Устройство контроля уровня жидкости в скважине

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ, содержащее генератор зондирующего импульса с акустическим излучателем, приемник отраженного сигнала, усилитель, амплитудный селектор, генератор эталонной частоты, подключенный через схему управления к счетчику, и дешифратор с подключенныг4 к нему индикатором , отличающееся тем, что, с целью повьЕиения помехозащищенности , оно снабжено схеьюй формирования зоны сужения, селектором по длительности и регистром, причем амплитудный селектор своим выходом подключен к входу схемы формирования зоны сужения, выход которой соединен с селектором по длительности и регистром, при этом селектор по длительности подключен к входу схегла управления, а регистр включен между счетчиком и дешифратором, который (Л подключен к схеме управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) А (д) Е 21 В 47 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3505259/22-03 (22) 26. 08. 82 (46) 23.06.84. Бюл. М 23

1 (72) A.Ñ. Бартенев (71) Специальное проектно-конструкторское бюро Всесоюзного объединения "Союзнефтеавтоматика" (53) 622.441.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 989054, кл. Е 21 В 47/04, 1981.

2. Jodbey J..Ê. и Dimon С.А. The

automatic Lequid Level Monitor for

Tumping Ие11э.-"Journal of Petroleum Technology", р.1019-1027. (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ УРОВНЯ

ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ, содержащее генератор зондирующего импульса с акустическим излучателем, приемник отраженного сигнала, усилитель, амплитудный селектор, генератор эталонной частоты, подключенный через схему управления к счетчику, и дешифратор с подключенным к нему индикатором,отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, оно снабжено схемой формирования зоны сужения, селектором по длительности и регистром, причем амплитудный селектор своим выходом подключен к входу схемы формирования зоны сужения, выход которой соединен с селектором по длительности и регистром, при этом селектор по длительности подключен к входу схема управления, а регистр включен между Я счетчиком и дешифратором, который подключен к схеме управления.

1099063

Изобретение Относится к контролю уровня жидкости в скважинах акустическим методом и мсикет быть использовано при измерении статического и динамического уровней в действую õ нефтедобывающих скважинах. 5

Известен эхолот для измерения глубины скважин, включающий генератор эондирукицих импульсов, приемник и регистратор Р17.

Из ве стно также устройство конт- I О роля уровня жидкости в скважине, содержащее генератор зондирующего имимпульса с акустическим излучателем, приемник отраженного сигнала, усилитель, амплитудный селектор, генера-)g тор эталонной частоты, подключенный через схему управления к счетчику, и дешифратор с подключенным к нему индикатором $23 °

Однако известное устройство обладает недостаточной помехозащищенностью при наличии неоднородностей топологии скважинного ствола (наличие разрывов и вздутий обсадной колонны, наличие пробок, а также неоднородностей выкидной линии).

Это не позволяет использовать устройство в скважинах с неизвестной топологией. Объясняется это тем, что в известном устройстве селекция отраженного сигнала осуществля-ется по уровню, и предполагается, что амплитуда отраженного сигнала превышает уровень аналогичных сигналов отраженных от неоднородностей в стволе скважины. Однако в реально существующих нефтяных скважинах, из-за наличия вспененногО столба жидкости коэффициент отражения волны не всегда оказывается близким к единице, вследствие чего амплитуда 40 отраженного сигнала оказывается достаточно низкой и соизмеримой с сигналами отражений от неоднородностей. Это обстоятельство может не позволить отличить сигнал отраженный 45 от уровня жидкости от сигнала помехи и, тем самим, исказить полученный результат.

Целью изобретения является повышение помехоэащищенности. S0

Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля уровня жидкости в скважине, содержащее генератор зондирующего импульса с акустическим излучателем, приемник отраженного сигнала, усилитель, амплитудный селектор, генератор эталонной частоты, подключенный через схему управления к счетчику и дешифратор с подключенным к нему индика- 60 тором, снабжено схемой формирования зоны сужения, селектором по длительности и регистром, причем амплитудный селектор своим выходом подключен к входу схеьи формирования зоны сужения, выход которой соеди= нен с селектором по длительности и регистром, при этом селектор по длительности подключен к входу cxema управления, а регистр включен между счетчиком и дешифратором, который подключен к схеме управления.

