Скважинный расходомер-дебитомер Советский патент 1991 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к области горной промышленности для получения информации о направлении и расходе жидкости при гидрогеологических исследованиях скважин.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет применения тела обтекания в виде плоских пружин спиральной формы, расположенных поперек измерительного канала.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - электрическая схема устройства.

Устройство содержит корпус 1 с измерительным каналом и установленные в нем тело обтекания и преобразователь 2 перемещения, тело обтекания выполнено в виде двух плоских спиральных пружин 3 и 4 и стержня 5, спиральные пружины 3 и 4 расположены поперек измерительного канала и соединены между собой стержнем 5, установленным вдоль оси корпуса 1 внутри преобразователя 2 перемещения, последний выполнен в виде двух катушек 6 и 7 индуктивности с ферромагнитным сердечником 8, установленным на стержне 5.

Катушки 6 и 7 расположены с возможностью небольшого осевого смещения на цилиндрической гильзе 9, которая наклонными растяжками 10 крепится внутри корпуса 1 расходомера.

В корпусе выполнены окна-вырезы 11, обеспечивающие доступ к катушкам 6 и 7 индуктивности. Снаружи к корпусу 1 прикреплены три продольные рессоры 12, служащие для расположения расходоме- ра-дебитомера на оси скважины.

Снизу к корпусу 1 крепится кольцо 13 для подвески груза, а сверху - кабельный наконечник 14.

Жилы 15-17 трехжильного каротажного кабеля служат для подачи на катушки индуктивности переменного питающего напряжения (жилы 15 и 17) и для вывода сигнала (жила 16).

Катушки индуктивности 6 и 7 вместе с расположенными в наземном измерительном блоке (фиг. 3) резисторами 18 и 19 образуют мостовую измерительную схему. В одну диагональ этой схемы подается переменное напряжение от генератора 20, а в другую включен регистрирующий прибор 21.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерениями устройство в вертикальном положении опускают в жидкость,

не отличающуюся по физическим (реологическим и структурно-механическим)свойствам от жидкости в исследуемом потоке, и подключают его к наземному измерительному блоку.

Перемещая через окна 11 в корпусе 1

катушки индуктивности 6 и 7 на цилиндрической гильзе 9, добиваются, чтобы ферромагнитный сердечник 8 располагался точно в центре преобразователя 2 перемещения.

О достижении такого положения свидетельствуют нулевые значения регистрирующего прибора 21.

Такая регулировка позволяет учесть действие выталкивающей силы на спиральные пружины и соединяющий их стержень. Затем устройство опускают в скважину и производят дискретные либо непрерывные измерения по общепринятой для расхо- дометрии методике.

При наличии движения жидкости относительно устройства гидродинамическое давление потока и силы его сцепления с пружинами 6 и 7 и стержнем 5 прогибают спиральные пружины в направлении потока

(пунктир на фиг. 1), и ферромагнитный сердечник 8 смещается от своего центрального внутри катушек 6 и 7 положения тем больше, чем выше скорость потока Смещение ферромагнитного сердечника 8 от центрального

положения вызывает увеличение индуктивного сопротивления одной катушки и уменьшение сопротивления другой. Баланс измерительного моста нарушается и стрелка регистрирующего прибора отклоняется от нулевого положения.

Переход от показания регистрирующего прибора к расходу (или дебиту) потока осуществляют с помощью тарировки устройства на специальных градуировочных стендах.

Поскольку спиральные пружины вместе с соединяющим стержнем и катушки индуктивности вместе с растяжками занимают небольшую часть поперечного сечения измерительного канала, предлагаемый расхо- домер-дебитомер вносит незначительное гидравлическое сопротивление в исследуемый поток, что и позволяет получить повышенную точность по сравнению с другими расходомерами обтекания.

Формула изобретения

1.Скважинный расходомер-дебитомер, содержащий корпус с измерительным каналом и установленное в нем тело обтекания, закрепленное на корпусе, и преобразователь перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, тело обтекания выполнено в виде двух плоских спиральных пружин и стержня, спиральные пружины расположены поперек измерительного канала и соединены между собой стержнем, установленным вдол-ь оси корпуса внутри преобразователя перемещения.

2.Расходомер-дебитсмер по п. 1, отличающийся тем, что преобразователь перемещения выполнен в виде двух кату- шек индуктивности с ферромагнитным сердечником, установленным на стержне.

Изобретение относится к области горной промышленности, используется для получения информации о направлении и расходе жидкости при гидрогеологических исследованиях скважин. Цель - повышение точности измерения за счет применения тела обтекания в виде плоских пружин спиральной формы, расположенных поперек

А-А

Фиг. 2

Фиг.з