Глубинный дебитомер

о 1926263 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СеветскикСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву 9582384 (22) Заявлено 180280 (21) 2884061/22-03 с присоединением заявки Мо Р 1 М К з Е 21 В 47/10 Государственный комитет СССР но делаю изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ивано-франковское специальное конструкторское бюро - , средств автоматизации(54) ГЛУБИННЫЙ ДЕБИТОИЕР Изобретение относится к устройствам для глубинных измерений дебита нефтяных и газовых скважинПо основному, авт. св.Р 582384, известен глубинный дебитомер, содержащий корпус, турбину с валом, соединенным с регистратором, верхний и нижний центраторы и гибкие, прогнутые в нижней части тяги, располо" женные между корпусом и нижним центратором, причем верхние части тяг имеют Эластичную оболочку и закреплены на корпусе, а нижние изогнутые части соединены с центратором посредством .направляющих скоб 1.Положительным в известном изобретении является то, что раскрывающийся в колонне зонтичный пакер, образованный тягами и оболочкой, увеличивает перепад давления в кольцевом пространстве между дебитомером и стенкой скважины за счет перераспределения потокат проходящего через измерительный канал дебитомеров в направлении измерительной тубрины, что приводит к увеличению части расхода, При этом расширяется диапазон измерений в сторону нижнего предела измерений.Недостатком этого дебитомера является низкая точность измерений вследствие существенного влияния на его показания вязкости среды, так как при изменении вязкости рабочей жидкости, скорость вращения турбины при одних и тех же расходах неодинакова.Цель изобретения - повышение точности измерения дебита путем уменьшения влияния изменения вязкости измеряемой среды.Это достигается тем, что эластичная оболочка на тягах выполнена из мелкоячеЕчной сетки.Вследствие такого выполнения эластичная оболочка приобретает свойства зависимого от вязкости среды источника гидравлического сопротивлениядвижению потока, влияющего на перепад давлений в кольцевом пространстве между дебитомером и стенкой скважины таким образом, что расход среды через измерительный канал дебитомера также приобретает зависимый от вязкости сресреды характер и компенсирует влияние, оказываемое меняющейся вязкостью на скорость вращения турбины.На чертеже изображен предлагаемый дебитомер (стрелками показано направление расхода нефти) .Глубинный дебитомер содержит корЛус 1, турбину 2 с валом 3, соединен 926263ным с регистратором 4, верхний и ниж ний центраторы .5 и б. Дебитомер снаб жен гибкими прогнутыми в нижней част тягами 7, расположенными между карпу сом 1 и нижним центратором 6. Верхни части 8 тяг имеют эластичную оболочку 9, изготовленную в виде однослойной или многослойной сетки, и закреп лены иа корпусе 1, а нижние изогнуты части 10 соединены с центратором посредством направляющих скоб 11, которые жестко прикреплены к средней части центратора.Корпус 1 выполнен с калиброванным каналом 12, имеющим входной конус 13 и выходные окна 14. В канале 12 уста новлена турбина 2 с валом 3, Верхняя часть центратора 6 жестко закреплена на подвижной втулке 15, примыкающей к выходным окнам 14. Внутри нижнего центратора с помсхцью втулки 16 разме щены изогнутые гибкие тяги 7, жесткость которых меньше жесткости центр торов 5 и 6 В верхней части корпус связан с подвеской 17, на которой де битомер опускают в скважину..Дебитомер работает следующим образомм.После спуска дебитомера в колонну центратор 6 расходится в стороны и упирается в стенки скважины. Одиовре менно расходятся также гибкие тяги 7 и раскрывается сетчатая эластичная " оболочка 9, увеличивающая перепад давлений в кольцевом пространстве ме ду дебитомером и стенкой скважины. При этом увеличивается часть расхода проходящая через измерительный канал 12 дебитомера и действующая на турбину 2 за счет чего увеличивается также и нижний предел диапазона изме ряемых расходов. Скорость вращения турбины 2, являющаяся мерой расхода, фиксируется регистратором 4.При изменении вязкости потока (числа Рейиольдса) изменяется момент вязкого. трения турбиной и потоком и, следовательно, скорость вращения тур бины. Так при увеличении вязкости скорость вращения турбины падает. Однако благодаря сетчатой текстуре эластичной оболочки при увеличении вязкости потока возрастает и перепад давлений между дебитомером и стенкой скважины. Это объясняется тем, что течение жидкости через трубку (в дан ноч случае через ячейку сетки), кото ,рую можно рассматривать .ак трубку малой длины, причем, малая длина трубки не имеет существенного значения, так как ее влияние компенсируется весьма малыми размерами отверстия, подчиняется закону ГагенаПуайзейляХ 1 Рс 8 Ф1расход через трубкурадиус трубки 1 - длина трубки,,Ю " в яз к ос ть жидкости,и Р . - перепад давлений на трубке,Из формулы следует, что при увее личении вязкости уменьшается расходчерез ячейку сетки, Но так как расход по скважине в целом остаетсяпостоянным, на ячейке (на пакере ие в кольцевом пространстве) возрастает.перепад давлений Р, Рост перепададавлений приводит к дополнительномуперераспределению расхода с увеличением его части, проходящей через измерительный канал, так что скорость вращення турбины возрастает и стабили 5 зируется.Следовательно, зависимое от вязкости изменение гидравлического сопротивления сетчатой оболочки пакера приво"дит к изменению ооотноаения расходовдвух частей потока таким образом, чтои) отношение скорости вращения турбины ка- суммарномурасходу в скважине остается1 величиной постоянной, т.е. происходиткоррекция влияния вязкости на показания.прибора,25 ПодбОр необходимой для компенсациивлияния вязкости величины гидравлического сопротивяения эластичной оболочкиосуществляется варьированием поперечными размерами ячеек однослойной мел 36 коячеечной сетки или количеством слоев многослойной.Иелкоячеечиость сетки пакера максиж" малько уменьшает проходные отверстияв сетчатой текстура Оболочки, так как35 от них зависит степеиь реагированияпакера на изменение вязкости среды сцелью внесения коррекции в показанияприбора. С другой стороны наличие сетчатой текстуры в оболочке пакера прак 4 О тически не сказывается на его свойствах в качестве пакера с изменяющейся степенью перекрытия, так как гидравлическое сопротивление мелкосетчатых ячеек многократно. превосходитгидравлическое сопротивление в зазоремежду пакером и стенкой скважины. Следовательно, мелкосетчатый пакер, кромеобеспечения коррекции влияния вязкости обладает всеми свойствами сплошного пакера и позволяет осуществлять5 О целенаправленное .изменение гидравлического сопротивления в зазоре путемизменения степени. перекрытия (величинызазора) .формула изобретения55 Глубинный дебитомер по авт. св.Р 582384, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиизмерений за счет уменьшения влиянияизменения вязкости измеряемой среды,Щ эластичная оболочка на тягах выполнена из мелкоячеечной сетки.Источники инфорМации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 582384, кл. Е 21 В 47/10, 1975.926263 Составитель С,НазаретоРЕдактор А.Козориз Техред 11. Гергель Коррект ор Н, Швыдк одписн 4 иал ППППатент , г.ужгород, ул.Проектн каз 2922/22 ТВНИИПИ Госудпо делам из113035, Москва ж 624твенного комитетаетений и открытий