Датчик подачи жидкости для нефтяных скважин

 

ДАТЧИК ПОДАЧИ ЖИДКОСТИ ДЛЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН, содержащий шариковый обратный клапан с сецлом, чувствительный элемент в вице катушки индуктивности, измерительнь1Й автогенератор , отличающийся тем, что с целью упрощения конструкции, повышения точности и чувствительности, он снабжен смеситель-фильтром и поаключенным к одному из его входов опорным генерато - -.ром, а к другому входу смеситель-фильт ра подключен измерительный автогенератор , при этом катушка индуктивности расположена в седле обратного клапана и подключена к изм ительному автогенерас 5 тору.

„„SU„„1044778 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(511 Е 21 В 47/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

»»«ЗО\ l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !,"::

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ «t«.« »«» a »»»з>т (21) 3391477/22-03 (22) 24,02,82 (46) 30.09.83» Бюл. No 36 (72) Н. С. Рустамов, И . А. Набиев, М. Ч, Пашаев и Ю. A. Савин (7Ц Азербайджанский институт нефти и химии им. Азизбекова (53) 622,242(088.8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР

M 286892, кл. Е 21 В 47/10, 1969, 2. Авторское свидетельство СССР

Мю 562774, кл, Е 21 В 47/10, 1977 (прототип) . (54) (57) ДАТЧИК ПОДАЧИ ЖИДКОСТИ

ДЛЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН, содержащий шариковый обратный клапан с сецлом, чувствительный элемент в вице катушки инцуктивности, измерительный автогенератор, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что с. целью упрощения конструкции, повышения точности и чувствительности, он снабжен смеситель-фильтром и подключенным к одному из его вхоцов опорным генератором, а к другому вхоцу смеситель-фильт.ра поцключен измерительный автогенератор, при этом катушка инцуктивности рас положена в седле обратного клапана и поцключена к измерительному автогенера« тору.

Изобретение относится к добыче жиц ких или газообразных текущих сред из буровых скважин, предназначено цля оперативного непрерывного контроля цебита жидкости нефтяных скважин и может быть использовано в телеметрических комплексах и автоматизированных системах управления нефтяной промышленности.

Известны датчики и сигнализаторы потока жидкости, соцержашие обратнйй клапан, автогенератор, инцуктивную катушку, включенную в колебательный контур, и коммутатор, управляющий ключами цепи обратной связи (1).

Недостатками таких цатчиков являются )5 малая точность измерения и сложность схемы из-за использования коммутатора и управляющих им ключей.

Наиболее близким по технической сущ ности к прецлагаемому является датчик 20 скорости потока жицкости, соцержащий самоуплотняющийся шариковый обратный клапан, катушку индуктивности, автогенера-, тор, генератор пилообразного напряжения, масштабный усилитель и формирователь выхоцного сигнала. Катушка инцуктивности, включенная в колебательный контур автогенератора, снабжена ферритовым сердечником и расположена под шариком клапана. При отсутствии потока жидкости обратный клапан закрыт и величина зазо- ра между шариком клапана и сердечником катушки инцуктивности минимальна, поэтому цобротность чувствительного элемента также минимальна. При появлении потока жицкости поц цействием динамического напора ее струи шарик клапана поднимается и величина зазора увеличивается, что привоцит к соответствующему увеличению добротности катушки инцуктивности 40 за счет уменьшения навоцимых в теле шарика вихревых токов. Таким образом, добротность изменяется пропорционально скорости контролируемого потока жицкости, 45

В связи с тем, что питание автогенератора осуществляется от генератора пилообразного напряжения и в цепь обратной связи. включено управляемое этим же генератором сопротивление, величина положительной обратной связи автогенератора

50 изменяется пилообразно.

Параметры элементов схемы автогенератора выбраны такими, что при начальном положении генератора пилообразного напряжения обратная связь автогенератора. 55 минимальна и условия его самовоэбуждения цаже при максимальной добротности катушки инцуктивности не обеспечиваются.

778 2

На выходе формирователя сигнал отсутствует. С увеличением выходного напряжения генератора величина обратной связи автогенератора увеличивается и условия его самовозбужцения обеспечиваются при соответствующих величинах добротности катушки инцуктивности (23.

Недостатками известного датчика являются малая надежность, точность и чувствительность, а также сложность схемы и конструкции.

Бель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности, точности и чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено смеситель-фильтром и подключенным к одному из его вхоцов опорным генератором а к другому входу смеситель-фильтра поцключен измерительный автогенератор, при этом катушка индуктивности расположена в седле обратного клапана и подключена к измерительному автогенератору.

На чертеже приведена схема прецлагаемого частотного датчика подачи жидкости для нефтяных скважин.

Йатчик содержит шарик L, седло 2 обратного клапана, катушку 3 индуктив ностй, измерительный автогенератор 4 опорный генератор 5 и смесителюфильтр 6.:

Устройство работает следующим оОоразом.

При отсутствии потока жидкости обратный клапан закрыт. Расстояние между шариком 1 клапана и катушкой 3 индуктивности минимально и, следовательно, привносимые в катушку за счет обратного воздействия навоцимых в теле металлического шарика вихревые токи сопротивления максимальны. С оответственно частота измерительного автогенератора 4 минимальна и больше частоты опорного генератора

G на величину нуля датчика. Поэтому разность частот измерительного автогенератора 4 и опорного генератора 5, полу» ченная в результате сложения и детектирования их выхоцных сигналов ивыцеленная активным фильтром нижних частот, соответствует нулю цатчика подачи жидкости цля нефтяных скважин. При увеличении подачи жидкости поц возцействием ее цинамического напора шарик 1 поднимается вверх, что приводит к уменьшению привносимых в катушку 3 сопротивлений. B результате за счет увеличения собственной з 1044778 4 частоты колебательного контура и изме-,тельного автогенератора 4, что приводит кения фазы напряжении обратной связи к;соответствующему увеличению выходной происходит. увеличение частоты измери- частоты датчика.

Составитель И. Карбачинская

Редактор Т. Мермелштейн Техред В далекооей Корректор А, Повх

Заказ 7489/28 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3.l3035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

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