&а фиг. 1 изображена диаграмма отражений, возникающих в скважине при наличии различных видов неоднородностей; на фиг. 2 — схема предлагаемЬго устройства.

Диаграмма импульсов отражений возникакщих в скважине, содержит продольный разрез скважины 1 (условно расположена горизонтально) с топологическими неоднородностями вида: разрыв колонны 2, муфта 3 выкидной линии, парафинов ая пробка 4 — и уровнем жидкости 5 и связанные с этими неоднородностями отражения при излучении в скважину прямоугольного зондирующего импульса 6 с амплитудой А.

Устройство содержит генератор 7 эталонной частоты, схем 8 управления, включающую в себя схему И 9 и триггер 10, счетчик 11, регистр

12, дешифратор 13, индикатор 14, амплитудный селектор 15, схему 16 формирования зоны сужения, селектор 17 по длительности, генератор 18 зондирующего импульса с излучателем 19 и приемник 20 с усилите- лем 21, При распространении акустического зондирующего импульса 6 по стволу скважины 1, и зонах изменения сечения 2-4 топологическая неоднородность) возникают отражения (фиг.1),. Характер этих отражений зависит от характера изменения сечения. При расширении сечения возникает сначала отрицательный импульс, а по окончании расширения — импульс положительный (при полбжительном зондирующем импульсе).

При сужении возникает сначала положительный, а по окончании сужения отрицательный импульсы. При отражении от уровня жидкости отражается один импульс, полярность которого совпадает с полярностью зондирующего импульса.

Устройство работает следующим образом.

Пусковой импульс, возникающий при излучении зондирующего импульса от генератора 18 через излучатель 19 и воспринимаемый приемником 20 через усилитель 21 и амплитудный селектор 15, устанавливает триггер 10 схемы 8 управления в "1", разрешая прохождение частоты генератора 7 через схему И 9 схемы 8 управления на вход счетчика 11. Отраженные от уровня жидкости сигналы, а также сигналы помех поступают по тому.1099063!

Составитель В.Булыгин

Редактор Г.Волкова Техред Л.Коцюбняк Корректор Ю.Макаренко

Заказ 4335/27 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 же пути на вход селектора 15. Послед,ний пропускает только импульсы,амплитуда которых выше заданной величины, так как амплитуда сигналов отраженных от неоднородностей скважины соизмерима с сигналами отраженными от жидкости в скважине, то амплитудный селектор 15 пропускает их и они поступают на схему 16 формирования эоны сужения.!

Схема 16 формирования эоны сужения формирует импульс пропорциональный длительности зоны сужения используя тот факт, что начало эоны сужения сопровождается отражением импульса, полярность которого совпадает с полярностью зондирующего импульса, а конец этой зоны сопровождается отражением импульса противоположной полярности. При этом схема

16 формирования зоны сужения не выдает импульсов при наличии эоны расширения, сопровождающейся. обратной последовательностью импульсов. В момент появления импульса на выходе этой схем 16 формирования зоны сужения, состояние счетчика 11 переписывается в регистр 12, а сам импульс через селектор 11.по длительности поступает на вход триггера 4 схем 8 управления. Прохождение через селектор 17 по длительности возможно только, если длительность импульса пришедшего со схемы 16 формирования зоны сужения больше заданной.

При приходе на вход схемы 16 формирования зоны сужения импульса, отраженного от уровня жидкости, на ее выходе появляется импульс большой длительности, поэтому триггер 10 по к -входу будет установлен. в "0", заполнение счетчика 15 через схему

И 9 прекратится,, а сигнал разрешения, поступивший на дешифратор 13, высветит на индикаторе 14 то число, которое бйло записано в регистр 12 и которое соответствует истинному значению уровня.

При наличии помехи связанной с расширением ствола скважины, она будет задержана схемой 16 формирования зоны сужения, при наличии помехи, связанной ссужением, с выхода этой схем 16 формирования зоны сужения будут идти короткие импульсы, которые задержают селектор 17 по длитель,ности, Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой помехозащищенностью при наличии то ологических неоднородностей в сква.жине. (.