Устройство для измерения уровня раздела двух жидкостей с различными плотностями в подземном резервуаре

СОЮЗ СОВЕТСКСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИК1802106 21 В 47 04 ЗОБРЕТЕН ОП ИДЕТЕЛ ЬСТВ К АВТОРСКОМУ ьскии прование в, поди вельЕНИЯ ЕЙ С ПОД, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТН ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1(71) Всесоюзный научно-исследователи проектно-изыскательский институтбЛем хранения материалов и товаров(56) Гофман-Захаров П,М, Проектирои сооружение подземных резервуароземных нефтехранилищ. Изд, ."Будник", Киев, 1975,Авторское свидетельство СССРйт 1129335, кл. Е 21 В 47/04, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕР. УРОВНЯ РАЗДЕЛА ДВУХ ЖИДКОСТРАЗЛИЧНЫМИ ПЛОТНОСТЯМИ ВЗЕМНОМ РЕЗЕРВУАРЕ Изобретение относится к горному делу и может быть использовано как при сооружении и эксплуатации подземных резервуаров, так и при добыче солей методом подземного растворения через скважины с и рименением жидких нерастворителей для управления процессом формообразования подземных камер,Целью изобретения является повышение точности и эффективности работы устройства.На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма регистрации перепада давлений в процессе измерения.Для осуществления поставленной цели подземный резервуар 1, заполненный хранимым продуктом 2 и рассолом 3, оборудуется устройством для измерения уровня(57) Использование: при сооружении и эксплуатации подземного резервуара, а также при добыче полезных ископаемых методом подземного растворения солей, Сущность изобретения: устройство содержит измерительную трубку, установленную внутри подвесной колонны подземноо резервуара, Нижний конец трубки изогнут и снабжен роликом. Оппозитно нижнему концу трубки размещен направляющий элемент. Верхний конец трубки подключен к насосу-на- . гнетателю, Перепад давлений фиксируется дифманометром, а количество перекачиваемого в резервуар продукта измеряется счетчиком-расходомером, Работа приборов регламентируется программатором. 2 ил,раздела двух жидкостеи с различными плот- (р ностями, которое включает установленную внутри подвесной колонны 4 измерительную трубку 5 малого диаметра, имеющую изогнутый нижний конец, оппозитно кото-теай рому расположен направляющий элемент 6. (Э На нижнем конце измерительной труби 5 О установлен ролик 7. На поверхности измерительная трубка 5 подключена к насосу-нагнетателю 8, позволяющему нагнетать продукт 2 из межтрубья обсадной 9 и подвесной 4 колонн в измерительную трубку 5. Возникающий при этом перепад давления фиксируется самопишущим дифманометром 10 с выравнивающим вентилем 11, Количество перекачанного при этом продукта измеряется счетчиком-расходомером 12. Работа этих приборов регламентируетсяпрограмматором 13 через привод 14 насоса-нагнетателя 8,Работа устройства в автоматическом режиме осуществляется следующим образом.В исходный момент измерительного цикла (момент времени ьо на диаграмме регистрации перепада давлений фиг, 2) выравнивающий вентиль 11 при дифманометре 10 открыт, Под действием избыточного давления рассол 3 поступает в нижний конец измерительной трубки 5 и поднимается до уровня, соответствующего его уровню в резервуаре 1. Излишний продукт в измерительной трубке 5 под действием избыточного давления, созданного столбом рассола 3 в полости подвесной колонны 4, вытесняется через выравнивающий вентиль 11 в межтрубье между обсадной 9 и подвесной 4 колоннами, В этот период времени (со) (фиг, 2) дифманометр 10 регистрирует отсутствие перепада давления между межтрубьем и измерительной трубкой 5.В момент времени т 1 программатор 13 закрывает выравнивающий вентиль 11, дает команду на привод 14 для спуска насоса 8 и производит сброс показаний счетчика-расходомера 12, Начинается нагнетание продукта в измерительную трубку 5 (период времени 11 - 12, фиг. 2). Нагнетание продукта в измерительную трубку 5 сопровождается понижением уровня границы "раздела продукт-рассол в этой трубке и, как следствие, возникновением и ростом перепада давления между межтрубьем и измерительной трубкой 5, что фиксируется дифманометром 10 (наклонный интервал на диаграмме в период времени 11-т 2), Как только вытеснение рассола 3 из измерительной трубки 5 завершится полностью (момент времени 12, фиг.2), прирост