Дебитомер Советский патент 1981 года по МПК E21B47/06 

(54) ДЕБИТОМЕР

Изобретение относится к измерению расхода жидкости, в частности к технике построения профиля притока или поглощения путем измерения расхода по стволу скважины.

Известен скважинный термокондуктивный дебитомер, основным элементом которого является датчик-резистор, нагреваемый электрическим током до температуры, превышающей температуру среды, расход которой определяется. Датчик включен в мостовую схему, при помощи которой наблюдается изме нение его сопротивления, зависящее, от температуры и скорости потока жид 5 ;ости в скважине. Это изменение регистрируется измерительным устройством и отображается на каротажной ди грамме в виде кривой профиля приток l .

Недостатком данного устройства является его погрешность из-за нечувствительности к ргщиальным потокам.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является скважинный дебитомер, содержащий трубу-корпус, датчик-термоанемометр, пакер и измерительную схему, причем датчиктермометр помещен вне трубы. Пакер

расположен ниже датчика-анемометра, а выход из трубы расположен выше датчика. Во время измерения пакер перекрывает ствол скважины, направляя основной осевой потокчерез отверстия в корпус-трубу, этим сакым подвергая датчик действию радиешьных потоков жидкости, истекае1«ых через перфорационные отверстия в скважину 2 .

Устройство удерживается в скважине во время измерения лишь силой тяжести и незначительным трением пакера о стенку колонны. Поэтому при достижении определенной для данного дебитометра величины суммарного дебита возникает перепад давления на пакере

Р РП РН где РГ, - давление под пакером

Рц - давление над пакером. Возникающий перепад давления создает силу, которая вызывает перемещение .дебитомера. вверх по колонне, что полностью исключает возгложность дальнейших измерений с раскрытым пакером. С целью измерений пакер приходится открывать не полностью, поэтому часть основного потока не попадает в трубу-корпус и, проходя Вдол1з колонны, омывает датчик-термоанемометр, внося нигде не учитываемую погрешность измерения ращиальных потоков. Это снижает точность из мерений и чувствительность датчика к радиальным потокам, и, следовательно, качество определения профиля притока. Существенным недостатком известного устройства является то,. что он имеет один датчик-термоанемометр, произвольно располагакяцийся в процессе измерения по сечению сква жины, что снижает достоверность показаний. Датчик-термоанемометр оквлвается жидкостью, заполняющей скважину, и тот факт, что он находится на опредед}енном расстоянии от перфорационных отверстий, снижает чувствительность датчика к малым радиальным потокам и не позволяет производить их количественную оценку. Цель изобретения -расширение диа пазона измерения путем повышения чув ствительности к радиальным потокам, Цель изобретения достигается тем, что дебитометр снабжен дополнительны ми термоанемометрическими датчиками, установленными на эластичной обечайке , которая расположена на прижимных башмаках. На фиг. 1 изображен предлагаемый дебитометр; на фиг. 2 - прибор, сече ние плоскостью, проходящей через дат чики ; на фиг. 3-прибор со сложенными прижимными башмаками,поперечный разрез на фиг. 4 - прибор с раздвинутыми прижимными башмаками, поперечный разрез. Дебитомер. состоит из корпуса 1 (фиг.IT, в герметичном отсеке которого находятся электродвигатель и редуктор (на чертеже не показаны)расположенньае в кожухе 2, концевых выключателей 3 и 4, ходового винта 5, который через муфту 6 и редуктор при водится во вращение электродвигателем. в корпусе 1 имеется паз а, вдол которого может перемещаться ходойая гайка 7. На гайке 7 имеется упор 8, управляющий работой концевых выключателей .3 и 4. Кольцо 9, к которому шарнирно прикреплены ведущие рычаги 10, упирается под действием пружины 11 во втулку 12, которая свинчена с ходовой гайкой 7. Рычаги 13 шарнирно Закреплены на кожухе 14, который еви чен с корпусом 1 на резьбе 6 . С рыч гами. 10 и 13 шарнирно, связаны упор ные башмаки 15, обеспечиванщие фиксацию прибора в обсадной колонне 16. Эластичная обечайка 17 (см, фиг. 2 и 3) , на которой расположены термоанемометрические датчики 18, крепится к упорным башмакам 15. Провода питания датчиков 18 соединяются с измеритель ной схемой (на чертеже не показана че рез герметичный электроввод 19. ДебиТо1 1етр работает следукадим образом. В начальный момент времени прижимное устройство имеет вид, показанный 1на фиг. 3 (сечение, перпендикулярное оси прибора и проходящее через упорные башмаки. 15)., обеспечивающий спуск прибора в скважину через межтрубное пространство. При необходимости проведения измерения питание подаётся на двигатель. Вращение через редуктор передается на ходовой винт 5 и перемещает гайку 7, а следовательно, и втулку 12 вниз. Кольцо 9 под действием пружины 11 следует за втулкой 12, раздвигая рычаги 10 и 13 до тех пор, пока упорные башмаки 15 не прижмутся к стенке колонны 16. При дальнейшем перемещении гайки 7 вниз упор 8 нажимает на концевой выключатель 4 и двигатель автоматически выключается (фиг. 1) .Раздвигаясь, башмаки растягиванзт обечайку 17, доставляя датчики .18 в зону измерения, при этом обечайка 17 принимает форму, показанную на фиг. 2. Жидкость, например нефть, истекая через перфорационные отверстия в стенке колонны, омывает датчики 18. Последние меняют свою температуру, а следовательно, и сопротивление в зависимости от скорости потока. Изменение сопротивления может фиксироваться одной из существукхцих схем, например мостом Уинстона. После измерения на электродвигатель подается питание обратной полярности, ходовая гайка 7 перемещается вверх, сжимая пружину 11, и складывает прижимное устройство. При полностью убранном устройстве упор 8 нажимает на ползун концевого выключателя 3 и электродвигатель выключается. Использование предлагаемого дебитомера имеет преимущества, которые заключаются в повышении чувствительности датчиков к радиальным потокам, расширении диапазона измерений дебитов без снижения точности, повышении достоверности построения профилей притока жидкости вдоль ствола скважины, а также в возможности количественной оценки притоков жидкости в местах йерфорадии. Формула изобретения Дебитомер,: содержащий корпус с . прижимными башмаками, привод и термоанемометрический датчик, о т л ич ающи и с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения путем по еышения чувствительности дебитомера к радиальным потокам, он снабжен дополнительными термоанемометрическими датчиками, установленными на