Устройство контроля уровня жидкости в скважине

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 47 04 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ НТРОЛЯ УРОВНЯодержащее гемпульса сем, приемник УСТРОЙСТВО К В СКВАЖИНЕу ондирующего им излучател(54) (57)ЖИДКОСТИнератор закустическ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Специальное проектно-конструкторское бюро Всесоюзного объединения "Союзнефтеавтоматика" (53) 622.441.5(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 989054, кл. Е 21 В 47/04, 1981.2. 1 ос 1 Ьеу 1.К. и 01 воп С.А. ТЬе ацтоват.1 с Ьес 1 цЫ Ьече 1 Моп 1 тот Юог Тцврщ Ие 11 э.-"доцтпа 1 оЕ Ретго 1 ецв Тесйпо 1 оду", р.1019-1027. 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, селекторомпо длительности и регистром, причемамплитудный селектор своим выходомподключен к входу схемы Формированиязоны сужения, выход которой соединен с селектором по длительностии регистром, при этом селектор подлительности подключен к входу схемауправления, а регистр включен междусчетчиком и дешифратором, которыйподключен к схеме управления.Изобретение Относится к контролю уровня жидкости в скважинах акустическим методом и мсикет быть использовано при измерении статического и динамического уровней в действуюЫюх нефтедобывающих скважинах. 5Известен эхолот для измерения глубины скважин, включающий генератор эондирукщих импульсов, приемник и регистратор 13.Известно также устройство конт роля уровня жидкости в скважине, содержащее генератор зондирующего имимпульса 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 21Однако 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. 50Поставленная 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 тором, снабжено схемой формирования зоны сужения, селектором по длительности и регистром, причем амплитудный селектор своим выходом подключен к входу схеьв формирования 65 зоны сужения, выход которой соеди=нен с селектором по длительностии регистром, при этом селектор подлительности подключен к входу схемуправления, а регистр включен междусчетчиком и дешифратором, которыйподключен к схеме управления.Ва Фиг, 1 изображена диаграмма отражений, возникающих в скважинепри наличии различных видов неоднородностей; на фиг. 2 - схема пред"лагаемЬго устройства.Диаграмма импульсов отраженийвозникакщих в скважине, содержитпродольный разрез скважины 1 (условно расположена горизонтально с топологическими неоднородностями вида:разрыв колонны 2, муфта 3 выкиднойлинии, парафинов ая пробка 4 - иуровнем жидкости 5 и связанные сэтими неоднородностями отраженияпри излучении в скважину прямоугольного зондирующего импульса б с амплитудой А,Устройство содержит генератор 7эталонной частоты, схем 8 управления, включающую в себя схему И 9и триггер 10, счетчик 11, регистр12, дешифратор 13, индикатор 14,амплитудный селектор 15, схему 16формирования зоны сужения, селектор 17 по длительности, генератор 18зондирующего импульса с излучателем 19 и приемник 20 с усилите-лем 21,При распространении акустического зондирующего импульса б постволу скважияы 1, и зонах изменения сечения 2-4 топологическаянеоднородность) возникают отражения(Фиг.1),. Характер этих отражений зависит от характера изменения сечения. При расширении сечениявозникает сначала отрицательный импульс, а по окончании расширения - импульс положительный (приполбжительном зондирующем импульсе).При сужении возникает сначала положительный, а по окончании суженияотрицательный импульсы. При отражении от уровня жидкости отражаетсяодин импульс, полярность которогосовпадает с полярностью зондирующего импульса.Устройство работает следующим образом.Пусковой импульс, возникающийпри излучении зондирующего импульсаот генератора 18 через излучатель 19и воспринимаеьвй приемником 20 черезусилитель 21 и амплитудный селектор 15, устанавливает триггер 10схемы 8 управления в "1", разрешаяпрохождение частоты генератора 7через схему И 9 схемы 8 управленияна вход счетчика 11. Отраженныеот уровня жидкости сигналы, а также сигналы помех поступают по тому.1099063 О Составитель В.БулыгинРедактор Г.Волкова Техред Л.Коцюбняк ррекМакаренко 335/27 ВНИИПИ Го по дел 113035, МТ ка одписно ударственного комитета ССм изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб. 4/ Филиал ППП "Патент", г.ужгород, 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 скважинысоизмерима с сигналами отраженными 5от жидкости в скважине, то амплитудный селектор 15 пропускает их иони поступают на схему 16 формирования эоны сужения.Схема 16 формирования эоны сужения формирует импульс пропорциональ" ный 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 выходеэтой 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 сосхем 16 формирования зоны сужения больше заданной.При приходе на вход схемы 16 формирования зоны сужения импульса,отраженного от уровня жидкости, наее выходе появляется импульс большой длительности, поэтому триггер 10по к -входу будет установлен. в "0",заполнение счетчика 15 через схемуИ 9 прекратится а сигнал разрешения, поступивший на дешифратор 13,высветит на индикаторе 14 то число,которое бйло записано в регистр 12и которое соответствует истинномузначению уровня.При наличии помехи связанной срасширением ствола скважины, она будет задержана схемой 16 формированиязоны сужения, при наличии помехи,связанной ссужением, с выхода этойсхем 16 Формирования зоны сужениябудут идти короткие импульсы, кото"рые задержают селектор 17 по длитель,ности,Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокойпомехозащищенностью при наличии тоологических неоднородностей в скважине.