Устройство для измерения скоростидВижЕНия жидКОСТи B СКВАжиНЕ Советский патент 1981 года по МПК E21B47/10 

1

Изобретение относится к разведочной геофизике, а именно к скважинным глубинным приборам для измерения скоростей движения жидкости по высоте скважины.

Известно термоанемометрическое устройство для измерения расхода жидкости в скважине, содержащее корпус с расположенными в нем нагревател ным и термочувствительным элементами . l .

Недостатками устройства являются трудность количественной интерпретации и, соответственно, невозможность измерения малых расходов жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, в котором в двух расположенных рядом кожухах расположены нагреватель и термочувствительный элемент заключенные в единый корпус 2.

Недостаток этого устройства - невозможность измерять малые расходы и скорости движения жидкости.

Целью изобретения является повышение чувствительности при измерении малых скоростей движения жидкости в скважине.

Поставпенная цель достигается установкой дополнительного термочувствительного, элемента, расположенного на наружной поверхности корпуса, при это основной термочувствительный элемент и импульсный нагреватель установлены в камере.

Скорость и направление движения лядкости определяются по времени прихода тепловой волны к первому и второму термочувствительным элементам. За счет износа термочувствительных элементов и выноса одного из них за внешнюю поверхность устройства уменьшается тепловая инерционность датчика, что позволяет снизить мощность нагрева импульсного нагревателя и повысить чувствительность предлагаемого устройства к измерению малых

скоростей движения жидкости в скважине от 0,1 до 1,0 м/ч.

На фиг.id изображено устройство, разрез; на фигЛсУ - устройство, общий вид; на фиг.1.-В - вид с торца; на фиг.2 - графики изменения температуры (т с) жидкости во времени (С): на фиг.З - градуировочный график прибора,

Устройство для измерения скорости движения жидкости в скважине содержит цилиндрический цельный корпус 1, соединенную с ним камеру 2, изготовленную из материала с низкой теплопроводностью. В нижнем основании камеры 2 установлен импульсный нагреватель 3. В верхнем своде камеры 2, сообщающейся со скважинной средой через отверстие 4, установлен основной термочувствительный злемент 5. На внешней поверхности корпуса 1 на фиксированном расстоянии от отверстия 4 расположен второй термочувствительный злемент 6. Для ограничения растекания теплового потока в горизонтальной плоскости, а также для , фиксации прибора в скважине на корпусе предусматриваются продольные ребра 7. Входное отверстие 8 служит для быстрого заполнения камеры 2 скважинной жидкостью и уменьшения завихрения жидкости в процессе нагрева, управление работой осуществляется с наземного блока питания и регистратора 9 по трехжильному кабелю 10.

Устройство работает следующим образом.

При подаче импульса тока на нагреватель 3 в камере 2, заполненной скважинной жидкостью, возникает волна теплового потока, направленного вверх Достигнув свода камеры, выполненного под углом 45° к вертикальной оси термочувствительного элемента 5, тепловая волна через выходное отверстие

4вдоль внешней поверхности корпуса

1 и приводных ребер 7 достигает термочувствительного элемента 6. Геометрия термочувствительных элементов

5и 6 и сопротивление импульсного нагревателя 3 для заданных потоков скважинной жидкости подбирается таким образом, чтобы максимум тепловой волны регистрируемый чувствительным элементом 6, составлял половину высоты амплитуды тепловой волны, регистрируемой термочувствительным элементом 5. Таким образом, тепловая волна регистрируется термочувствительным элеме том 5 только в статической среде, а термочувствительным элементом 6 - в динамической, являющейся функцией скорости и направления движения измеряемой жидкости. Смещение максимума на 1i и от статического случая, изображенного на кривой 1 (фиг.2) показывает направление жидкости: /14- направление жидкости ввер (кривая U), llj (кривая Ш). По величине смещения Ь (мм) с помощью градуировочного графика (фиг.З) судят о скорости движения жидкости.

Использование предлагаемого устройства для измерения скорости движения в скважине позволяет повысить чувствительность измерения в диапазоне малых скоростей, что дает возможность для проведения поисков при разведке рудных тел, создающих тепловую аномалию .

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости движения жидкости в скважине, содержащее корпус, термочувствительный элемент, импульсный нагреватель и камеру отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствительности при измерении малых скоростей движения жидкости в скважине, оно снабжено дополнительным термочувствительным элементом, расположенным на наружной поверхности корпуса, а основной термочувствительный элемент и импульсный нагреватель установлены в камере.

Источники информации, принятые во внимание пси экспертизе

1.Патент США № 2675702, кл.73-155 опублик. 1950.

2.Авторское свидетельство СССР № 440484, кл. Е 21 В 47/10, 1972.

пз

Л

9

/

.

9

Ч

fpu.l

ММ .Гг.

ММ

(сен)

W6В

fpus.2

0.6 0.8 V

фиг.Ъ