Устройство для измерения уровня жидкости в скважине

 

Изобретение относится к измерению уровня жидкости в затрубном пространстве и может быть использовано в нефтяной промышленности. Цель - повышение надежности устройства в работе. Оно содержит корпус 1 и установленные на нем приемник 17 и узел формирования акустического импульса с неподвижным 2 и подвижным 4 фланцами (Ф). Узел формирования состоит из установленных в полости корпуса импульсного клапана с затвором и предохранительного клапана. Затвор последнего выполнен с отверстием в виде седла с установленным в нем затвором импульсного клапана, приводной ручки 6 и жестко закрепленного на Ф 2 гофрированного цилиндра 3 с расположенным вдоль его продольной оси штоком 7. Он проходит через центральное осевое отверстие в Ф 2, на одном конце которого закреплен Ф 4. Затвор импульсного клапана жестко закреплен на конце штока 7, подвижно размещенного в отверстии 13 затвора предохранительного клапана. Внутренняя поверхность последнего выполнена со сквозными канавками. Создание акустического импульса осуществляется за счет кратковременного выпуска небольшой порции газа из скважины в полость цилиндра 3. При этом усилие передается через шток 7 затвору импульсного клапана, образовавшийся в полости цилиндра 3 избыток давления стравливается. Возникший акустический импульс распространяется по стволу скважины и, отразившись от жидкости, воспринимается приемником 17. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ Б ЛИ К (19) (11) Ai (51) 4 Е 21 В 47/04 дрр сд i > ww

М1 Йг с" " "

Б и Ь.". >,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4162113/22-03 (22) 16.12.86 (46) 07. 07. 89. Бил. Н 25 (71) Научно-производственное объединение "Нефтеавтоматика" (72) В. Д. Кузнецов (53) 622.243(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1421857, кл. Е 21 В 47/04, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ

ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к измеренин уровня жидкости в затрубном про— странстве и м.б. использовано в нефтяной пром-сти. Цель — повышение надежности устр-ва в работе. Оно содержит корпус 1 и установленные на нем приемник 17 и узел формирования акус2 тического импу: ьса с неподвижным 2 и подвижным 4 фланцами (Ф) . Узел формирования состоит из установленных в полости корпуса импульсного клапана с затвором и предохранительного клапана. Затвор последнего выполнен с отверстием в виде седла с установленным в нем затвором импульсного клапа на, приводной ручки 6 и жестко закрегленного на Ф 2 гофрированного цилиндра 3 с расположенным вдоль его продольной оси штоком 7. Он проходит через центральное осевое отверстие в Ф 2, на одном конце которого закреплен Ф 4 ° Затвор импульсного клапана жестко закреплен на конце штока

7, подвижно размешенного в отверстии

13 затвора предохранительного клапа!

492037

HQ Внутренняя поверхность последнего выполнена со сквозными канавками.

Создание акустического импульса осуществляется эа счет кратковременного выпуска небольшой порции газа из имскважины в полость ципиндра 3. При этом усилие передается через шток 7

Изобретение относится к измерению уровня жидкости и может быть исполь15 зовано н нефтяной промышленности при определении уровня жидкости в затрубном пространстве скважины.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 приведена конструкция предлагаемого устройстна; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. I.

Устройство содержит узел формирования акустического импульса, включающий корпус 1 с неподвижным фланцем 2, к которому торцовой частьи крепится гофрированный цилиндр 3. Противоположный» конец гофрированного цилиндра 3 крепится к подвижному сланцу 4 с бобышкой 5 и приводными ручками 6.

Подвижный фланец 4 закреплен на штоке 7, который, располагаясь внутри гофр»»ров анного цилиндра 3, может перемещаться во втулке 8 неподвижного фланца 2.

На конце штока 7, обращенного в полость корпуса 1, жестко закреплен затвор 9 импульсного клапана, седлом которого лнляется затвор предохрани40 .тельного клапана, выполненный в виде стакана I C в отверстии днища которого подвижнэ размещен шток 7. При этом внутренняя поверхность отверстия затвора предохранительного клапана выполнена с продольными сквозными канав к ами 1 1.

Гарантированное усилие прижатия затвора 9 импульсного клапана к днищу стакана 10, являющегося седлом импульсного клапана, обеспечивается пружиной 12.

