Способ измерения расхода жидкости в скважине и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01F1/68 E21B47/10 

to

00

. Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для измерения расхода жидкости в скважине. Известен способ- измерения расхода жидкости в скважине с помощью тахометрических ус тройств, включающий зависимость расхода вещества от скорости движения тела, помещенного в трубопроводе.

Цель изобретения - повышение точности и змёрений расхода жидкости в скважине путем устранения влияния на показания расхода состава и температуры среды.

Способ осуществляют следующей последовательностью операций.- .

В потоке скважинной жидкости создают а номальную тепловую области в зоне нагрева постоянной мощности, следят за перемещением аном альной тепловой области, поддерживая в ней максимальную температуру путем перемещения зоны нагрева в этой области Со скоростью, равной скорости движения аномальной тепловой области. По скорости перемещения зоны нагрева измеряют скорость перемеп ения жидкости и определяют ее расход.

.Ни чертеже изображено устройство для измерения расхода жидкости в скважине.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором размещен блок 2 Датчиков, Аэтолнен ный в виде непрерывной цепи идентичных термокондуктивных датчиков, со€1диненньм со схемой 3 приема информации, выходы которой соединены с регистратором 4 температуры и схемой 5 сравнения, выход которой соединен со схемой 6 режимов, выход последней соединен с регистратором 7 частоты и коммутатором 8, соеди- неннь1м с блоком 2 датчиков, причем .схема 5 сравнения может быть вьшол- нена по типу операционного интегрального усилителя, например К140 и предназначена для сравнения сигналов, поступающих с блока 2 датчиков, и вьдачи команды на схему 6 режимов, которая может быть выполнена по типу преобразователя напряжения в частоту например К11081Ш1 и предназначена для задания режима переключения датчиков. При этом каяздьй датчик включается на одно И то же время, необходимое для испускания импульса определенной мощности. Регистратор 7 частоты предназначен для фиксации часто0

5

0

5

0

5

0

5

ты включения датчиков, например типа 43-34.

Устройство работает следукнцим образом..

С коммутатора 8 подается сигнал. на блок 2 датчиков на включение первого датчика на время, необходимое для снятия с него определенного импульса энергии5 после чего датчик вьпопочается, при этом с датчика в среду жидкости подается импульс тепловой энергии, причем импульсы энергии, снимаемые с каждого датчика, i одинаковы. Схемой 3 приема информации принимается сигнал с максимальной температурой Т на;грева датчика и одновременно.передается на регистратор 4 температуры и на схему 5 сравнения, с которой поступает на схему 6 режимов, откуда на коммутатор подается команда на включение второго датчика блока 2 датчиков через время t, зависящее от диапазона измеряемых скоростей. При этом сигнал о температуре Т его нагрева тем же путем попадает в регис-фатор 4 температуры и на схему 5 сравнения, где происходит сравнение его с сигналом с первого датчика,- если Т Т.; то это значит, что импульс, снятьй с первого датчика, унесен потоком и импульс второго датчика не наложил- ся на импульс первого. В таком сл.учае со схемы 5 сравнения на схему 6 режимов поступает сигнал о необходимости переключения дйтчиков с большей час- - тотой и со схемы 6 режимов поступает сигнал на регистратор 1 частоты и на коммутатор 8 о включении третьего датчика блока 2 датчиков через вре- мя t t и т.д. с увеличением частоты .включения датчиков до тех пор, пока при включении i-ro датчика через период времени . после i-1-го датчика не .будет зафиксирована температура Т,- Т . Это значит, что

импульс 1-го датчика начал накладываться на импульс i-1-го датчика, т..е., что скорость переключения датчиков приближается к скорости переноса-импульсов потоком. Дальнейшее увеличение частоты включения датчиков приводит к тому, что фиксируется температура j-ro датчика Tj.j Tj 1, Это значит, чго скорость переключения датчиков совпадает со скоростью переноса, иютульсов. С этого момента частота переключения

датчиков стабильна с подд вржанием указанного неравенства.

После установления стабильной частоты переключения датчиков по ней судят о скорости переноса импульсов областью среды,.к которой произошла привязка.

После достижения сигналом п-го датчика происходит переключение на первый датчик и лроцесс повторяется. Если при этом фиксируется другая стабильная частота переключения датчиков, это значит, что произошпа привязка к компоненту с другим составом (для разнокомпонентного потока), которьй передвигается с другой скоростью. Так как на регистраторе температуры 4 непрерывно происходит ре- г 1страция температуры датчиков, то по значению их температуры после стабилизации частоты переключения судят о составе компонента.

Например, если привязка произошла к области воды, то значения температуры датчиков ниже, чем в нефти, ввиду того, что. коэффициент теплопередачи для воды больше, чем для нефти.

Упреждение на включение датчиков происходит автоматически, в зависимости от инерционности датчиков, . скорости потока и длительности испус-, кания импульсов.

,

10

610287. 6

Формула Изобретения

1.Способ измерения расхода жидкости в скважине, включающий создание аномальной тепловой области в зоне нагрева при постоянной мощности, измерение скорости перемещения жидкости по перемещению аномальной тепловой области и определение расхода

по скорости перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения поддерживают максимальную температуру аномальной тепловой области путем перемещения зоны нагрева этой области со скоростью, равной скорости движения аномальной тепловой области.

2.Устройство для измерения расхода жидкости в скважине, содержащее расположенный в корпусе термокондук- тивный датчик, соединенн ый со схемой приема информации, выход которой подключен к регистратору температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения,

в устройство введены последовательно соединенные схема сравнения, схема режимов и коммутатор, а также регистратор частоты и дополнительные термо- ко эдуктивные датчики, при этом все его термокондуктивные датчики последовательно соединены друг с другом с образованием единого блока, вход схемы сравнения соединен с вторьс выходом схемы приема информации, вход регистратора частоты соединен с выходом схемы режимов,а выходы коммутатора - с термокондуктивными датчиками.

15

20

25

30

35

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для измерения расхода жидкости в скважине. Целью изобретения является повышение точности измерений. В жидкость подается импульс тепловой энергии с первого датчика блока. Схема приема информации 3 принимает сигнал о максимальной температуре нагрева датчика и одновременно передает его на регистратор температуры 4 и на схему сравнения 5, с которой он поступает на схему режимов 6, откуда на коммутатор подается команда на включение следующего датчика, при этом сигнал о температуре его нагрева тем же путем попадает в регистратор температуры 4 и на схему сравнения 5, где происходит сравнение его с сигналом первого датчика. Меняют частоту переключения датчиков, пока не произойдет наложение импульсов, это значит, что скорость переключения датчиков совпала со скоростью переноса импульсов, и по скорости определяют расход. 1 ил.