Скважинный расходомер Советский патент 1991 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям и может быть использовано в нефтяной промышленности.

Цель изобретения является повышение достоверности измерения расхода.

На чертеже показана конструкция сква- жинного расходомера.

Расходомер для определения расхода скважинной жидкости содержит центратор 1, выполненный из пластин, которые шар- нирно соединены между собой, с корпусом 2 и с втулкой 3 хвостовика, поджатой пружиной 4, узел регистрации числа оборотов турбинки 5 в виде магнита 6 и геркона 7.

Хвостовик выполнен в виде дифференциального трехступенчатого цилиндра 8.

Корпус 2 соединен с дифференциальным трехступенчатым цилиндром 8 с осевым каналом и отверстиями, в которых размещены шестерни 9, которые с одной стороны находятся в зацеплении с подпружиненной втулкой 3, установленной на крайней ступени меньшего диаметра цилиндра 8 коаксиально, а с другой стороны - с верхней частью цилиндрического штока 10 с упором 11, размещенного в осевом канале цилиндра 8.

Внутри крайней ступени большего диаметра цилиндра 8 на подшипниках 12 размещена турбинка 5 с шестернями 13,

О

ел

х| О

СА) О

которые находятся в зацеплении с нижней частью цилиндрического штока 10, причем величину зацепления шестерней 13 и цилиндрического штока 10 выбирают так, чтобы обеспечить поворот шестерней 13 вокруг своей ори на 90°. В шестернях 13 в отверстиях размещены лопасти 14. В турбинке 5 установлены фиксаторы 15, которые после поворота шестерней 13 на 90° и выхода их из зацепления с нижней частью цилиндрического штока 10, удерживают лопасти 14 в горизонтальном положении. Узел регистрации числа оборотов турбинки установлен в крайней ступени большего диаметра цилиндра 8.

Упор 11 цилиндрического штока 10 имеет грибовидную форму для предотвращения лопастей 14 от поломки при спуске расходомера в скважину, а шарнирное соединение частей пластин центратора 1 снабжено роликом 16. Расходомер, кроме того, содержит колонну 17 насосно-компрессорных труб и обсадную колонну 18.

Расходомер работает следующим образом.

Скважинный расходомер опускается в колонну 17 насосно-компрессорных труб (НКТ) на кабеле, при этом ролики 16, установленные в месте соединения между собой частей пластин центратора 1, катятся по трубам. При выходе центратора 1 из НКТ в обсадную колонну 18 под действием сил упругости пружина 4 разжимается, при этом втулка 3 перемещается вверх с одновременным раскрытием центратора 1.

Перемещаясь вверх, втулка 3 приводит во вращение шестерни 9, которые приводят в движение цилиндрический шток 10, который движется вниз. По мере движения цилиндрического штока 10 вниз шестерни 13 турбинки 5 входят с ним в зацепление и вращаются, при этом лопасти 14 перемещаются из вертикального нижнего положения в горизонтальное.

При выходе шестерней 13 и цилиндрического штока 10 из зацепления лопасти 14 занимают горизонтальное положение. Удерживают их в таком положении фиксаторы 15.

Восходящий поток скважинной жидкости давит на лопасти 14, приводя в движение турбинку 5. Последняя вращается на подшипниках 12 относительно цилиндрического штока 10. Регистрацию числа оборотов турбинки 5 производят магнит 6 и

геркон 7.

Основным преимуществом расходомера является достоверность измерения расхода. Это обусловлено тем, что турбинка установлена в корпусе на подшипниках с

возможностью вращения только вокруг своей оси. Это предотвращает перекос турбинки, что и обеспечивает достоверность измерения.

15

Формула изобретения

Скважинный расходомер, содержащий корпус, хвостовик, центратор, выполненный из шарнирно соединенных между собой пластин, подпружиненную втулку, коаксиально установленную на хвостовике, на которой шарнирно закреплены одни концы пластин центратора, другие концы которого шарнирно закреплены на корпусе,

турбинку с лопастями и узел регистрации числа оборотов турбинки, отличающий- с я тем, что, с целью повышения достоверности измерения расхода, он снабжен шестернями, подшипниками и фиксатором,

лопастей турбинки, установленным на ней, причем хвостовик выполнен в виде трехступенчатого цилиндра со штоком, на внешнем конце которого выполнен упор, на крайней меньшего диаметра ступени трехступенчатого цилиндра, соединенной с корпусом, установлена подпружиненная втулка, на которой шарнирно закреплены одни концы пластин центратора, шестерни установлены на цилиндре и на турбинке. шестерни цилиндра установлены с возможностью взаимодействия с подпружиненной втулкой и штоком трехступенчатого цилиндра, внутри крайней ступени большего диаметра которого установлена турбинка на подшипниках, шестерни турбинки выполнены с отверстиями для ее лопастей и установлены с возможностью взаимодействия со штоком и поворота на 90°, а узел регистрации числа оборотов турбинки установлен в крайней

ступени большего диаметра трехступенчатого цилиндра.

1В

Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям и м.б. использовано в нефтяной пром-сти. Цель - повышение достоверности измерения расхода. Для этого расходомер имеет шестерни, подшипники и фиксаторы лопастей турбинки, установленные на ней. Расходомер также имеет хвостовик, выполненный в виде трехступенчатого цилиндра со штоком, на внешнем конце которого выполнен упор, на крайней меньшего диаметра ступени трехступенчатого цилиндра, соединенной с корпусом, установлена подпружиненная втулка, на которой шар нирно закреплены концы пластин центрато ра. На цилиндре и на турбинке установлены шестерни с возможностью взаимодействия с подпружиненной втулкой и штоком трехступенчатого цилиндра, внутри крайней ступени большего диаметра которого установлена турбинка на подшипниках. Шестерни турбинки выполнены с отверстиями для ее лопастей и установлены с возможностью взаимодействия ее со штоком и поворота на 90°. Узел регистрации числа оборотов турбинки установлен на крайней ступени большего диаметра трехступенчатого цилиндра. Благодаря тому, что турбинка установлена в корпусе на подшипниках с возможностью вращения только вокруг своей оси, предотвращается ее перекос и обеспечивается достоверность измерения. 1 ил. Ј