Устройство для определения направления заколонных потоков в скважине
Изобретение относится к нефтедобывающей пром-сти. Цель изобретения - повышение точности определения. Устр-во содержит нилиндрический корпус 1 и установленный вдоль его продольной оси нагреватель 7 и размещенные вьпне и ниже него датчики 6 т-ры. Каждый из последних состоит из корпуса и чувствительного элемента. Устр-во имеет дополнительный нагреватель и соединенный с ним электронный блок стабилизированного нагрева. Чувствительный элемент выполнен в виде батареи из последовательно соединенных дифференциальных термопар. Нагреватель установлен с внутренней стороны батареи. Внутренняя и наружная стороны последней выполнены из слоев теплопроводных материалов. С достижением стационарного теплового режима величина ЭДС батареи меняется в зависимости от т-ры стенки внутренней поверхности колонны в месте прижатия датчиков 6, которая при стационарном тепловдм режиме зависит от направления и скорости заколонного потока. I 3. п. ф-лы. 2 ил. (Л 05 00 оо
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 B 47 !О, 47 06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1j
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4207120/22-03 (22) 10.03.87 (46) 28.02.89. Бюл. № 8 (71) Институт физико-технических проблем энергетики АН ЛитССР (72) П. М. Дауетас, Л. А. Патумсене, Ю. Ю. Савицкас и В. Б. Черный (53) 622.241 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1286750, кл. Е 21 В 47/00, 1985. (54) УСТРО1"!СТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
НАПРАВЛЕНИЯ ЗАКОЛОННЪ|Х ПОТОКОВ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей пром-сти. Цель изобретения — повышение точности определения. Устр-во содержит цилиндрический корпус 1 и установленный вдоль его продольной оси нагреватель 7 и размещенные выше и ниже
„„Я0„„1461893 А 1 него датчики 6 т-ры. Каждый из последних состоит из корпуса и чувствительного элемента. Устр-во имеет дополнительный нагреватель и соединенный с ним электронный блок стабилизированного нагрева.
Чувствительный элемент выполнен в виде батареи из последовательно соединенных дифференциальных термопар. Нагреватель установлен с внутренней стороны батареи.
Внутренняя и наружная стороны последней выполнены из слоев теплопроводных материалов. С достижением стационарного теплового режима величина ЭДС батареи меняется в зависимости от т-ры стенки внутренней поверхности колонны в месте прижатия датчиков 6, которая при стационарном тепловом режиме зависит от направления и скорости заколонного потока. ! з. и. ф-,,û, 2 ил.
1461893
:ь !)(тел ие относи ((я к устройствам ()1едобыв,(кнцсй промышленности и
<: ITb I3(ÏO1ÜÇOI3H(IO ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ч I (i )! и на (If)(i(3, ic н и я 3((колонных пото, кважине. ! (<.(ь изобретения — повышение точll )с ((определения направления заколонных !!<) I<»<)I3 В C!(3;IWИНЕ.
1(а фиг. 1 изображено устройство, об(цнй вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.
Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором установлена полая вставка 2, застопоренная,по концам пробкой
3 и втулкой 4, в отверстиях 5 вставки 2 установлены два датчика 6 температуры и нагреBHòåëü 7, наконечники 8 которых снабжены пружиной 9 между корпусом 1 и толкателем 10 или выемкой 11 на толкателе 10 в рабочем состоянии устройства, при этом между нагревателем 7 и датчиками 6 в выемках 11 в корпусе 1 установлены фиксаторы 12. Чувствительный элемент датчика 6 температуры выполнен в виде батареи 13 (на фиг. 2) из большого числа (до 1200 шт.) последовательно соединенных дифференциальных термопар 14, вставленной в корпус 15 датчика 6 из теплоизоляционного материала вместе с резиновой манжетой 16. Батарея 13 состоит из каркаса в виде спирально скрученной тонкой гибкой теплоизоляционной пленки (не показана) и навитой на нее константановой проволоки (не показана), часть которой омеднена для образования дифференциальных термопар, С внутренней стороны батареи 13 установлен дополнительный нагреватель 17, состоящий из спирально навитой нихромовой проволоки. Внутренняя и наружHая поверхности батареи 13 выполнены из теилопроводной термостойкой пасты 18 (например, пасты КТП-8), причем наружная поверхность, контактирующая со стенкой колонны, дополнительно покрыта медной пластиliê()é 19 и легкоплавким сплавоM 20 (например, сплавом Вуда). Выводы 21 дополнительного нагревателя 17 соединены с электронным блоком 22 стабилизированного нагрева. К выводам 23 батареи 13 подключен цифровой вольтметр 24.
