Скважинный расходомер Советский патент 1990 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим.исследованиям скважин и предназначено для измерения скорости потока скважинной жидкости„

Цель изобретения - повышение чувствительности расходомера.

На фиг.1 показан расходомер в НКТ на фиг о 2 - сечение А-А па фиг.1; на фиг.З - расходом ер в эксплуатационной колонне, общий вид; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.Зо

Скважинный расходомер содержит полый корпус 1 с входными окнами 2 и 3 для скважинной жидкости, измерительную т/рбинку 4 и узел регистрации числа оборотов 5, установленные в полости корпуса 1„ Со стороны окон 2 на корпусе 1 на шарнирах 6 закреплены жесткие лепестки 7, вьтолненные

в форме цилиндрической поверхности с отверстиями на -одних концах для крепления о-образных пружин, развертка которых представляет собой трапецию, верхнее основание которой (длина дуги цилиндрической поверхности лепестков со стороны шад)нирного креп- {ления) равно Е/п,где. R - длина внешней окружности корпуса 1} п - коли- :чество лепестков о

Длина дуги цилиндрической поверхности лепестка со стороны крепления S-образной пружины равна Е/2„ Лепестки 7 установлены внахлест таким образом,.что каждая сторона лепестка находится над левой стороной рядом расположенного лепестка 7о Каждьй лепесток 7 связан с соответствующей S-образной пружиной 8, нижнее концы .которых загнуты на 90 и консольно закреплены в обойме, выполненной в виде втулки 9 и крьшки 10 Втулка имеет возможность возвратно-поступательного движения вдоль хвостовика 1 Верхние концы пружин 8 загнуты по винтовой линии и продеты в отверстии лепестков 7 со стороны большого основания на выступах 12. Пружина 8 имеет два противоположных изгиба и по форме напоминает латинскую букву So Первый изгиб пружины 8 имеют со стороны втулки 9 о а второй со стороны лепестков 7 о Второй изгиб пружины 8 имеет возможность взаимодействовать со стенками 13 НКТ„

Работа устройства заключается в следующем

В обычном порядке расходомер вводят в полость НКТ и осуществляют спуск прибора в процессе работы скважины, производя замер расхода потока скважинной жидкости Скважинная жидкость поступает через окна 2 в , полость корпуса 1 и вращает турбин- ку 4 и далее выходит через окна 3„ Число оборотов турбинки 4 узлом 5 регистрации числа оборотов преобразуется в электрический сигнал и подается на поверхность. При. спуске расходомера в НКТ пружины 8 находятся в сжатом состоянии, и изгибы возле лепестков 7 соприкасаются с внутренней стенкой НКТ. Изгиб Г располагает в некотором удалении лепестки 7 от стенок НКТ, предохраняя их от повреждения и удерживая их в сложенном состоянии. В сложенном состояни лепестки 7 расположены параллельно

0

5

20

25

30

35

40

45

50

55

корпусу 1 и в таком положении создают минимальное гидравлическое сопротивление и оставляют открытыми входные окна 2 в корпусе 1 для- скважинной жидкости При выходе из НКТ З- Образной пружины 8 под действием силы упругости в основном изгиба Д расправляются и увлекают за собой лепестки 7, которые поворачиваются вокруг шаиниров 6, при этом нахлест лепестков уменьшается. Втулка 9 с крышкой 10 совершает движение вдоль хвостовика 11 до фиксатора 14, после чего раскрытие лепестков 7 прекращается В этом положении лепестки сохраняют небольшой нахлест, необ- ходимый для зацепления лепестков друг- за друга при складывании

В раскрытом положении лепестки 7 формируют конусное сопло, которое осуществляет дополнительный забор скважинной жидкости и направляет ее на турбинку 4, тем самым повьш1ая чувствительность расходомера при замере расхода в эксплуатационной колонне. В процессе спуска- происходит быстрый износ пружин 8 в местах соприкосновения с НКТ, поэтому крепление пружин к лепесткам вьшолнено быстро- цъемное в форме винтовьк ли- ний Место крепления винтовых концов пружин 8 к лепесткам осуществлено на выступах 12, которые загнуты во внутреннюю сторону, что обеспечивает крепление заподлицо с лепестками 7 Подъем расходомера осуществляется В обратной последовательности.

