Прибор для определения загазованности жидких сред

Союз Советск ивСфциалистическивРеспублик О П И С А Н И Е (в 1002900ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(088.8) Опубликовано 07. 03. 83. Бюллетень9 дв дедам вэебретемкв и втерытийДата опубликования описания 07 .03 .83(71) Заявите 454) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАГАЗОВАННОЕЖИДКИХ СРЕД Изобной тегеолого к измеритльприменено в етение относится ике и может быть азведке для опре ости промывочной бурении на нефт ления заидкости пр азо глубоко онного насоса ус прибора, а исх диафрагм в да нИзвестен прибор для определения количества свободного газа в промывочном растворе, содержащий камеру сжатия, через которую с помощью насоса прокачивается промывочный раствор. Камера сжатия снабжена клапанам; . для отсечки пробы промывочного р; вора, которые по сигналу згг,.-1 ваются с помощью электродвигг елей. После зак 1 рытия клапанов от ключает ся цир куляционный насос и одновременно под действием груза. опускается плунжер в цилиндр и давит на масло, находящееся в этом цилиндре. Создаваемое давление переда ется резиновой диафрагме, которая вот действует на жидкость в гидравличес-кой системе, соединенной с левой частью камеры сжатия. Вторая резиновая диафрагма, разделяющая гидравлическую систему и камеру сжатия, передает давление на пробу раствора,находящуюся в камере сжатия. В результате газ, находящийся в пробераствора, сжимается, а плунжер, соз"дающий давление, перемещается на величину, прспорциональную количествусжатого газа. Линейное перемещениеплунжера регистрируется показывающимприбором1.Наличие в этом приборе специальной камеры сжатия требует постоянного ухода за ней, с целью обеспечениягерметичности, нарушение которой приводит к изменению величины холОстогохода плунжера и в результате " к увеличению погрешности замера количест"ва свободного газа в промывочной жидкости,Наличие циркуляцивложняет конструкцию,пользование реэиновы100 2900 4 образом. 3ной конструкции снижает надежность .прибора.Использование в этом приборе, с целью его автоматизации, трех электродвигателей делает его громоздким и дорогостоящим.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является прибор,для определения загазованности промывочной жидкости при бурении сквае жин, состоящий из гидроцилиндра с выпускным клапаном, плунжера с осевым каналом для самовсасывания, имеющего в нижней части впускной клапан, ка; ретки, направляющих, силовых пружин,. 1 кривошипно-шатунного механизма, соединенного с плунжером, привода, изме рителя и программного механизма 2.В гидроцилиндре этого прибора происходит сжатие .пробы промывочной жид- кости. Контроль. за перемещением плун.жера, сжимающего пробу, осуществляется сельсином-датчиком, Управление кла 4. панами осуществляется программным ме.ханизмом, в частности двумя электро 2 э магнитами, реле, конечным выключателем и диском-прерывателем. Возвратно- поступательное перемещение плунжера обеспечивается с помощью силовых пружин и кривошипно-шатунного механизма,К недостаткам прибора следует отнести низкий уровень безопасности эксплуатации, определяемый наличием иск рящихся электромагнитов и реле, и .высокую металлоемкость.Наличие искрящихся электромагни тов и реле в случае образования на буровой взрывоопасной концентрации смеси газов может привести к ее взрыву с тяжелыми последствиями, а высокая металлоемкость прибора, около 40 180 кг, делает его более дорогостоящим и усложняет транспортировку, монтаж и демонтаж.Цель изобретения - повышение точ 4 ности, повышение уровня безопаснос. ти эксплуатации и снижение металлоемкости прибора.Указанная цель достигается тем, что в приборе для определения зага.зованности жидких сред, содержащем камеру сжатия пробы, в виде гидроци" линдра с выпускным клапаном, плунжер с осевым каналом и впускным клапаном, соединенный с плунжером измеритель линейного перемещения снабжен сооб- фф щающимся с камерой. сжатия посредством плунжера цилиндром с поршнем, укрепленным на плунжере, парой подпружиненных золотников, размещенных в цилиндре по обе стороны от поршня, рас пределителем, сообщающимся с цилинд". ром и выпускным клапаном, и реле времени, подсоединенное к цилиндру, распределителю и выпускному клапану.На чертеже изображена гидравлическая схема прибора для определения загазованности жидких сред.Прибор для определения загазованности жидких сред содержит камеру, 1 сжатия, плунжер 2 с осевым каналом и дополнительным поршнем 3, впускной клапан 4, выпускной клапан 5, цилиндр6 например, в виде гидроцилиндра с подпружиненными золотниками 7, измеритель 8, распределитель 9, например Р 102 ФИА, реле 10 времени, например РВ, пластинчатый насос 11,например 6 Г 12-41 А, соединительнывтрубопроводы 12-18, сливы 19-21 идросселирующее устройство 22. Золотники 7 имеют каналы 23 и 24 Прибор для определения загазован-.ности жидких сред работает следующим Исходное положение: плунжер 2 на; ходится. в верхней мертвой точкеВИТ клапан 4 и клапан 5 закрыты, нижний золотник 7 сообщает каналом 23 трубопровод 16 со сливом 20, верхнийзолотник 7 поджат поршнем 3, так что .