Работа устройства основана на изменении электродвижу(цей силы (ЭДС) дифференциа» HI(v термопар батареи 13 в зависимости от температуры стенки колонны (H(HOK(lHHHH) .
Устройство работает следующим образом.
If;> каротажш)м кабеле устройство опускается в скважину на определенную глуAHH) и llри>ким;)ется к cTcíêå колонны.
Tf oc;I(э1 ()I () (помон(I>(o I 1v(>1 При этом температура внутренней плоскости батареи 13 (со стороны нагревателя 17) должна превышать температуру наружной плоскости батареи 13 (прижатой к стенке колОнны) до технически возможного предела, определенного свойствами материалов, используемых в устройстве. Эта разница температур внутренней и на20 ружной поверхностей батареи 13, выражаемая величиной ЭДС дифференциальных термопар. 14, измеряется цифровым вольтметром 24 в местах прижатия датчиков 6 (вверх и вниз от нагревателя 7) при включенных нагревателях 7 и 17. С наступлением стационарного режима устанавливается равновесие как между потоком тепла, генерируемым нагревателем 7, и процессом теплоодачи от нагревателя 7 через стенку колонны заколонному потоку и частично потоку внутри колонны, так и между потоками тепла от нагревателя 17 батареи 13 дифференциальных термопар 14 и окружающей средой. С достижением стационарного теплового режима величина ЭДС батареи 13 дифференциальных термопар 14 (разница температур) меняется в зависимости от температуры стенки внутренней поверхности колонны в месте прижатия датчиков 6, которая при стационарном тепловом режиме зависит от направления и скорости заколонного потока. 40 По измеренным значениям ЭДС батарей 13 каждого датчика 6 (точнее !Io их разнице) судят о направлении и скорости заколонного потока. Измерениям в скважине предшествует тарировка одного устройства данной серии на стенде, имитирующем скважину, что позволяет учитывать все конструктивные осо()c HHocTH устройства и условия процесса тенлоотдачи в скважине. При этом определяются величина силы тока нагрева для 0 нагревателя и величина тока стабилизированного нагрева дополнительного нагревателя. Формула изобретения 1. Устройство для определения направления заколонных потоков в скважине, включающее цилиндрический корпус и установ1461893 1g Составитель Г. Маслова Редактор М. Петрова Техред И. Верес Koppei (op 11 Муски Заказ 583 26 Тираж 5!.4 Поди ит нос ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям нри (КН Г (.(д 1 1 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Ра гвскаи наб . i. 4 5 Производственно-издательский комбинат «Патентъ, г. Ужгород, 1.i. Гагарина. ленные вдоль его продольной оси нагреватель и размещенные выше и ниже нагревателя датчики температуры, состоящие из корпуса и чувствительного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено дополнительным нагревателем и соединенным с ним электронным блоком стабилизированного нагрева, а чувствительный элемент датчика температуры выполнен в виде батареи из последовательно соединенных дифференциальных термопар, причем дополнительный нагреватель установлен с внутренней стороны батареи. 2. Устройство по п. 1, от.тичающееся тем, что внутренняя и наружная поверхности батареи дифференциальных термопар ,выполнены из слоев теплопроводных материалов.
