Устройство для раздельного измерения расхода компонентов водонефтяной смеси Советский патент 1990 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к приборам для раздельного измерения расхода компонентов водонефтяной смеси и может быть использовано при проведении гидродинамических исследований пласта при контроле за разработкой нефтяных месторождений.

Целью изобретения является повышение точности и надежности работы устройства для раздельного измере- (HHH расхода компонентов водонефтяной смеси.

На фиг„1 изображено устройство для раздельного измерения расхода компонентов водонефтяной ймеси; на фиг.2 - вид А на фиг„1;

Устройство для раздельного измерения расхода компонент водонефтяной смеси на забое скважин содержит корпус 1 с выходными окнами 2, выполненными в виде продольных щелей беременного сечения, измеритель 3 суммарного расхода жидкости, изолированный электрод 4 с изоляционным слоем 5 из фторопласта, соединенный электрически с корпусом 1 неизолированный электрод 6 с продольными про- резями 7, расположенными напротив электродов конденсаторного преобразователя,, электронную схему 8. При этом, изолированный электрод 4 установлен соосно внутри неизолированного электрода.

В основу метода измерения содержания воды в смеси в предлагаемом устройстве заложен принцип аквоме- ра, когда емкость конденсаторного преобразователя зависит от его конструктивных особенностей, в частности от удельных площадей электродов датчика, контактируемых с каплями 13оды и нефти,,

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый поток жидкости (направление потока обозначено стрелками), проходя через измерительный канал в корпусе I после измерителя

3 суммарного расхода жидкости,обтекает конденсаторный преобразователь влажности. При этом прорези меньшего основания усеченного конуса неизолированного электрода имеют ширину,

равную 1 мм, а у большего основания 4 мм. Капли нефти, двигаясь.по направлению потока, входят в соприкосновение с неизолированным электродом, смачивая и обволакивая его,

перекрывают часть прорези, т.е. часть рабочей поверхности изолированного электрода, находящегося в пределах прорези неизолирсванного электрода. При этом удельная площадь поверхности изолированного -электрода, покрытого каплями нефти, к толщина этого покрытия пропорциональны удельному содержанию нефти в воде. Для повышения точности поток смеси жидкости равномерно распределен вдоль электрода из-за постоянства гидродинамического сопротивления вдоль конического электрода, которое определяется в устройстве конфигурацией выходных окон корпуса, выполненных в виде щелей переменного сечения,расширяющихся в сторону большего основания электродов конденсаторного, преобразователя. Соответственно,емкость конденсаторного преобразователя обратно пропорциональна удельному содержанию нефти в смеси.

Капли нефти, двигаясь вдоль измерительного канала корпуса, входят

в контакт с. неизолированным коническим электродом, смачивают его,т.е. входят в соприкосновение в пределах уже не течки, а определенной площади. При равномерном движении вдоль

электродов капля нефти за счет сил сцепления с перемычками неизолированного электрода (в зависимости от ее размеров) на определенной длине будет перекрывать продольную прорезь неизолированного электрода.При этом емкость покрытого нефтью участка изолированного электрода будет определяться не только его изоляционным покрытием, но и изолятором в виде капель нефти, причем функции неизолированного электрода может выполнять вода смеси при значительном ее количестве в ней.

Расстояние между электродами и корпусом может быть выбрано более 1-4 мм, чем достигается устранение условий для засорения устройства минеральными и органическими частицами и соответственно повышается надежность работы устройства. При этом номинальная рабочая емкость конденсаторного преобразователя определяется суммой площадей всех продольных сквозных прорезей в неизолированном электроде, т.е. частью площади (рабочей площадью) изолированного электрода, открытой для непосредственного контакта с контролируемой жидкостью. Приращение емкости конденсаторного преобразователя будет зависеть от соотношения частей рабочей площади изолированного электрода, покрытого в данный момент движущимися водой и каплями нефти, и высоты капель нефти, причем покрытие несмачиваемой поверхности изолированного электрода, например, частицами движущейся нефти производится за счет хорошо смачиваемого неизолируемого электрода.

5

Функцию неизолированного электрода выполняет вода при большом ее держании в составе, обладающая хорошей электропроводностью и контактирующая как с корпусом, так и электрически соединенным с ним неизолированным электродом. При малом содержании воды приращение рабочей емкости будет определяться как соотношением площадей изолированного элек- трода, покрытых водой и нефтью, так и емкостью коаксиальной системы, включающей изолированный электрод и кодрпус.

Формула изобретения

Устройство для раздельного измерения расхода компонентов водонефтяной смеси, содержащее корпус с выходными окнами и установленными в нем измерителем суммарного расхода -во- донефтяной Смеси, конденсаторным пре5 Г|рбразователем с изолиоованным и электрически связанным с корпусом неизолированным электродами, установленными соосно и выполненными в виде усеченных конусов, и электронную схе0 МУ-, соединенную с конденсаторным преобразователем и корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы, изолированньй электрод установлен внутри неизолированного электрода, выполненного с продольными прорезями, расширяющимися в сторону его большего основания, а выходные окна корпуса выполнены напротив электродов в виде продольных щелей, расширяющихся в сторону большего основания электродов.

5

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для гидродинамических исследований пласта при контроле за разработкой нефтяных месторождений. Цель - повышение точности и надежности в работе. Для этого изолированный электрод 4 установлен внутри неизолированного электрода 6. Последний выполнен с продольными прорезями 7, расширяющимися в сторону большего основания электрода 6. Корпус 1 устройства имеет выходные окна 2, выполненные напротив электродов 4 и 6 в виде продольных щелей, расширяющихся в сторону большего основания электродов 4 и 6. Расстояние между электродами 4 и 6 и корпусом 1 может быть выбрано более 1-4 мм, чем достигается устранение условий для засорения устройства минеральными и органическими частицами. Приращение емкости конденсаторного преобразователя зависит от соотношения частей рабочей площади электродов 4 и 6. 2 ил.

Фиг. 2