Устройство для определения уровня жидкости в скважинах

внениеудет: 2,е.р=А 1000, Б.; Руководствуясь формулой тавить номограмму длягде Рир - возле бугел силия в случ 3, можно со определени олевых штангахгруппового при-,устройства для определени Предлагаемое изобретение касаетсяустройства для определения уровня жидкости в скважинах и имеет целью определение уровня в герметизированныхнефтяныхскважинах, эксплоатируемыхпри помощи глубоких насосов, Знаниеуровня жидкости и его изменения имеетбольшое значение для эксплоатациискважин с максимальной производитель-ностью и минимальной затратой энергии,На чертеже фиг, 1 изображает циферблат с нанесенными на нем номограммами, помещаемый под указатель динамометра; фиг. 2 - циферблат с, номограммами,. помещаемый под указательваттметра или амперметра,Устройство для определения уровняжидкости в скважинах основано на зависимости высоты уровня от некоторыхфакторов, определяющих работу подъема,жидкости посредством глубоких насосов.Уравнение работы при ходе плунжеравверх; если пренебречь незначительнымвлиянием ыа величину работы коэфициента наполнения, пишется так:2,е.Р=, (1 ООО.5, Т. Н+д);(1)ла работы при ходе плунжера930 года. Действие патента распростраавгуста 1930 года. вода или усилия в полированных штангах в случае индивидуального привода, соответственно для ходов плунжера вверх и вниз в /у; 2 .е - двойной эксцентриситет в,т; 1 - ход плунжера в и; т 1 - соответствующий механический коэфиииент полезного действия; з - площадь плунжера в тя; 1 - плотностьоткачиваемой жидкости; Н - уровень сверху в т; д - вес штанг и плунжера в /у с поправкой на потерю веса железа в жидкости плотностью Т Подставляя значение для т 1 из уравнения (2) в уравнение (1) и решая последнее относительно Н, получимч=1 ;.: -- к) ,11 з, Для одной и той же скважины эксплоатируемой одним и тем же насосом пере. менной величиной будет голько произведение Р. р, которое будет меняться только в зависимости от изменения . уровня жидкости и следовательно уравнение (3) есть уравнение прямой линии с угловым коэфициентом:4 с".д .1-.1 О 00.з.ти свободным членом(б) где г - давление газа ватмосферах по манометру; . - плотность откачиваемой жидкости. Поправка прибавляется к найденной ранее высоте уровня О.При индивидуальных электрических приводах глубоких насосов для определения уровня жидкости можно. воспольсоваться амперметром или ваттметром, Для трехфазных электродвигателей уравнение,работы пишется так: гг. 0,102,/ 3. Е,созе ( Е,з 1 па. Ыя = 1 1 Я=,1 ООО.Зг. Н+ г -- г.г. л, (7)1 где Е - напряжение в вольтах; Х - амплитуда колебания силы тока в амперах, определяемая как разность: Х=Хтах - го, где Х тах внаибольшее показание амперметра при ходе плунжера вверх., а го - сила тока при холостом ходе электродвигателя; т - механический коэфициент полезного действия станка; Й в веР,личина противовеса в у -- отношениеГ/ уровня йидкости в скважине по пока- заниям динамометра, включенного в полевые штанги при групповом приводе, или в полированную штангу - при индивидуальном приводе, В последнем случае станки работают с противовесом и при , включении динамометра между двигате. лем и балансиромв уравнения работы (1) и, (2) необходимо ввести члены, учиты, вающие влияние противовеса, но этот случай практического значения не имеет, так как неудобно помещать динамометр в других местах, кроме полированной штанги. При скоплении газа в герметизи рова нной скважине в пространстве между. насосными трубами и эксплоатационной колонной для точного определения уровня жидкости в скважине необходимо вводить поправку на давление этого газа. Поправка определяется так.г . 1 о,ззЛо ---тплеч балансира. Уравнение работы дляц,хода плунжера вниз аналогично напишется: 0,102. 23 . Е. г . соз ", =Р 11;.,(8) Определив значение т из уравнения 8 и подставив его в уравнение (7) можно определить Н в зависимости от переменных Х и г и построить соответствующую номограмму, но удобнее определять также графически. При определении уровня по. ваттметру уравнения работы для ходов плунжера вверх и вниз соответственно напишутся:1 0,102,2,И - 1000,5 Н+д, г. ---7 Р- ;й. г. т и 0,102.2, И"=,г. -- -г,г. ", (10)где И= И тах - И,; и И"= И тгп - И"о; в том же угловом масштабе, как и на динамометре, а на радиуСах нанесены соответствующие значения 1), Семейство кривв 1 х И изображает график уравнения 1, где для значений 11 = 0,5; 0,55095; 1 нанесены кривые Н=г.