Глубинный дебитомер Советский патент 1980 года по МПК E21B47/10 

1

Изобретение относится к гидроди-намическим исследованиям скважин и может быть использовано для измерения дебита нефти в скважинах.

Известны глубинные дебитомеры, содержащие корпус с измерительным каналом, входные и выходные окна, заторможенную турбинку со ступицей, пакер и преобразователь угла поворота заторможенной турбинки 1,. Недостатком известных дебитомеров является малый диапазон регулирования измеряемых расходов.

Известен глубинныйдебитомар, состоящий из корпуса с входными и выходными окнами, заторможенную турбинку с преобразователем угла поворота и пакера, причем между турбин-, кой и ее ступицей размещена пружина обеспечивающая перемещение турбинки относительно выходных окон 2,

Дебитомер обладает низкой точностью измерения, обусловленной трением при перемещении штифта в пазу ступицы, а также действием вихревого движения жидкости, вызванного расположением выходных окон рядом с турбинкой.

Цель изобретения - повышение точности измерения в широком диапазоне изменения дебита.

Поставленная цель достигается тем, что дебитомер имеет дополнительные выходные окна, выполненные в корпусе между заторможенной турбинкой и входными окнами, и установленные в дополнительных окнах лепе0стковые клапаны, причём участок корпуса, на котором выполнены дополнительные окна, имеет диаметр больше диаметра вышележащего участка корпуса.

5

На фиг, 1 изображен глубинный дебитомер; на фиг. 2 - регулирующие окна. На чертеже пунктирной линией показано положение турбинки при максимальном расходе, а сплошной линией

0 при отсутствии расхода.

Глубинный дебитомер состоит из корпуса 1 с измерительным каналом 2, снабженным входными 3 и выходными окнами 4. В канале 2 установлена

5 на струнах 5 и 6 турбинка7. Турбинка 7 через струну 6 связана с преобразователем 8 угла поворота турбинки в электрический сигнал, преобразователь соединен с кабелем. 9.

0 Ниже турбинки 7, по ходу потока.

7 26318 расположены дополнительные выходные регулирующие окна 10, Окна закрыты лёпеётковьлми клапанами 11 в йи°дё; -Нл&скйх , Закрепленных кольцом 12 Между допс5лнитёЛ1,нымя регулирующими окнами 10 и турбинкой установлено тело обтекания 13, на нижней части прибора размещен; па кёр i4V , .., .-----v-Прибор работает следующий обра ...--.:.-..:..-.- При спуске дебитомера в скважину на кабеле 9 на определённой глубине под действием; потока жидкости раскрывается пакер и пот.ок ЖЙдКости йаправляется через входные окна 3. в измерительный канал прибора И дальше, минуя турбинку 7, выходйые окна 4. Жидкость, воздействуя на турбинку 7, поворачивает ее. Угол поворота турбинки и qpOTBjeTCT-. Вённр угол закручивания струн 5 и б на которых она натянута, зависит от величины расхода, С помощью преобразователя турбинки 8 образуется сигнал, частота .KOTopioro функционально ана Йом: поворЬта турвййШ и, следовательно, с расходом жидкос ТИ. - /- -:- :...-.-,:-...-.-./:-.:,---:.. Если ретулируюгдае окна 10 пол Wftib-Sra-ifpata, to -характеристика прибора отображаюйая завйШйдстб частота сигнала - расход, будет иметь зависимость,. близкую к квадоа тичной,- KpuPte-toroV угол поворота турбиной существенное влияние Ш111йщаё ; вязгкость, - - - - ;: Линеаризация характеристики деби шрК ж1ЩШ-&шшйё её:эавйсщ от ; бш хйеШ5 тйгаё1гсЯ по&рёШ твш лирующих окон 1о,величина которых а - -- 5 етн«шей WT ан aiBjmr ис мости от р-а схода жидкости через изм рительный канал приёбра С ув&тчеШ ; ёМ ра ёхОда увеличиваемся перепад давления на турбинке. Этот перепад, воздействуя на плоские пружины 11J закрывающие окна 10, вызывает их прогиб так, как показано на фиг, 2, i pii T:dif ЭёгулйрутсйчиёйкШаГ ваются. Для увеличения воздействия ft6f Ука на пружинки они делаются 1§51 Ш1Г1Гб Г(5г тШ1Г BETn l b ружу, к вне11 ней стороне прибора. При движении поток разбивается на две части: Q, и Qj , Поток Q Haправляетсп вне прибора, минуя тур бйнку, Чём больше измеряёмыЙ рас- ..ход, тем больше перепад давле гия на турбинке и тем больше при6тк| лвшотс окпа рГботьша я част ь поток а напревляетрся вне прибора. Этим идостйгаГ ЗтШТ1{ Ш рй1ЩШ1 1р«1 № На фиг, 2 положение пру;жин

:, ri p : r-JJL11 при отсутствии потока {пунктиром) и при наличии его. Так как перепад давления на турбинке также зависит от вязкости, то например, увеличение перепада, вызванное увеличением вязкости, автоматически вызывает увеличение открытия окон и соответственно уменьшение показания , Получению требуемой характеристики способствует переменное сечение измерительного канала прибора, В силу этого уменьшается перепад давления на приборе при больших вязкостях. Затем Этот перепад перераспределяется. вДЬль йзйёрИтельндго каНаnk 2 так, что большая часть перепада приходится на верхнюю часть измерительного канала где расположена турбинка 7, Именно этот перепад давления оказывает наибольшее действие на пружинки, для подгонки характеристики прибора и спсхльзуется тело обтекания 13, Регулируя угоЛ атаки конуса тела обтекания и шероховатость его поверхнрсти, можно добиться компенсации йяйия вязкости. Так как пе- . репад давления на теле обтекания . зависит не только . от расхода, но и рт вязкости, то, подбирая угол конуса тела обтекания Мбжно получить требуемую зависимость Перепада давления от вязкости. Формула изобретения Глубинный дебитомер, содержащий корпус с входными и выходными окнами, затормож-ённую турбинку, преобразователь угла поворРта турбинки и пакер,. Р т л и ч а ю щ и и с, я тем, чтЬ, с цел.ью .е.ния трчности измерения в широкрм диапазоне изменения дебита, он имеет дополнительные выходные окна, выполненные в Корпусе межд: заторможенной турбинкой и входными окнами,и уста- новленные в дополнительных окнах л:епёстковые клапаны, причем участок корпуса, на котором выполнены дополнительные окна, имеет диаметр больше диаметра вышележащего участка корпуса - :.: Источники информации, принятые во внимание при экспертизе °1, Петров А,И, Методы и техника измерений при промысловых исследованиях скважин М,, Недра, 1972, с, 188 2, Авторское свидетельство СССР по заявке 2314279/03, кл, Е 21 В 47/10, 1976 (прототип).