Устройство для определения направления заколонных потоков в скважине

СОНИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 32691 19) (11) Е 21 СПИ Я СИНИЕ ИЗОБРЕТ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУНА 48ехническихЛитССРи П.И.Дауетас не т относитс ти. Цель зобретени ющей пром чности оп оты устрческий ко вышеежн еделения и н а, Оно содер пус 1 и уста ние то ти раб линдри ССР987. ит ци ельство 4706,вл ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯЦ И ОТКРЫТИЯМРи ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ЗАКОЛОННЫХ ПОТОКОВ В СКВАБИНЕ, ншй вдоль продольной оси нагреватель 7, Выше и ниже нагревателя 7размещены датчики 6 т-ры, состоящиеи корпуса и чувствительного элемен 5та. Последний выполнен в виде многослойных дифференциальных термопар 15,которые попарно соединены между собойи размещены на рабочей поверхностидатчиков 6. Поверхности термопар 15 10вшолнены из теплопроводного электроивзоляционного материала, В зависимос-ти от направления движения заколонно-гнИзобретение относится к устроист вам для нефтедобывающей промышленности и может быть использовано дляоопределения наличия и направления заолонных потоков в скважине.Цель изобретения - повышение точности определения направления закоонных потоков в скважине и повыение надежности работы устройства.На фиг.1 изображено устройство,1 азрез; на фиг.2 - разрез А-А наиг. 1 ф на фиг.З - упрощенная элект 30ическая схема соединения термопар впаре датчиков,Устройство состоит из цилиндри 1 еского корпуса 1, в котором устаиовлена полая вставка 2, застопоренная по концам пробкой 3 и втулкой 354, в отверстиях 5 вставки 2 установ 1)пены два датчика б температуры и нагреватель 7, наконечники 8, которыеснабжены пружиной 9 между корпусом1 и толкателем 10 или выемкой 11 на 40толкателе 10 (в случае рабочего состояния устройства) . При этом междунагревателем 7 и датчиками б в выемках 11 симметрично установлены фиксаторы 12.Каждый из двух датчиков 6 (фиг.2)состоит из сборного каркаса 13, сделанного из электроизоляционного материала (например, текстолит пропитанный бакелитовым лаком), на на 50ружную рабочую цилиндрическую частькоторого через канавки 14 проведеныи прикреплены медконстантановые термопары .15, покрытые тонким слоем теплопроводного электроизоляционного 55материала (лака), максимальное коли=.чество которых определяется из реальных технических возможностей, таких го потока местоположение повышения т-ры стенки колонны будет выше или ниже нагревателя 7. Соответственно и местоположение "горячих" и "холодных" термопар 15, установленных на датчиках 6, будет меняться. По абсолютной величине разности т-р в местах прижатия датчиков 6 на основе тарировочной кривой, полученной заранее на стенде, имитирующем скважину, можно судить о скорости движения заколонного потока. 3 ил. как диаметр устройства. Для полного исключения движения жидкости между датчиками б и внутренней стенкой трубы скважины (на фиг.2 не показана) по всему наружному периметру рабочей поверхности каждого датчика 6 установлены резинбвые манжеты 16, Выводы от многослойных дифференциальных термопар 15 проводами 17.подключаются к чувствительному милли- вольтметру 18. Нагреватель 7 питается электротоком от стабилизированного источника 19 энергии.Упрощенная электрическая схема соединения термопар 16 двух датчиков 6 показана на фиг.З, где для упрощения схемы показано лишь 5 термопар 15 на обоих датчиках 6, тогда как практически целесообразно иметь от 10 до 50 шт, в зависимости от конкретных условий (толщины стенки трубы и т.д.). Дифференциальные термопары каждого датчика попарно соединены между собой пучком медноконстантановых проводов 20 и размещены на рабочей поверхности датчиков.Работа устройства основана на измерении изменения величины и полярности электродвижущей силы (ЭДС) системы последовательно соединенных термопар 15 в зависимости от температуры внутренней стенки колонны выше и ниже нагревателя 7.Устройство работает следующим образом.На специальном кабеле устройство опускается в скважину на необходимую глубину и прижимается к внутренней стенке колонны, После этого при помощи глубинного скважинного электродвигателя толкатель 1 О опус-,кается, вследствие чего наконечники8 попадают в выемки 11 и под действием пружин 9 нагреватель 7 и датчики б выдвигаются из устройства иплотно прижимаются к внутреннейстенке колонны, т.е. занимают положение, соответствующее показанномуна фиг. 1. Затем в нагреватель 7 изстабилизированного источника 19 токаподается электрический ток определенной при тарировке.величины. Электронагреватель 7 передает тепло в основном стенке трубы колонны, В зависимости от направления движения заколонного потока местоположение повышения температуры стенки колоннывыше или ниже нагревателя 7. Соответственно и местоположение "горючих" и холодных" многослойных диффеоенциальных термопар 15, установ."к.;.ле .алых на двух датчиках 6, меняется.От этого меняется и.полярность ЭДС,которая определяется по показанияммилливольтметра 18, по которой судято направлении движения заколонногопотокаПо абсолютной величине разности температур в местах прижатиядатчиков б на основе тарировочнойкривой, полученной заранее на стенде, имитирующем скважину, судят и оскорости движения заколонного потока. Изобретение позволяет более точно и оперативно определить наличие и направление заколонных потоков и существенно повысить надежность работы устройства, что важно при измерениях в сложных скважинных условиях. При этом чувствительность предлагаемого устройства выше на 15-25 Х (в зависимости от скорости потока в заколонном пространстве) Формула изобретенияУстройство для определения направления заколонных потоков в скважине,включающее цилиндрический корпус иустановленные вдоль его продольнойоси нагреватель и размещенные вышеи ниже нагревателя датчики темпера туры, состоящие из корпуса и чувствительного элемента, выполненного ввиде многослойных дифференциальныхтермопар, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности 25 определения и надежности работы устройства, дифференциальные термопарыкаждого датчика попарно соединенымежду собой и размещены на рабочейповерхности датчиков, причем поверх, ности термопар выполнены из теплопроводного электроизоляцнонного материала.1532691 4 ЬГ 7 Составитель Г,МаслоРедактор И.Недолуженко Техред А.Кравчук Корректор ерявая Тираж 5 аказ 80 осударственног 113035ельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Дроизводственн комитет Москва,Подписное,ю изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС