Скважинный расходомер

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (иИ 002553 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14. 01. 81 (21) 3234822/22-03

1И) М.Кл з с присоединением заявки ¹

E 21 В 47/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—. Опубликовано 0703.83. Бюллетень № 9

153) УДК622. 241 (088. 8) Дата опубликования описания070383 (72) Автор изобретения

В.М. Афонин (71) Заявитель

Иркутское отделение Специального конструкторского бюро

Всесоюзного производственного объединения "СОЮЭГЕОТЕХНИКА" (S4) СКВАЖИННЫЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к устройствам для определения направления и расхода жидкости по стволу буровой скважины.

Известен скважинный расходомер, содержащий корпус с размещенной в нем крыльчаткой, на валу которой расположена пластина, индуктнвно связанная с обмотками дифференциального индуктивного преобразователя (13.

Недостаток этого расходомера за-ключается в том, что с его помощью нельзя определить направление движения потока жидкости.

Известно устройство для определения расхода и направления потока, содержащее вал с крыльчаткой и укрепленную на валу пластину, взаимодействующую с катушкой индуктивности, окружающей вал и расположенной в не.подвижном сердечнике, основания которого спроектированы таким образом, что при взаимодействии с пластиной, укрепленной на валу, формируются импульсы с разной скважностью, несущие информацию о направлении 2 .

Недостатком такого расходомера является сложность конструкции неподвижнсУго сердечника катушки. Кроме того,. применение резонансной цепи

° в индуктивном преобразователе снижает надежность работы устройства, так как при изменении частоты питающего генератора или при температурном изменении индуктивности катушки условие резонанса нарушается, что приводит и прекращению нормальной работы устройства.

Наиболее близким к изобретению .по технической сущности является скважинный расходомер, содержащий корпус с размещенной в нем крыльчаткой, на валч которой расположены три пластины, индуктивно связанные с обмотками дифференциального индуктивного преобразователя. При вращении крыльчатки в момент совпадения пластины с катушкой возникает в электрической цепи импульс тока. Наличие на поверхности якоря трех пластин, расположенных на различных расстояниях, позволяет по характеру чередования различных по величине интерва-. лов между импульсами, эафиксирован25 ными на фотобумаге, определять направление вращения крыльчатки (3).

Недостатком известного расходомера является сложность определения направления движения потока жидкости, 30 вызванная необходимостью фиксации.1002553

Формула изобретения

Скважинный расходомер, содержащий корпус с установленным в нем валом крыльчатки, на котором размещены пластины,индуктивно связанные с обмотками дифференциального индуктивного преобразователя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции при одновременном обеспечении автоматического определения направления движения потока жидкости по стволу скважины, пластины. расположены друг под другом со смещением на ширину пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гринбаум И.И. Расходометрия гидрогеологических и инженерно-геологических скважин. М., "Недра", 1975, с. 93.

2. Патент США Р 3433070, кл. 73-229, опублик. 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 281334, кл. E 21 В 47/10, 1968, импульсов на фотобумаге или диаграммнОй ленте.

Цель изобретения - упрощение конструкции при одновременном обеспечении автоматического определения на правления движения потока жидкости по стволу скважины.

Поставленная цель достигается тем, что в скважинном расходомере, содержащем корпус с установленным в нем валом крыльчатки, на котором разме- 1О щены пластины, индуктивно связанные с обмотками дифференциального индуктивного преобразователя, пластины расположены друг под другом со смещением на ширину пластины. 15

На фиг. 1 изображена конструкция расходомера; на фиг. 2 — блоксхема дифференциального преобразователя, на фиг, 3 — формы сигналов.

Расходомер содержит вал 1, на котором установлена крыльчатка (не показана), и дифференциальный индуктивный преобразователь, состоящий из неподвижной части в виде двух катушек 2 и 3, намотанных на Ш -об разные сердечники, и подвижного якоря, выполненного в виде двух пермаллоевых пластин 4 и 5, закрепленных на валу и расположенных друг под другом со смещением на ширину пластины. Питание преобразователя производится от генератора переменного напряжения 6. Сигнал с дифференциаль; ного индуктивного преобразователя поступает на амплитудный детектор 7.

На выходе триггера Шмитта приведены 35 графики 9 и 10 при вращении вала против часовой стрелки и 9 и 10 при обратном вращении .вала соответственно.

Устройство работает следующим 4П образом.

При вращении вала 1 против часовой стрелки в момент времени 1 начинают взаимодеиствовать пластина 4 с катушкой 2, при этом увеличивается индуктивность катушки 2, вследствие чего увеличивается ее реактивное сопротивление. На выходе детектора

7 напряжение уменьшается. При уменьшении напряжения ниже значения U срабатывает триггер Шмитта 8 и на его выходе появляется напряжение.

В момент времени 1д пластина 5 начинает взаимодействовать с катушкой 3, а взаимодействие пластины 4 с катушкой 2 ослабевает и на выходе 55 детектора 7 происходит возрастание

3 напряжения. При увеличении напряжения выше значения 02 триггер Шмитта

8 "перебрасывается" в первоначальное положение и на его выходе напряжение исчезает.

По мере перемещения пластины 5 напряжение на выходе детектора 7 снижается до первоначального уровня.

При вращении вала в обратном направлении на выходе детектора 7 происходит сначала плавное повышение напряжения, затем резкое уменьшение с последующим восстановлением первоначального уровня 9 °

На выходе триггера Шмитта 8 появляются импульсы с другой скважностью

10 . За счет того, что одни стороны пластин расположены на одной линии, удается получить импульсы с сильно различающейся скважностью при разных найфавлениях вращения. По скважности импульсов легко произвести автоматическое определение направления вращения. Применение двух обмоток делает схему нечувствительной к уходу частоты питающего генератора и температурному изменению индуктивности обмоток.

Расход потока определяется с помощью крыльчатки, которая под воздействием движущегося потока жидкости вращается со скоростью, пропорциональной расходу потока.

1002553

Puz. /

bg

bg о

Н

Prus У

Составитель A. Назаретова

Редактор A. Гулько Текред Е.Харитончик Корректор A. Дзятко

Заказ 1486/5 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4