Седлом предохранительного клапана служит внутренняя торцовая поверхность неподвижного фланца 2 с проходным отверстием 13. Цилиндрический стакан 10, являищийс я э атвором предохранительного клапана, разъединяет затвору импульсного клапана, образовавшийся в полости цили»»дра 3 избыток данления стравлинается. Возникший акустический импульс распространяется по стволу скважины и, отразиншис ь от жидкости, воспринимается приемником 17. 2 ип. полость корпуса 1 с полостью гофрированного цилиндра 3, когда последний находится в растянутом положении.

Затвор 9 импульсного клапана также разъединяет полость корпуса 1 с полостью гофрированного цилиндра 3.

Привод затвора 9 импульсного кла-. пана осуществляется посредством пере. дачи штоком 7 усилия удара по бобышке 5, B корпусе 1 имеется муфта 14 с резьбой для подключения к скважине и дна посадочных места 15 и 16 для установки приемника 17 акустического импульса и манометра 18. Подвижный фланец 4 имеет золотник 19.

Устройство работает следующими образом.

При измерении уровня жидкости в скважине акустическим методом на устье скважины возбуждается зондирующий акустический импульс, который, распространяясь в среде, заполняющей затрубное пространство (попутный» » аз), достигает уровня жидкости и, отразившись от раздела газ-жидкость, возвращается обратно. Время запаздывания отраженного импульса относительно зондирующего является той величиной, по которой судят о положении уровня жидкости н скважине, В зависимости от технологического рвкима работы нефтяной скважины газовая среда, по которой распространяется акустический импульс, может находиться либо под давлением большим, либо равным атмосферному.

При отсутствии давления газа в с скважине акустический импульс возбуждается за счет изменения объема, занимаемогоо гофриров анным цилиндром 3.

Для этого предварительно сжатый гофрированный цилиндр 3 с помошьи приводных ручек 6 рывком переводится в растянутое состояние, Возникшее при этом разряжение распространлстс я по

1492037

Фие. У стволу скважины, отрлжлется от жидкости и регистрируется приемником

17 акустического импульса.

При наличии давления газа в скважине оно воздействует на гофрированный цилиндр 3 и подвижный фланец 4, перемещает шток 7 со стаканом 10, днище которого перекрывает отверстие

13 неподвижного фланца 2. Это приводит к разобщению полостей гофрированного ципиндра 3 и корпуса 1 и предохраняет гофрированный цилиндр 3 от разрушения при больших давлениях.

Этой we цели служит золотник 19, срабатывающий при превьппении давления его вопустимой величины.

Создание акустического импульса осуществляется эа счет кратковременного выпуска небольшой порции rasa иэ скважины в полость гофрированного цилиндра 3 посредством удара по бобышке 5, при этом усилие передается через шток 7 затвору 9 импульсного клапана через пружичу 12 стакану 10.

Вследствие того, что площадь сечения проходного отверстия импульсного клапана, выполненного с продольными сквозными канавками 11, намного меньше площади сечения проходного отверстия 13 предохранительного клапана, то пропорционально площадям сечений проходных отверстий требуются различные усилия для преодоления давления газа скважины при перемещении затворов этих клапанов, поэтому открывается затвор 9 импульсного клапана, как требующий меньшего открывающего усилия, при этом под воздействием давления rasa стакан 10 предохранительного клапана остается в прижатом положении, перекрывая отверстие 13.

После чего, вследствие возврлтна.

ro действия пружины 12 и длвления газа скважины, затвор 9 импульсного клапана закрывается. Обрлзовлвп:ийся

5 в полости гофрированного цилиндра 3 избыток давления стравливлется через золотник 19.

Возникший акустический импульс, как и в предыдущем случае, распространяется по стволу скважины и, отразившись от жидкости, воспринимается приемником 17 акустического импульса.

15 Формула изобретения

Устройство для измерения уровня жидкости в скважине, содержащее корпус и установленные на нем приемник акустического импульса и узел формирования акустического импульса с неподвижным и подвижным фланцами, состоящий из установленных в полости корпуса импуЛьсного клапана с эатво25 ром и предохранительного клапана, зат. вор которого выполнен с отверстием в виде седла с установленным в нем затвором ьпчпульсного клапана, приводной ручки и жестко закрепленного на неподвижном фланце гофрированного цилиндра с расположенным вдоль его продольной оси штоком, проходящим через центральное осевое отверстие в неподвижном фланце, на одном конце которого закреплен подвижный фланец

35 гофрированного цилиндра, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, затвор импульсного клапана жест40 ко закреплен на конце штока, подвижно размещенного в отверстии затвора предохранительного клапана, внутренняя поверхность которого выполнена с продольными сквозными канавками.