Глубинный дебитомер Советский патент 1980 года по МПК E21B47/10 

(54) ГЛУБИННЫЙ ДЁБЙТСМЕР

. .Изобретение относится к области i г идродинамич еск их исслёдов аний ск важин и может быть использовано дпя измерения дебита нефти в скважинах.

Известен глубинный дебитотлер, состоящий из корпуса с входными и выходными окнами, заторможённой турбинки с преобразователем угла поворота и пак ера, причем между ту бинкой и ее ступицей размещена пружина, обеспечивающая перемещение турбинки относительно выходных окон И.

Дебитомер обладает йизкой точ-; ностью измерения, обусловленной трением при перемещении штифта в пазу ступицы, а также действием вихревого движения жидкости, вызванного расположением выходных окон рядом с турбинкой.

Известен также глубинный дебитомер, содержащий корпус с входными, выходными и дополнительными выходными окнами, пёрепуск.ной клапан, заторможенную турбинку, установленнуюна струне-растяжке, преобразователь угла поворота турбины и пакер, причем в дополнительных выходных окнах установлен перепускной клапан 2J .

Однако, показатели плоских пружин (жесткость, стабильность и т.п.), ис

прпъэу&лых в качестве клапана и эахрывгиопшх дополнительные выходные окна, непосредственно сказываются на точности измерения, поэтому требования к их качеству должны быть весьма высокими, Наличие плоских пружин, расположенных на внешней стороне корпуса дебитомера, понижает его.надежность, так как не исключается повреж 0 дение пружинпри спуске или подъеме прибора в скважине.

Цель изобретения - повышение надежности работы дебитомера.

Поставленная цель достигается тем,

15 что перепускной клапан выполнен в виде установленной в корпусе напротив дополнительных выходных окон втулки с окнами, закрепленной на струне-растяжкё. ,

20 Кроме того, дополнительные выходные окна имеют криволинейную форму, а окна втулки - прямоугольную.

На фиг. 1 изображен глубинный дебитомер, общий вид; на фиг. 2 - сече2S ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - дополнительные выходные окна.

Глубинный дебитомер состоит из корпуса 1 с измерительным кангшсм 2, снабже.нным входными 3 и выходными 4 . В измерительном канале 2 установлена на струне-растяжке 5- турбинка б. Противоположные от турбинки б концы струны-растяжки 5 посред. ством цанг 7 и 8 жестко закрепленыв корпусе 1 лебитомера. Турбинка б через струну 5 связана с прёобразовате лем 9, преобразующим угол поворота турбинки 6 в изменение частоты элект рического сигнала. Преобразователь 9 имеющий электронный блтЬк, бЬединен с электрическим кабелем 10, по которому сигнал поступает на поверхность. Ниже турбинки б по 51йД9 йШШ5Г находятся дополнительные выходные окна 11 (см. фиг. 3). Внутри дебитомера напротив дополнительных выходных окон 11 располагается перепускной клапан, .представляющей из себя втулкз 12 с прорезными прямоугольными окнами. Меж ДУ дополнительными выходными окнами 11 и турбинкрй 6 установлено тело 13 обтекания. В нижней части глубинного дебитомера может быть установлен дистанционно управляемый пакер 14 или другое струенаправляющее устройство. Прибор работает следующим образом После спуска глубинного дебитомера на кабеле- 10 в скважине, на заданной глубине раскрывается пакер 14 и поток жидкости через входные окна 3 направляется: внутрь йрибора в etoйзмерительный канал 2 и, минуя турбинку 6, через выходные окна 4 выходит наружу Протекая пр измерительному каналу 2, скважинная жидкость воздействует на турбинку 6 и поворачивает ее. Угол поворота турбинки 6 и, соответственно закручивания струны-растяжки 5, на которых закреплена турбинка, зависит от величины дебита жидкости. В свою Очередь поворот турбинки б вызывает изменение частоты электричес:кого сигнала преобразователя 9. Таким образом, величина измеренного дебита жидкости прёобразус &я чаШдть и измеряетсй на поверхности . ЕСЛИ дополнительные выходныё окна 11 полностью закрыты, то характеристика прибора, отображающая зависимость дебит-частота сигнала будет иметь вид, близкий к параболе. Линеаризация характеристики глубин ного дёбйтомёра и утменьшениб ее зависимости дт в Из кости Жидкости достигается посрёдс вом11Шбл11и ШёЭДх 11 окон 11 ХПЬв.ОрачйВшоиихся Жсшюзи 1 С, уве личением дебита жидкости турбинка 6Шйорачивается, а вместе с ней пово рачиваётся -втулка 12, укрепленная на той же струне 5. По мере поворота втулки 12 при6 крав аются выходные окна 11 и часть потока, не доходя до турбинки 6, выходит из прибора. Чем больше измеряемый дебит, тем больше rtfeHOfкраваготся дополнительные выходные окна 11 и тем большая часть, измеряемого потока направляется мимо прибора. Величина потока, проходящего через турбинку 6 и выходные окна 4, а также величина потока,минующего ее Через дополнительные выходные окна 11, зависит от перепада давления на верхней части прибора, включая турбинку 6 и тело 13 рбтекания. С повышением вязкости жидкости увеличивается не только угол поворота турбинки б, но и перепад давления и, следовательно, изменйётся соотношение величин потоков. При этом потрк жидкости протексоогдаЙ через дополнительные окна 11/тоже увеличится. Подбирая завйсимсэс 6 ftoro перепада давления от величийы вязкости МРЖНР в определенных пределах компенсировать ее действие на показания прибора. Большое значение при этом играет форма тела обтекания 13, т.е. 1меняя угол атаки кррпуса тела обтекания 13 и ШероховатРсть его; йОВёрхноСти можно добиться компенсации влияниявязкооти . Линейность характеристики глубинного дебитРмера улучшается профилированием выходных окон 11 или профилированием створок жалюзи, перекрывающих эти окна. При этом величина потока, выходящего из окон 11, будет зависеть не .только от угла поворота втулки 12, но и формы окна 11, поскольку от ЭТОЙ формы зависит площадь открытой частивыходных окон 11. Экспёриментальнь&1 путем установлено, что оптимальной формой ркон втулки 12 является прямоугольная, а У выходных ркон 11 - криволинейная (см. фиг. 3). Формула изобретения 1.Глубинный дебитомёр, содержащий корпус с входными, выходными и дополнигельнш1и выходными окнами, . перепускной , заторможенную турбинку, уСтанОйленную на струне растяжке, преобразователь угла поворота турбинки и пакер, о т ли ч а ющ и и с я тем, что, с целью повыше-г ния надежности работы дебитомера, перепускной клаТтай Выполнен в виде установленной в корпусе напротив дополнйтельШК ваходных окон втулки с окнами, закрепленной на струне-растяжке. 2.ДебитоМер по п. 1, о т л и ч а юг щи И с я тем, что дополнительные выходные Окна имеют криволинейную форму, ai окна втулки - прямоугольную. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №589381, кл. Е 21 В 47/10, 12.01.76. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2560116/03,кл. Е 21 В 47/10, 27.12.77.