Устройство для измерения дебита водозаборных скважин Советский патент 1992 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для замера дебита жидкости.

Известно устройство для замера дебита жидкости в скважине 1. Известно также устройство для замера расхода жидкости на поверхности 2.

Недостатком устройства 1 является необходимость спуска прибора в скважину. Недостатком устройства 2 является громоздкость, необходимость в дополнительном монтаже байпаса с запорной арматурой, он рассчитан на работу только с пресной водой.

Наиболее близким по техническим параметрам к предлагаемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для замера дебита и расхода жидкости - расходомер глубинный дистанционный РГТ- 1М 3. Состоит из металлического корпуса, оснащенный управляемым металлическим пакером с приводом от электродвигателя. Прибор эксплуатируется в

комплексе с каротажной станцией, с источником постоянного тока и частотомером. Расход жидкости определяется по частоте импульсов, пропорциональной частоте вращения гидродинамической турбинки, приводимое во вращение струей жидкости, проходящей через винтовую струенаправ- ляющую.

Недостатком прототипа является необходимость спуска расходомера в скважину. Вторичный блок расходомера смонтирован в передвижной исследовательской станции типа АИСТ или другой каротажной станции, на шасси автомобиля оборудованной лебедкой с бронированным кабелем, электронным цифровым частотомером, устройствами отсчета глубины спуска и оборудования лубрикатора. Недостатком является также заклинивание турбинки из-за накопления механических примесей на ее магнитной системе.

Целью изобретения является повышение надежности работы и максимальное упЁ

ч|

4 ON VJ Ю

рощение измерения дебита водозаборных скважин, снижение трудоемкости процесса замеров дебита жидкости, отказ от использования для данных исследований передвижных исследовательских станций за счет обеспечения портативности регистрирующего блока.

Поставленная цель достигается тем, что в результате усовершенствования устройства замера дебита, применения автоматического индикатора расхода жидкости на базе микрокалькулятора с вмонтированными генератором инфракрасной частоты и электронным ключем, появляется возможность производить замеры дебита водозаборных скважин на устье.

На фиг. 1 изображено устройство замера дебита жидкости.

Оно состоит из корпуса 1 и измерительного узла 2,предназначенного для преобразования расхода измеряемой жидкости в пропорциональное число оборотов гидродинамической турбинки, из винтовой тур- бинки 3, жестко закрепленной на оси и свободно вращающейся в опорах 4 и 5 Одна из опор закреплена в корпусе 1, другая - в винтовой струенаправляющей 6 На оси жестко закреплен постоянный кольцеобразный магнит 7.

Устройство работает следующим образом: посредством резьбового соединения через дополнительно установленный переходник 8 устройство вкручивается в вентиль для маномера на устье скважины. При открытии вентиля поток жидкости через винтовую струенаправляющую поступает на турбинку. Обороты гидродинамической турбинки магнитным преобразователем, состоящем из корпуса 9 с установленным на нем магнитоуправляемым контактом 10 (герко- ном), преобразуются в пропорциональные дебиту электрические импульсы, частота которых является мерой расхода. Сигнал с магнитного преобразователя через штекер 13 и гибкий провод 14 подается на счетчик импульсов. В качестве счетчика импульсов используется автоматический индикатор расхода жидкости, выполненный на базе видоизмененного серийного микрокалькулятора

Магнитное поле, создаваемое вращающимся постоянным магнитом (намагничен диаметрально), дважды за один оборот турбинки замыкает и размыкает лепестки маг- н неуправляемого контакта и на операционный вход БИС микрокалькулятора с этой же частотой посылаются электрические импульсы, которые суммируются и сумма отсчета за определенное время отображается на индикаторе микрокалькулятора. Чтобы отказаться от регистратора времени в измерительнуюсхему введен генератор инфранизкой частоты, автоматически включающий замерное устройство.

Структурная схема устройства представлена на фиг. 2, Принцип работы: преобразованные герконом импульсы тока подаются на электронный ключ 2, время работы которого задается ИНЧГ (генератор

0 частоты) 3 и поступает на информационный вход МК-36 4. Принципиальная схема устройства на фиг. 3. На транзисторах УТ1 и УТ2 собран ЙНЧГ, времязадающая цепь которого состоит из резисторов R 1, R 2, R 3 и

5 конденсатора С1.

Подбором этих элементов устанавливается время замера. Электронный ключ выполнен на транзисторе УТ-3. При появлении положительного импульса на

0 коллекторе транзистора УТ-2, транзистор УТ-3 открывается и преобразованные герконом импульсы подаются на информационный вход МК. По окончании заряда конденсатора - С1, транзистор УТ-2 закры5 вается и отрицательное напряжение подается на базу УТ-3 и закрывает его. Резистор R-6 электронного ключа служит для ограничения тока базы.

Временная диаграмма напряжения на

0 коллекторе УТ-2, поясняющая работу электронного ключа, представлена на фиг. 4.

Длительность положительного импульса (Т1) определяет рабочий цикл нашего устройства Т2 - время, необходимое

5 оператору для подготовки к контрольному замеру.

Применение в предлагаемой схеме полевого транзистора УТ1 и кремниевых УТ2 и УТЗ, а также автоматический заряд и разряд

0 конденсатора С1, обеспечивает высокую стабильность времени работы электронного ключа в широком диапазоне температур, что существенно повышает качество замера расхода жидкости.

5Применение автоматического индикатора расхода жидкости снижает погрешности при замерах, поскольку исключает ручную регистрацию времени оператором. Питание от внутренних элементов МК, по0 требляемый ток - 1,5 мА.

Использование предлагаемого устройства для замера дебита жидкости обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

5отпадает необходимость производства

монтажных работ на коллекторе байпасных линий и установки секущих задвижек и собственно первичного прибора типа РТНС на водозаборных скважинах, снижаются потери давления, исключаются затраты труда и

сокращаются время на производство замеров;

отпадает необходимость спуг ка дебито- мера в скважину для проведения замеровприменение в качестве счетчика импульсов автоматического индикатора расхода жидкости, выполненного на базе серийного микрокалькулятора типа МК-36. повышает надежность, точность и оперативность замеров.

Формула изобретения Устройство для измерения дебита водозаборных скважин, содержащее расходомер, регистрирующий блок, провод. соединяющий расходомер и регистрирующий блок, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности измерений, расходомер установлен на устье скважины, а регистрирующий блок выполнен в виде микрокалькулятора с вмонтированными генератором инфракрасной частоты и электронным ключом.

Использование: для замера дебита жидкости. Сущность изобретения: устройство содержит расходомер, регистрирующий блок, провод, соединяющий расходомер и регистрирующий блок. Расходомер установлен на устье скважины. Регистрирующий блок выполнен в виде микрокалькулятора с вмонтированными генератором инфракрасной частоты и электронным ключом. 4 ил.

13 а о о о о а о ооо о о о о о о о

а о о оо о о о оо

(D О О ОО

о о ооо

И Н и Г

s

фие.1

Рис.2.

Принципиальная схема

б

Рос3,

т..

дрвмен.ц.о.9 диаграмма (коллектор vT2)

Рис. 4