается зондирующий акустический импульс, который, распространяясь в среде, заполняющей затрубное пространство (попутный i азД достигает уровня жидкости и, отразившись от раздела газ-жидкость, возвращается обратно. Время запаздывания отраженного импульса относительно зондирующего является той величиной, по которой судят о положении уровня жидкости в скважине.

В зависимости от технологического режима работы нефтяной скважиньт газовая среда, по которой распространяется акустический импульс, может находиться либо под давлением большим,

либо равным атмосферному. I

При отсутствии давления газа в с скважине акустический импульс возбуждается за счет изменения объема, занимаемого гофрированньм цилиндром 3. Дпя этого предварительно сжатьт гофрированный цилиндр 3 с помопью приводных ручек 6 рьюком переводится в растянутое состояние. Возникшее при этом разряжение распрострлпяотси по

о

стволу скважины, отражается от жидкости и регистрируется приемником 17 акустического импульса.

При наличии давления газа в скважине оно воздействует на гофрированный цилиндр 3 и подвижньй фланец А, перемещает шток 7 со стаканом 10, днище которого перекрывает отверстие 13 неподвижного фланца 2. Это приводит к разобщению полостей гофрированного цилиндра 3 и корпуса 1 и предохраняет гофрированньй цилиндр 3 от разрушения при больших давлениях.

Этой же цели служит золотник 19, срабатьшающий при превышении давления его допустимой величины.

Создание акустического 1мпульса осуществляется за счет кратковременного выпуска небольшой порции газа из скважины в полость гофрированного цилиндра 3 посредством удара по бобышке 5, при этом усилие передается через шток 7 затвору 9 импульсного клапана через пружину 12 стакану 10.

Вследствие того, что площадь сечения проходного отверстия импульсного клапана, выполненного с продольными сквозными канавками 11, намного меньше площади сечения проходного отверстия 13 предохранительного клапана, то пропорционально площадям сечений проходных отверстий требуются различные усилия для преодоления давления газа скважины при перемещении затворов этих клапанов, поэтому открьшается затвор 9 импульсного клапана, как требующий меньшего открывающего усилия, при этом под воздействием давления газа стакан 10 предохранительного клапана остается в прижатом положении, перекрывая отверстие 13.

920376

После чего, вследствие возвратно го действия пр жины 12 и давления газа скважины, затвор 9 импульсного клапана закрывается. Образовппгмо ся , в полости гофрированного цилиндра 3 избыток давления стравливается через золотник 19.

Возникший акустический и пyльc, )Q как и в предыдущем случае, распространяется по стволу скважины и, отразившись от жидкости, воспринимается пpиe fникoм 17 акустического импульса.

15 Формула изобретения

Устройство для измерения уровня жидкости в скважине, содержащее корпус и установленные на нем приемник

20 акустического импульса и узел формирования акустического импульса с неподвижным и подвижньм ({шанцами, состоящий из установленных в полости корпуса импуЛьсного клапана с затво25 ром и предохранительного клапана, зя р-- вор которого выполнен с отверстием в виде седла с установленным в нем затвором импульсного клапана, приводной ручки и жестко закрепленного на

30 неподвижном фланце гофрированного цилиндра с расположенным вдоль его продольной оси штоком, проходящим через центральное осевое отверстие в неподвижном фланце, на одном конце которого закреплен подвижный фланец гофрированного цилиндра, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, затвор импульсного клапана жест40 ко закреплен на конце штока, подвижно размещенного в отверстии затвора предохранительного клапана, внутренняя поверхность которого выполнена с продольными сквозными канавками.