трубопровод 15 разобщен со сливом 19Пластинчатый насос 11 подает под давлением рабочую жидкость по трубопроводам 12 и 13 в верхнюю полость цилиндра 6 и в полость клапана 4, При этом впускной клапан 4 открывается и поршень 3 перемещается по цилиндру 6, увлекая вниз плунжер 2,Благодаря разрежению, возникающему в верхней полости камеры 1 сжатия при движении плунжера 2 вниз, буровой раствор, выходящий из устья скважины, по всасывающему трубопроводу через впускной клапан 4 и осевой канал плунжера 2 поступает в эту по" вость заполняя камеру 1 сжатияПри движении плунжера 2 с поршнем 3 вниз рабочая жидкость из цилиндра 6 через канал 24 золотника 7 по трубопроводу 14 поступает в распределитель 9, а из него - на слив 21. Верхнийзолотник 7 под действием пружины занимает положение, при котором трубопровод 15 сообщается со сливом 19, одновременно разобщаясь с полостью цилиндра 6.% :1002При достижении плунжером 2 с поранем 3 в нижней мертвой точкиПМТ) камера 1 сжатия полностью заполняетсябуровым раствором, нижний золотник 7 под действием поршня 3 занимает по,ложение, при котором трубопровод 16 разобщается со сливом 20, одновременно сообщаясь с полостью цилиндра 6, в результате, чего под давлением, которое распространяется по трубопроводу О 16, оказывается полость распределите-. ля 9 ( условно назовем ее нижней полостью, Благодаря этому давлению золотник распределителя 9 смещается вверх, сообщая насос 11 посредством 15 трубопровода 14 с нижней полостью цилиндра 6, а посредством трубопровода 17 в с реле времени.Верхняя полость цилиндра 6 через трубопровод 12 и распределитель 9 со-. 20 общается со сливом 21, с которым .сообщается через трубопровод 13 и полость впускного клапана 4, В результате впускной клапан 4 под действиемпружины закрывается, отсекая пробу бу.л рового раствора.Поршень 3, воспоинимая давление,перемещает плунжер 2,. сжимая буровойраствор, находящийся в камере 1 сжатия. Величина перемещения плунжера 2пропорциональна количеству газа, со." .держащегося в пробе бурового раствора. Измеритель 8 следит за перемещением плунжера 2 и передет инфор. мацию о линейном перемещении плунжера 2 вторичному прибору 1 не показан).35При перемещении плунжера 2 вверх нижний золотник 7 занимает положение, при котором трубопровод 16 сообщается со сливом 20 посредством канала 23, одновременно разобщаясь с полостью ци, линдра 6. Рабочая жидкость из цилиндра 6 через канал 24 верхнего золотника 7 по трубопроводу 12 через распределитель 9 идет на слив 21. Сжав газ, содержащийся в пробе бурового раствора, плунжер останавливается, после чего, спустя время выдержки, которое предварительно устанавливает ся на реле 1 О времени, открывается выпускной клапан 5 и отработанная проба бурового раствора удаляется из камеры 1 сжатия с помощью плунжера 2 возобновившего свое движение вверх после открытия клапана 5.При достижении плунжером 2 с поршнем 3 верхней мертвой точки, верхний золотник 7 под действием поршня 3 занимает положение, при котором 900трубопровод 15 разобщается со сливом 19, одновременно сообщаясь с полостью цилиндра 6, в результате давление из гидроцилиндра передается по трубопроводу 15 в верхнюю полость распре" делителя 9. Благодаря чему золотник распределителя 9 смещается вниз, сообщая насос 11 посредством.трубопроводов 12 и 13 с верхней полостью цилиндра 6 и с полостью впускного клапана 4. Ьижняя полость гидроцилиндра 6 сообщается со сливом 21, Давление в полости выпускного клапана 5 падает и он под действием пружины закрывается. Цикл работы прибора закончил" ся.Благодаря дросселирующему-устройству 22 на сливе поддерживается давле2./ ние 4,5 кг/см , что обеспечивает. под- . зарядку реле 10 времени для его срабатывания на очередном .цикле работыприбора,Использование изобретения при бу" рении эксплуатационных и разведочных скважин на нефть и газ поднимает без" опасность буровых бригад на более высокий уровень не только за счет своевременного выявления предаварийных ситуаций,по выбросу нефтяных и газовых фонтанов, но и за счет спо" собности предложенного прибора работать в условиях образования на буровой взрывоопасной концентрации смеси газов, выделяющихся в процессе раз. буривания скважины, как из самой сква" жины, так и из блока очистки, и желобной системы.Эта способность обусловлена отсу тствием в предлагаемом приборе электрической схемы автоматического управления прибором с ее искрящимися эле-. ментами.Кроме того, предлагаемый прибор будет весить в 5-6 раз меньше, что позволит снизить себестоимость прибора как за счет снижения металлоемкости, так и за счет сокращения расходов на его монтаж, демонтаж и переустановку, исключив для этих нуждподъемно-транспортные средства. Упростится конструкция прибора за счет исключения программного механизма в виде сложной электрической схемы и узлов с многообразной кинематикой.Расширится область применения прибора за счет исключения электрической схемы автоматического управлеа ния прибором в ее искрящимися элеГказ 1536/ ираж 87 ВНИИ одписно филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,7 100 ментами, в том числе и питания посто янного тока.формула изобретенияПрибор для определения загазованности жидких сред, включающий камеру сжатия пробы с выпускным клапаном, плунжер с осевым каналом и впускным клапаном и соединенный с плунжером измеритель линейного перемещения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 1 О целью повышения точности, повышения уровня безопасности и снижения металлоемкости, он снабжен сообщающимся,с камерой сжатия посредством плунжера 2900 8цилиндром с поршнем укрепленнымна плунжере парой, подпружиненных золотников, размещенных в цилиндре пообе стороны от поршня, распределителем, сообщающимся с цилиндром ивпускным клапаном, и реле времени,подсоединенным к цилиндру, распределителю и выпускному клапану,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 152317, кл. 0 01 М 7/00, 1964.2. Авторское свидетельство СССРй 830189, кл. 0 01 К 7/00, 1981,