Устройство для определения направления заколонных потоков в скважине

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 ЯМ НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ П АВТО него датчики 6 т-ры. Каждый из них состоит из корпуса и чув ного элемента. Устр-во имеет допо ный нагреватель и соединенный с н тронный блок стабилизированного Чувствительный элемент выполнен батареи из последовательно сое дифференциальных термопар. Наг установлен с внутренней стороны Внутренняя и наружная стороны ней выполнены из слоев теплоп материалов. С достижением стаци теплового режима величина ЭДС меняется в зависимости от т-р внутренней поверхности колонны в м жатия датчиков 6, которая при нарном тепловом режиме зависи правления и скорости заколонногоз. и. ф-лы, 2 ил. онарногбатаре ы стен к есте при- стациот от напотока. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт физико-технических проблемэнергетики АН ЛитССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯНАПРАВЛЕНИЯ ЗАКОЛОННЪХ ПОТОКОВ В СКВАЖИНЕ(57) Изобретение относится к нефтедобываюгцей 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 1 н 1461893(51) 4 Е 21 В 47 О, 47 послед- твитель- лнительим элекнагрева.в виде иненных реватель батареи. послед- оводных,)етецРе Относиси к устройствам педоб В 0 не промышленности и ):),ть использовано для определения");я и направления заколонных потоГ, кважцне.Ь, изобретения - повышение точ- )Оопределения направления заколонных ц:к)В В скважине.11 а фиг. 1 изображено устройство, обццй Вид; ца 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 нагреватель 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 цихромовой проволоки, Внутренняя и наружная поверхности батареи 13 выполнены из тецлопроводной термостойкой пасты 18 (например, пасты КТП), причем наружная поверхность, контактирующая со стенкой колонн ь, дополнительно покрыта медной пластинкой 19 и легкоплавким сплавом 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 электродвижуцей силы (ЭДС) дифференциальных термопар батареи 13 в зависимости от температуры стенки колонны (це Окзаа).Уср) йство работает следующим образом.В карота ж гц м кабеле устройство опускается В скважину ца Определенную глубину ц прижим )ется к стенке колонны.ПОс;е эх)х) с цоыоцьк) тхбинцо 0 скВВ- жиццо 0 ),ек Г),В ГаГсл 5 т)ли)те,ь 1 О поднимасп я, Вс,ц яствие сг) ц)ко.чцики 8 цопадак)т В Выемки 11, под действием пружин 9 нагреватель 7 и датчики 6 выдВиГВ 0 х 5 ц: )стрОйств и плотно приКимаются к внутренней поверхности стенки колонны. Спустя некоторое время в нагреватель 7 подается электрический ток определенной величины. Электронагреватель 7передает тепло в основном стенке колонны, После выхода на установившийся (стационарный) тепловой режим включается электронный блок 22 стабилизированного нагрева нагревателя 17. Заданная величина тока стабилизированного нагрева нагрева О теля 17 определяется в зависимости отвеличины нагрева стенки колонны в местеприжатия к ней датчиков 6 температуры.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 на 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 черезстенку 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 температурь 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 батарей13 каждого датчика 6 (точнее цо их разнице) судят о направлении и скорости заколонного потока.Измерениям в скважине предшествуеттарировка одного устройства данной серии на стенде, имитируюцем скважину, что позволяет учитывать все конструктивные особеццости устройства и условия процесса тецлоотдачи в скважине. При этом определяются величина силы тока нагрева для 0 нагревателя и величина тока стабилизированного нагрева дополнительного нагревателя.Формула изобретения1. Устройство для определения направления заколонных потоков в скважине, включающее цилиндрический корпус и установ1461893 Составитель Г. Масловаа Техрел И. Берес Коррекгор 1Тираж 54 Полниснос енного комитета но изобретениям и открытиям и 35, Москва, Ж - 35, Ра гвскаи наб . л. 4 5 латедьский комбинат сПатентъ. г. Хжгород, 1 л. Редактор М. ПетроЗаказ 583/26НИИПИ Государст1130Произволственно-и Муски КН Г О.( гари на. 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 внут.ренней стороны батареи.5 2. Устройство по п. 1, от.тичающееся тем, что внутренняя и наружная поверхности батареи дифференциальных термопар ,выполнены из слоев теплопроводных материалов.