Вьшолнение лепестков в форме ци- линдрической поверхности позволяет компактно им складьшаться, так, например, при толщине пластины 0,5 мм наибольшая толщина лепестко составляет 1,5 мм - месте совмещения трех лепестков. При такой толщине лепестки в сложенном состоянии практически не выходят за наружный диаметр корпуса, что позволяет не увеличивать гидравлическое сопротивление по сравнению с прототипом при спуске рас ходомера в НКТ Малая толщина лепестков в сложенном состоянии позволяет оставить открытыми окна в корпусе для входа скважинной жидкости и производить замер расхода в ,НКТ из-за малого внутреннего диаметра по сравнению с эксплуатационной колонной (например И 50 мм против 152 мм) скорости потока больше и не требуется раскрытия лепесгкс)В, В таком полжении лепестки удерживаются благодаря второму изгибу на пружинах со стороны крепления к лепесткам, которые, взаимодействуя со стенкой НКТ, удерживают лепестки в сложенном состоянии. Загиб концов пружин винтовой линии позволяет Г1роизводит быс т-рую замену пружин, вышедших из строя в процессе эксплуатации при истирании во стенку НКТ. а такж возможность поворота пружин относительно лепестков. Выполнение ширины лепестка со стороны крепления к корпусу равной Е/п, а со стороны крепления пружин - Е/2 расположение лепестков внахлест позволяет раскладываться им и образовывать воронку.

Скважинный расходомер позволяет повысить чувствительность, сохраняя возможность измерения расхода потока жидкости в колонне НКТ. Повышение чу вствительности расходомера даст возможность получать более точные данные о профиле притока скважинной жидкости и определять. необходимые методы воздействия на пласт с целью повышения нефтеотдачи пласта.

606691

Ф о

рмула изобре

тения

10

Скважинный расходомер, содержа- 1 щй корпус с входными и выходными ОКнами, установленные в нем турбинку и узел регистрации числа оборотов тур- бинки, соединенный с корпусом хвостовик с обоймой, отличающий- с я тем, что, с цепью повышения чувствительности, он снабжен S-об- разными пружинами, одни концы которых выполнены по винтовой линии, и лепестками в форме цилиндрической поверх15 ности с отверстиями на одних концах для крепления S-образных пружин, другие концы лепестков шарнирно закреплены на корпусе со стороны его входных окон, выполненные по винтовой ли20 НИИ когщы S-образных пружин закреплены в отверстиях лепестков, в противоположные концы S-образных пружин закреплены в обойме, причем лепесток установлен внахлест с соседни,

25 длина .дуги цилитгдрнческой поверхности лепестков со стороны их шарнирного крепления к корпусу равна Е/п,а со

стороны крепления S-образной пружины равна Е/2, где Е - длина внешней окЗОРужности корпуса, п - число лепестков.

Фиг. 2

Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям скважин и предназначено для измерения скорости потока скважинной жидкости. Цель - повышение чувствительности расходомера. В корпусе (К) 1 расходомера установлены турбинка 4 и узел 5 регистрации числа ее оборотов. С К 1 соединен хвостовик 11 с обоймой в виде втулки 9 и крышки 10. Со стороны входных окон 2 на К 1 на шарнирах 6 закреплены жесткие лепестки (Л) 7, выполненные в форме цилиндрической поверхности с отверстиями на одних концах для крепления S-образных пружин (П) 8. Каждый Л 7 установлен внахлест с соседними, что позволяет им раскладываться и образовывать воронку. Длина цилиндрической поверхности Л 7 со стороны их шарнирного крепления к К 1 равна E/N, а со стороны крепления П 8 равна E/2, где E - длина внешней окружности К 1

N - число Л 7. Верхние концы П 8 выполнены по винтовой линии и укреплены в отверстиях Л 7, а противоположные концы П 8 укреплены в обойме. В раскрытом положении Л 7 формируют конусное сопло, которое осуществляет дополнительный забор скважинной жидкости и направляет ее на турбинку 4, повышая чувствительность расходомера при замере расхода в эксплуатационной колонне. Загиб концов П 8 по винтовой линии позволяет производить быструю замену П 8 при истирании о стенку НКТ и поворот их относительно Л 7. 4 ил.

Фиг.д

Фиг. 4