Датчик подачи жидкости нефтяных скважин

(19) ( 3(59 Е,21 В 47 10 ГОСУД АРСПО ДЕЛ НИЯ ИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМ Сл Ж ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Азербайджанский институт нефтии химии им. И.Азизбекова(56) 1.Авторское свидетельство СССРР 562774 кл. Е 21 В 47/10, 1977.2.Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3391477/22-03,кл, Е 21 В 47/10, 1982 (прототип) .(54)(57) ДАТЧИК ПОДАЧИ ЖИДКОСТИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН, содержащий шариковыйобратный клапан, катушку индуктивности, расположенную и седле обратного клапана и подключенную к измерительному автогенератору, выход которого подключен к первому входу смесителя фильтра, к второму входу моторого подсоединен опорный генератор,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей датчика за счет обеспечения сигнализации о снижении подачи жидкости, в него введены делительчастоты с регулируемым коэффициентомделения и блоком сравнения частот,причем вход делителя частоты соединен с выходом опорного генератора,а выход подключен к одному из входов блока сравнения частот, другойвход которого подсоединен к выходусмесителя фильтра.Изобретение относится к областиконтроля дебита жидкости и сигнализации о снижении подачи жидкостиниже определенного уровня и можетбыть использовано в телемеханических комплексах и автоматизированныхсистемах управления в нефтяной промышленности.Известны датчики подачи нефтяныхскважин, содержащие автогенератор,катушку индуктивности, генераторпилообразного напряжения, масштаб"ный усилитель и формирователь выход"ного сигнала 13,Недостатками такого датчика являются малые надежность и точность,сложность схемы и конструкции.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсядатчик подачи жидкости для нефтяных скважин, содержащий шариковый обратный клапан, катушку индуктивности, расположенную в седлеобратного клапана и подключенную кизмерительному автогенератору, выход которого подключен к первомувходу смесителя фильтра, к второмувходу которого подсоединен опорныйгенератор, Принцип работы датчиказаключается в следующем, При отсутствии потока жидкости обратный клапан закрыт, Расстояние между шарикомклапана и катушкой индуктивностиминимально и, следовательно, привносимые в катушку эа счет обратноговоздеиствия наводимых в теле металлического шарика вихревых токовсопротивления максимальны. Соответственно, частота измерительного автогенератора минимальна и большечастоты опорного генератора на величину нуля датчика. Поэтому разностьчастот измерительного автогенератора и опорного генератора, полученная в результате сложения и детектирования их выходных сигналов и вы.деленная активным фильтром нижнихчастот, соответствует нулю датчика,При увеличении подачи под воздействием динамического напора потокажидкости шарик поднимается, что,в свою очередь, приводит к уменьшению привносимых в катушку сопротивлений. В результате, за счет увеличения собственной частоты колебательного контура и изменения фазы напряжения обратной связи происходит увеличение частоты измерительного автогенератора. Это, в свою очередь, приводит к соответствующему увеличениювыходной частоты датчика 2 )Однако в существующих современныхсистемах часто необходимо одновременно измерение подачи жидкости иконтроль (сигнализация) снижения подачи жидкости в нефтяных скважинахниже определенного уровня. Недостатком датчика является невозможность получения сигнала о снижении подачижидкости в нефтяных скважинах нижеопределенного уровня (использованиеего в качестве сигнализатора потока).Цель изобретения - расширение5 Функциональных воэможностей датчиказа счет обеспечения сигнализации оснижении подачи жидкости,Поставленная цель достигаетсятем, что в датчик подачи жидкости 10 нефтяных скважин, содержащий шариковый обратный клапан, катушку индуктивности, расположенную в седле обратного клапана и подключенную к из"мерительному автогенератору, выходкоторого подключен к первому входусмесителя фильтра, к второму входукоторого подсоединен опорный генератор введены делитель частоты срегулируемым коэффициентом деленияи блоком сравнения частот, причемвход делителя частоты соединен с выходом опорного генератора, а выходподключен к одному из входов блокасравнения частот, другой вход которого подсоединен к выходу смесителя 25 фильтра.На чертеже приведена схема предлагаемого многофункционального датчика подачи жидкости для нефтяныхскважин.30 Датчик содержит шарик 1, седло 2обратного клапана, катушку 3 индуктивности, измерительный автогенератор 4, опорный генератор 5, смеситель фильтра 6, делитель 7 частоты З 5 и блок 8 сравнения частот.Принцип работы датчика заключается в следующем.При отсутствии потока жидкостиобратный клапан закрыт. Расстояние 40 между шариком 1 клапана и катушкой3 индуктивности минимально, и, следовательно, привносимые в катушку эасчет обратного воздействия наводимых в теле металлического шарикавихревых токов сопротивления максимальны, Соответственно, частота измерительного автогенератора 4 минимальна и больше частоты опорного генератора 5 на величину нуля датчика.50 Поэтому разность частот измерительного автогенератора 4 и опорного генератора 5, полученная в результатесложения и детектирования их выходных сигналов и выделенная активнымфильтром нижних частот, соответствует нулю многофункционального датчика подачи жидкости для нефтяныхскважин, При таком положении датчика коэффициент деления делителя 7частоты выбран так, что выходная 60 частота смесителя фильтра 6 получается меньше, чем выходная частотаделителя 7. Поэтому на выходе блока8 сравнения частот получается сигнал, означающий снижение уровня по дачи жидкости, При увеличении подачи1105628 Составитель А,НазаретоваРедактор Л,Алексеенко Техред Т,фанта Корректор А.Тяско Заказ 5563/25 Тираж 565 - ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП фПатент, г.ужгород, ул.Проектная,4 под воздействием динамического напора потока жидкости шарик 1 поднимается вверх, что, в свою очередь,приводит к уменьшению привносимыхв катушку 3 сопротивлений. В результате, за счет увеличения собственной частоты колебательного контураи изменения Фазы напряжения обратнойсвязи происходит увеличение частотыизмерительного автогенератора 4. Это,в свою очередь, приводит к соответ Оствующему увеличению выходной часто 1 ты. При этом выходная частота смесителя фильтра 6 больше выходнойчастоты делителя 7, что соответствует отсутствию сигнала на выходеблока 8 сравнения частот. Это означает, что величина подачи жидкостив нефтяных скважинах выше определен.ного уровня. Ввиду того, что производительность скважин различна, всхеме предусматривается регулировкауровня путем изменения коэффициентаделения делителя 7 частоты.