Скважинный расходомер Советский патент 1981 года по МПК E21B47/10 

(54) СКВАЖИННЫЙ РАСХОДОМЕР

I

Изобретение относится к области гидродинамических исследований скважин и может быть использовано для измерения расходов вязких жидкостей.

Известен скважинный расходомер, содержащий корпус с измерительным каналом, пакер с приводом, турбинку, регистратор и блок управления (1.

Недостатком указанного расходомера является то, что при увеличении вязкости измеряемой среды свыше 20-30 сСт погрешность измерений с помощью, него будет пре- fg вышать 8-10%.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения влияния вязкости скважинной жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что на передних кромках лопастей турбинки IS выполнены прямоугольные вырезы.

На фиг. 1 представлен предлагаемый расходомер, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - схематично

представлен профиль лопасти турбинки.

. ,20

Пунктирной линией показана толщина пограничного слоя 5д при ламинарном режиме течения в пограничном слое, сплошной

линией показана толщина пограничного, слоя 6т для турбулентного режима течения в пограничном слое.

Скважинный расходомер состоит из корпуса 1 с измерительным каналом 2, пакерующего устройства 3 с приводом 4, блока 5 управления, кабельной головки 6, связанной с кабелем 7. Измерительный канал 2 имеет входные окна 8 и выходные 9. Внутри канала 2 с помощью струевыпрямителей 10 устанавливаются опоры вала II, на котором закреплена турбинка 12 с постоянным магнитом 13. В корпус блока 5 управления вставлена герметичная трубка 14 с магнитоуправляемым контактом (герконом) 15 в нижней части. Геркон 15 устанавливается в плоскости вращения магнита 13. На передних, обращенных к потоку, кромках лопастей турбинки 12 сделаны прямоугольные вырезы 16, выполняющие роль генераторов вихрей.

При работе скважинного расходомера по команде с поверхности на определенной глубине производится раскрытие пакера 3. Поток жидкости входит через окна 8 и приводит во вращение турбинку 12 с валом |1 и магнитом 13. Магнит 13 при своем

вращении замыкает контакты геркона 15, па поверхность передается импуэтьсный сигнал, частота которого пропорциональна скородти вращения турбинки 12, а следовательно, и расходу.

В обычных расходомерах с увеличением вязкости происходит увеличение толщин пограничных слоев на лопастях турбинки. Причем режим течения в пограничном слое - ламинарный, поэтому происходит резкое увеличение толщины пограничного слоя.

С увеличением толщины пограничного слоя сужается свободное (невозмущенное) сечение для прохода жидкости в измерительном канале 2 расходомера. При этом средняя скорость по сечению увеличивается (при этом же расходе) и турбинный преобразователь в 1дает 3aBbiujeHHb e показания, рас-, хода:

В предлагаемом скважинном расходомере с помощью так называемых Генераторов вихрей производится искусственная турбу-. лизация пограничного слоя. При этом, как это видно из фиг. 3, уменьшается толщина пограничного слоя и вследствие этого уменьщается погрешность измерений расходов вязких жидкостей. Это объясняется тем, что в турбулентном пограничном слое из.менение толщины его мало зависит от вязкости жидкости, а при определенном числе Re

наступает автомодельный режим, когда толщина пограничного слоя остается практически постоянной.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого скважинного расходомера определяется увеличением точности измерений расхода в скважине, что позволяет осуществить оптимальное воздействие на пласт с целью увеличения нефтеотдачи. Кроме того, одним скважинным прибором можно осуществлять исследования в скважинах с различной рабочей жидкостью, что расширяет сферу применения одного прибора и снижает затраты на проведение исследований и обслуживание расходомера.

Формула изобретения

Скважинный расходомер, содержащий корпус с измерительным каналом, пакер с приводом, турбинку, регистратор и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения за счет уменьщения влияния вязкости скважинной жидкости на передних кромках лопастей турбинки выполнены прямоугольные вырезы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Абрукин А. Л. Потокометрия скважин. М., «Недра, 1978, с. 142-146.

/

Ul,1

12