Расходомер

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик о>877335 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 250280 (21) 2886323/18-10 (51)М. Кл з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 F 3/16

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений н открытий

Опубликовано 30,10,81, Бюллетень N9 40 (53) УДК 681.121.8 (088. 8) Дата опубликования описания 301081 (72) Авторы изобретения

В.И. Вар-Слива, A.È. Петров, И.Г. Ковалев и А.Я. Калинин

Всесоюзный научно-исследовательский и проек оконструкторский институт комплексной автомат нефтяной и газовой промышленности (71) Заявитель (54) РАСХОДОМЕР

Указаййая цель достигается тем, что параллельно с измерительным каналом выполнен .дополнительный канал большего диаметра, сообщенный с измерительным каналом в верхней и нижней частях, в нижней части дополнительного канала последовательно установлены два клапана, выполненные тий в виде соленоидов, диаметр отверсти которых равен диаметру шаров, детекЗО торы перемещения шаров установлены

Изобретение относится к приборам для измерений расходов и вязкостей высоковязких нефтей, в част-. ности к скважинным приборам для проведения гидродннамических и физических исследований скважин.

Известны скважинные приборы, содержащие корпус с измерительным каналом, пакерующее устройство с приводом и преобразователь (для дистанционных приборов) или узел регистрации показаний (для автономных приборов). В измерительном узле в качестве чувствительного элемента в подавляющем большинстве случаев используется аксиальная турбинка Щ .

В связи с тем, что показания турбинных объемных расходомеров сильно зависят от вязкости жидкости, для измерения расходов высоковяэких нефтей (дс 1000 сСт) они не могут быть использованы в связи с огромной погрешностью измерений. Кроме того, в пластовых условиях весьма важно иметь информацию о вязкости жидкости. Это позволяет с одной стороны производить оценку состояния пластов и отдельных пропластков, с другой - вводить поправку в показания расходомеров.

Наиболее близким к предлагаемому является расходомер, содержащий вертикальный измерительный канал с поа-. туплением контролируемой среды снизу, чувствительный элемент в виде шаров, детекторы прохождения шаров по каналу и блок преобразования и управления t2g .

Известный расходомер не имеет

1О достаточной тонности измерения потоков с переменной вязкостью, высоковязких сред и не дает отдельной информации о вязкости среды.

Цель изобретения — повышение точ15 ности измерения сред с переменной вязкостью, в том числе высоковяэких сред,; и получение дополнительной информации о вязкости среды.

877335

Формула изобретения

$0

65 между измерительным и дополнительным каналами.

На фиг.1 представлен расходомер, общий виду на фиг.. 2 — измерительный узел, в увеличенном масштабе, на фиг.3 — цепочка импульсов, подаваемая с преобразователя на выходной прибор. Расходомер состоит из корпуса 1, в котором последовательно расположены кабельная головка 2 с кабелем 3 вторичный преобразователь 4, электронный блок 5 управления, измерите.-. льный узел б с входными и выходными окнами 7 и 8, пакер 9 и узел 10 привода пакера. Измерительный узел б (фиг.2) состоит из двух вертикальных цилиндрических сообщающихся каналов

11 и .12, разделенных перемычкой 13.

Каналы 11 и 12 имеют разные диаметры. В нижней части канала 12 большего сечения установлены последовательно два соленоида 14 и 15 с шарами 16 и 17. Диаметр шаров примерно равен диаметру .меньшего канала 11 и много меньше диаметра канала 12.

В перемычке 13 размещены два датчика 18 и 19 положений шаров 16 н 17, причем один из датчиков 18 соединен последовательно с диодом 20. Рабочая жидкость поступает в измеритель.. ный узел через канал 21, сообщающийся с входными окнами 7, а выходит через канал, сообщающийся с входными окнами 8. В верхней части канала 12 установлена наклонная направ-. ляющая 22, например иэ стальной проволоки, препятствующая попаданию шаров в канал 23, а в нижней части канала 11 — ограничитель 24 перемещения шара, также изготовленный из проволоки. Соленоид 15, расположенный ближе к каналу 12, снабжен байпасом 25. Оба соленоида 14 и 15, а также датчики 18 и 19 перемещений. электрически связаны с электронным блоком 5 управления, преобразователем 4 и кабелем 3, по которому осуществляется питание скважинного прибора и передача импульсов с датчиков 18 и 19 на наземную аппаратуру.

При работе расходомера после раскрытия пакера шары 16 и 17 в начальном положении удерживаются во включенных соленоидах 14 и 15. Затем блок 5 управления выключает питание соленоида 14, при этом шар 16 попадает в канал 11 и под действием гидродинамического давления потока перемещается в канале 11, последовательно включая датчики 18 и 19 перемещений шара 18 и 19. По времени прохождения шара Т„ (фиг.3) и объему канала 11 между датчиками перемещения на поверхности определяется объемный расход. Так как зазор между шаром 16 (а затем и шаром 17) и каналом 11 минимальный, то объем будет определяться с высокой точнос тью и минимальным влиянием вязкости.

В процессе прохождения шаром 16 расстояния от соленоида 14 до нижнего датчика 18 перемещения часть жидкости проходит через байпас 25 в канал 12 для ее смены в этом канале.

В момент, когда шар 16 проходит датчик 18 положения, блок управления выключает соленоид 15 и с некоторым опережением включает соленоид. 14 °

Второй шар 17 входит в соленоид 14 и снова разобщает каналы 11 и 12.

Первый шар 16, пройдя весь канал 11 и продолжая перемещение по направляющей 22, попадает в канал 12 и затем начинает падать в нем. IIo

15 времени Т g падения шара (фиг.3) относительно датчиков 18 и 19 перемещений определяется по известной в вискозиметрии формуле Стокса вязкость жидкости . После прохождещ ния первым шаром нижнего датчика 18 перемещений блоком 5 управления включается соленоид 15 и шар втягивается в соленоид 15» Таким образом, оба шара вновь занимают первоначальное положение и цикл. измерений может быть повторен.

Экономический эффект от внедрения скважинного расходомера-вискозиметра определяется процессом оптимизации добычи высоковязкой. нефти, так как в настоящее время исследования в этой области вообще не проводятся.

Предлагаемым прибором можно будет исследовать скважины с нефтью любой, вязкости.

З5 Кроме того, имея информацию о вязкости, можно, зная вязкость воды и нефти в пластовых условиях, определять состояние скважин и воэможность прорыва пластовой воды в ствол скважины, Расходомер, содержащий вертикальный измерительный канал с пост„плением контролируемой среды снизу, чувствительный элемент в виде шаров, детекторы прохождения шаров по каналу и блок преобразования и управ-ления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения расхода сред с переменной вязкостью, в том числе высоковязких сред,и получения дополнительной информацйи о вязкости среды, параллельно с измерительным каналом выполнен дополнительный канал большего диаметра, сообщенный с измерительным каналом в верхней и нижней частях, в нижней части дополнительного канала последовательно установлены два клапана, выполненные в виде соленоидов, диаметр отверстий которых равен диаметру шаров, детекторы перемещения шаров установлены между измерительным и дополнительным канал ами °

877335

70 ри8. 1 фиг.д

Составитель Т. Звенигородская

Редактор С. Крупенина Техред А.Бабинец

Корректор A. Гриценко

Заказ 9598/63 Тираж 705

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бар-Слива В.И. Методы и спосо- бы компенсации влияния вязкости на показания объемных тахометрических расходомеров. — "Приборы и системы управления" 1975, Р 4.

2. Патент СШЬ Р 3623365, ., кл. 73-209„ 1971 (прототип) .