(Р), при чем значения Н отложены по радиусам, а значения Р - по угламЦиферблат укрепляется на динамометре так, чтобы совместить центры вращения стрелок и нулевая точка шкалы динамометра совпала с нулевой точкой шкалы на ци ферблате. Итах - показание ваттметра при наибольшей нагрузке двигателя; И тгп - показание ваттметра при наименьшей нагрузке; Ио - показание ваттметра при холостом ходе.Для определения уровня жидкости при помощи дина мометра, последний снабжен допускающим, перестановку прозрачным циферблатом с двумя подвижными стрелками. На циферблате вычерчены в полярных координатах кривые (фиг. 1). Криваяизображает график уравнения 2, где значения р нанесеныПри определении уровня жидкости по ,показаниям амперметра или ваттметра, , включенных в цепь электрического дви-гателя, последние также снабжаются аналогичными циферблатами, на которых наносятся в полярных координатах номо-граммы по уравнениям 7 и 8 или 9 и 10.На фиг. 2 построены номограммы: 1 по уравнению 10 и 11 по уравнению 9 для значений т = от 0,5 до 1. От циферблатафиг, 1 циферблат фиг. 2 отличаетсятолько тем, что он градуирован на ватты, а не на килограммы. Нулевые точки шкал амперметра или ваттметра должны быть сдвинуты относительно нулевых точек циферблата на угол, соответствующий показанию амперметра или ватт- Метра при холостом ходе электродвигателя,т.-е., чтобы нуль циферблата совпал с показанием измерительного прибора при холостом ходе.При определении уровня жидкости подинамометру, снабженному циферблатом и двумя стрелками, и включенному в полевую или полированную штангиодна из стрелок устанавливается от руки на минимальное отклонение стрелки дина мометра, а другая - .на максимальноеотклонение стрелки динамометра. Затем, по непосредственному показанию первой стрелки на кривой 1 определяют значениеи по показанию второй стрелки определяют значение Н на одной из кривых 1, соответствующей найденному значению т. При определении уровня жидкости по амперметру или ваттметру поступают совершенно аналогично: одну из стрелок циферблата (Я на фиг. 2) устанавлИвают на минимальное отклонение стрелки измерительного прибора, а другую (В на фиг, 2) - на максимальное, и совершенно также определяют значе-.нияи Н.В том случае, когда йлотность отка чиваемой жидкости не остается постоянной, а меняется в некоторых пределах, на, циферблате наносится добавочнаядиаграмма, по которой можно определить глубину К соответствующую плотности в момент Измерения. Так, если Т меняется в пределах от 0,8 до 1, справа на циферблате (фиг, 2) проводятся 4 дополнительных радиуса из начала координат под произвольными равными углами, На этих радиусах наносится поправка высоты уровня за счет изменения плотности Сначала определяют высоту уровня для той плотности, для которой вычерчены номограммы 1 и 11, а затем по номограмме справа производят отсчет высоты с поправкой на соответветствующее изменение плотности. Для этого нужно найти точку пересечения линии поправок, соответствующей первоначальной высоте с радиусом, соответствующим изменившейся высоте. Для удобства определения поправок высоты уровня с изменением плотности жидкости существует подвижная шкала С. Предмет патента.1. Устройство для определения уровня жидкости в скважинах, характеризующееся тем, что динамометр, предназначенный для включения в полированную штангу насоса, или ваттметр, или амперметр, предназначаемые для включения в одну из фаз электродвигателя трехфазного тока, приводящего в действие насос., снабжены допускающим перестановку циферблатом, на котором нанесены в полярных координатах номограммы, служащие для отсчета по соответ.- ствующей кривой, при ходе плунжера вниз, коэфициента полезного действия насоса и для отсчета, при ходе плунжера вверх, глубины уровня жидкости в скважине по одной из кривых, соответствующей отсчитанному коэфициенту полезного действия, при чем для отметки показаний прибора служат переставные стрелки указателя А и В.2. В охарактеризованном в и. 1 устройстве нанесение на циферблат добавочных диаграмм и применение добавочной подвижной шкалы С уровней, служащих для введения поправок на изменение плотности жидкости.