перепада давления на диаграмме дифманометра 10 прекращается, а избыточное количество продукта 2 начинает барботировать через рассол 3. При этом каплифпродукта 2 (фиг, 1) начинают всплывать через слой рассола 3 к хранящемуся в подземном резервуаре 1 продукту 2. Такой ход всплывания продукта 2 обеспечивается наличием направляющего элемента 6, с помощью которого изогнутый конец измерительной трубки 5 отводится за пределы подвесной колонны 4. В момент времени т 2 (прекращение роста перепада давления) со шкалы счетчикарасходомера 12 считывается объем О продукта 2, закачанного в интервал времени 11-12, Так как сечение Я измерительной трубки 5 известно и постоянно по всей ее длине, то можно вычислить Ой= - ,5где и - высота границы раздела продуктрассол в подземном резервуаре относи 5 тельно нижнего конца измерительной.трубки, т.е, уровень,Шкала расходомера градуируется в единицах высоты уровня, так как приведеннуювыше формулу можно записать в виде10= - О,1где - - коэффициент или единица новойЯшкалы счетчика-расходомера 12.15 В некоторый момент времени тз программатор 13 вновь открывает выравнивающий вентиль 11 и отключаетнасос-нагнетатель 8, При избыточном давлении столба рассола 3 из резервуара 120 через нижний конец измерительной трубки5 в нее вновь начинает поступать рассол 3.вытесняя тем самым через выравнивающийвентиль 11 избыток продукта, Перепад давления, фиксируемый дифманометром 10,25 начинает уменьшаться (интервал времениз - т 4). Наконец, в момент времени т 4 уровеньраздела продукт-рассол в измерительнойтрубке 5 устанавливается на той же высоте,что и в подземном резервуаре 1 - перепад30 давлений на оголовке скважины, измеряемый дифманометром 10, становится равным"0". Измерительный цикл завершен.Работа устройства возможна также и вручном режиме.35 Использование устройства дает возможность исключить дорогостоящие геофи. зические измерения, связанные с частымивызовами геофизического отряда для йроизводства работ по отбивке контакта рас 40 сол-продукт при тарировочных и другихработах в процессе закачки и откачки про-дукта,Предлагаемое устройство может бытьсмонтировано на подземном резервуаре на45 любой стадии его эксплуатации, так какспуск измерительной трубки осуществляется внутри подвесной колонны, заполненнойрассолом, Поэтому на оголовке подвеснойколонны нет избыточного давления, что по 50 зволяет беспрепятственно проводить операции по установке измерительной трубки идругой аппаратуры, не нарушая при этомрежима хранения.Увеличение точности измерения дости 55 гается тем, что измерение уровня производится через объем закачанного визмерительную трубку продукта.В устройстве-прототипе определениеуровня производится по измерениям величин перепадов давления, которые зависят1802106 Фиг,от плотности закачиваемого в измерительную трубку продукта, Этот параметр может иметь некоторые различия по высоте подземного резервуара, что, несомненно, сказывается на точности определения уровня этим устройством.В предлагаемом устройстве при определениях по объему это влияние устраняется, изменение объема из-за возможной разницы температур не успевает сказаться на результатах вследствие краткости цикла ,. измерения.Формула изобретения Устройство для измерения уровня раздела двух жидкостей с различными плотностями в подземном резервуаре, включающее расположенными на поверхности нагнетающий насос с приводом, измеритель перепада давлений, соединенный с программатором, и опущенную в скважину одним концом ниже уровня раздела жидкостей измерительную трубку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышенияточности и эффективности в работе устройства, оно снабжено счетчиком-расходомером, направляющим элементом и роликом, измерительная трубка выполнена с посто янным диаметром по всей ее длине, а конецизмерительной трубки, опущенный ниже уровня раздела жидкостей, изогнут и на нем расположен ролик. а направляющий элемент установлен на измерительной трубке 15 оппозитно изогнутому концу, при этом счетчик-расходомер расположен на поверхности и соединен с измерительной трубкой, нагнетающим насосом и программатором.1802106 фиг Составитель В.ВологинРедактор З,Ходакова Техред М,Моргентал Корректор Л.Ли П каз. 836 ВНИИ Тираж Подписное судэрственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5