УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА И ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ Советский патент 1973 года по МПК E21B47/10 G01F1/36 

1

Изобретение относится к приборам для измерения расхода жидкостей и газов в скважинах по перепаду давлений на сужающем устройстве и плотности - по разности гидростатического давления на известной высоте и предназначено для проведения гидродинамических и физических исследований пласта для контроля и управления разработкой нефтяных и газовых месторождений.

Широко известны приборы для измерения расхода, основанные на принципе переменного перепада давлений. Величина расхода определяется по перепаду давлений на сужающее элементе, который регистрируется в единицах объемного расхода. Однако перепад давлений зависит также и от плотности жидкости. Это особенно важно в нефтяной промышленпости, так как плотпость, даже при постоянной температуре, изменяется в илироких пределах, в зависимости от относительного содержания нефти, воды и газа в скважинной жидкости. Для одио феменного измерения плотности обычно в комбинации с расходомером применяют второй прибор - плотномер. Таки.м образоМ; для получепия показаний расхода с коррекцией по плотности необходимо иметь два прибора: расходомер переменпого перепада давлений и плотномер. Это приводит к усложпекию устройства в целом и, следовательно, попижению надежности.

Целью изобретения является обеспечение возможности измсреиия расхода и плотности жидкости в скБа/киие од;;пм измерительным блоком. Это достигается тем, что сужающий элемент, выполненный в виде пакера, подвижно соединен, например, с помощью пружины с дифманометрическим блоком с возможностью перемещения приемников давления относительно сужающего элемента.

На чсртеже дано предлагаемое устройство, обилий вид.

Оно содержит устройство измерения и регистрации перепада давлений 1 и пакерующее устройство 2, соединенные между собой пружиной растяжения 3. Устройство 1 содержит два манометрических приемника 4 и 5, гидравлически соединенных с дифманометрическим

блоком 6, к И1емат :чески связанным с блоком регистрации 7. В верхией части устройства 1 закреплен, коисц проволоки 8, на которой ирийор опускают Б сква; ац1у. Пакерующее устройство 2 содсржиг управляющий блок 9

раскрытия иакера с и астипами 10, обтянутыД;И Э;1аСТ11ЧИОЙ OO(V104; i)ii.

При спуске прибора па Гроиолоке 8 в скважину происход1гг расмрь ггие пакера на оиределсппой глубине блоко.м 9. При этом маноме3

трическис fipiicMiiiiKH 4 и 5 располагаются с обеих сторон ссчсиия сужающего элемента для прохода жидкости з пакере (положение И). В случае перепад давлений Л регистрируемый блоком 7, пропорционален c.-iGpoc ; движения жидкости, следовательно,

Ч где ; - коэффициент местного сопротивления;у - удельный вес жидкости; V - скорость потока в сечении А-А; g - ускорение силы тяготения. Расход Q равен Q-V--( где D - диаметр сечения для прохода жидкости в сужающем устройстве; d - диаметр корпуса дифмаиометрического блока. g зависит от степени сужения потока в сечении А-А и постоянен в данном случае, так как размеры d и D и конфигурацггя сечения np i6opa и пакера постоянны. Из уравнения (1) вытекает: 2КР Для измерения и регистрации 7- з также для внесения поправки на плотность о (Q -- ) в формулу (2) устройство 1 с помощью проволоки 8, поднимают на высоту Я к выводят из сечения А-А сужающего элемента пакера (положение I). В этом случае перепад А,о, улавливаемый теми же манометрическими приемниками 4 и 5, обусловливается только удельным весом жидкости у и разностью высот расположения приемников 4 и 5:

Р

(3)

Д/ ; -|-/г 1 .

h где /1 - расстояние между манометрическими приемниками. Подставляя значение 7 из (3) в (2), получаем выражение для скорости V и расхода Q -( в этой формуле все величины - ностоянны, за исключением АР и А/7, которые регистрируются блоком 7. Когда устройство 1 перемещается на высоту Н, по команде с поверхности его основные узлы занимают соответственно положения I и II. На чертеже DC - диаметр скважины. Предмет изобретения Устройство для измерения расхода и плотности жидкости в скважине, содержащее корпус, сужающий элемент, дифманометрический блок с двумя приемниками давления и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения расхода и плотности одним измерительным блоком, сул ающий элемент, вынолнеиный в виде пакера, подвялено соединен, например, с помощью пружины с дифманометрическим блоком с возможностью перемещения приемников давления относительно сужающего элемента.