Расходомер

(з) Е 21 В 4710 ЕТЕН ТЕЛЬСТВ электромагнную турбинкми, пружинупорную втулк прскя й о едов атский инваний шим содержаниемсей, он снабже ьство ССС 1976.оторог нно прототип кан свя ый упор рез под ащии корижный центижним подвижным тратора,СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ИСАНИЕ ИЗ ВТОРСКОМУ СВ(56) 1. Авторское свидетелУ 667812, кл. Е 21 В 47/102. Патент США У 3934467кл. 73-155, опублик. 1978 54) (57) РАСХОДОИЕР, содер ус, верхний и нижний подв аторы, фиксатор нижнего ц с я тем, что, с дежности раскрыт ки в средах с бо механических прим управляемым филь щим откидывающее рабочую поверхно установлена турб положении, приче зан через фиксат с якорем электро внжную втулку - центратором. ивод, измерительрывающими лопастяи подвижную растлич ающийцелью повышения ная лопастей турбинр-стаканом, включаюя дно и наклонную1 1148Изобретение относится к техникепромыслово-геофизических исследований скважин.Известен расходомер, в которомзащита подшипниковых опор от засорения абразивными частицами скважинного флюида осуществляется стаканом,герметично посаженным своим дномна ось и заполненным средой с болеевысоким удельным весом, чем удель Оный вес скважинной жидкости с абразивными частицами Ц ,Однако в этом расходомере саматурбинка в процессе спуска в исследуемый интервал не защищена от засорения механическими примесями, находящимися в скважинной жидкости,а защищен лишь подшипниковый узел,что значительно снижает надежностьработы расходомеров такого типа . 20(турбинные).Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является расходомер, содержащий корпус, верхнийи нижний подвижный центраторы, устройство для фиксации нижнего центратора, электромагнитный привод, измерительную турбинку с раскрывающимисялопастями, пружину сжатия и подвижную распорную втулку 21.Недостатками известного расходомера являются отсутствие защиты самойтурбинки и механизма, осуществляемогораскрытие ее лопастей (пружины сжатия, подвижной втулки и т.д,) отабразивных частиц в процессе спускарасходомера по насосно-компрессорнымтрубам (НКТ) в исследуемый интервал,а также ненадежность, так как расходомер содержит устройство для защиты подшипников от абразивных частиц,состоящее из нескольких узлов, чтозначительно снижает надежность егоработы. Целью изобретения является повы шение надежности раскрытия лопастей турбинки в средах с большим содержанием механических примесей.Указанная цель достигается тем, что расходомер, содержащий корпус, 50 верхний и нижний подвижный центраторы, фиксатор нижнего центратора, электромагнитный привод, измерительную турбинку с раскрывающимися лопастями, пружину сжатия и подвижную 55 втулку, снабжен управляемым фильтр- стаканом, включающим откидывающееся дно и наклонную рабочую поверхность,998внутри которого установлена турбинка в сложенном положении, причем фильтр-стакан связан через фиксатор и подвижный упор с якорем электромагнита и через подвижную распорную втулку - с нижним подвижным центратором.На фиг, 1 показана общая компоновка предлагаемого расходомера, на фиг. 2 - электромагнитный привод и узел турбинки в рабочем положении, на Фиг, 3 - положение фильтр-стакана и узла его фиксации в процессе спуска по НКТ и транспортировании.Расходомер состоит (фиг. 1) из следующих основных узлов: турбинки 1 в сборе, содержащей узел съема сигнала о частоте вращения турбинки и узел защиты подшипниковых опор от абразивных частиц электромагнитного привода 2 с фильтр-стаканом 3, нижнего продольно-подвижного центратора 4, фиксатора 5 нижнего подвижного центратора на штанге в процессе спуска по НКТ и во время исследований в эксплуатационной колонне, верхнего центратора 6, двух центральных штанг - верхней (не показана) и нижней 7, пружины 8 сжатия, приборного окончания 9, подвижной распорной втулки 10 с размещенным в ней фиксатором 11 постоянно под - пружиненным упругим кольцом 12. Электромагнитный привод (фиг. 2) состояит из следующих узлов и деталей: корпуса 13 и переходника 14, образующих внутреннюю полость, заполняемую кремнийорганической жидкостью или трансформаторным маслом, в которую помещен электромагнит 15, содержащий дополнительно подвижный подпружиненный упор 16, компенсатора скважинного давления, выполнен-ного в виде поршня 17, фиксатора 18,. удерживающего подвижный фильтр-стакан в надвинутом на лопасти положений (фиг. З),пружины 8 сжатия, упирающейся одним концом в бурт переходника 19, а другим - в бурт подвижного фильтр-стакана 3.Фильтр-стакан 3 (фиг. 3) включает откидывающееся дно 20, временно зафиксированное при помощи пружинок 21, а также наклонную рабочую поверхность 22. Откидывающееся дно содержит множество сквозных отверс-. тий малого диаметра 23, предназнаследую 3 11489ченных для фильтрования скважиннойжидкости.Расходомер работает следующимобразом.Перед спуском в скважину и в процессе движения по НКТ лопасти турбинки в сложенном положении находятся внутри подвижного фильтр-стакана 3, зафиксированного в таком положении при помощи фиксатора 18 10(фиг. 3). Фильтр-стакан, оснащенный дополнительно откидывающимсядном 20 совместно с корпусом 13,образуют таким. образом своеобразнуюкамеру, в которой в процессе спускапо НКТ в отфильтрованной от механических примесей скважинной жидкостиразмещен весь измерительный узелтурбинки 1Верхний и нижний центраторы нахо 20дятся в сложенном положении, причемнижний центратор зафиксирован временно от перемещения по центральнойштанге 7 фиксатором 5 (фиг. 1) и25дополнительно предохранительньи фиксатором 11, расположенным одним концом в подвижной распоркой втулке 10,а другим - в канавке 24, выполненнойна центральной штанге. Один буртэтой канавки, расположенный ближек турбинке, выполнен в виде наклононой плоскости с углом 30-403 В процессе движения по НКТ на определенной выбранной глубине сраба тывают поршни центраторов, переводя тем самым их рычаги в подпружиненное состояние, которые после выхода из НКТ занимают рабочее положение, обеспечивая центрирование расходомера 40 в эксплуатационной колонне, После этого по команде с поверхности срабатывает электромагнитный привод, как описано ниже, освобождая тем самым от Фильтр-стакана 3 лопасти45 турбинки 1, которые при встрече с дном 20 отбрасывают его. Скорость .вращения турбинки регистрируется наземной аппаратурой при помощи постоянного магнита и герконов. 50Электромагнитный привод срабатывает следующим образом.В процессе спуска по НКТ элементы привода: фиксатор 18, пружина 8 сжатия, подвижный фильтр-стакан 3, 55 подвижный упор 16, находятся в замкнутом положении, показанном на фиг. 3 (положение устройства в про. 98 4цессе спуска по НКТ и транспортировании).После выхода из НКТ по команде с поверхности электромагнитный .привод срабатывает следующим образом: электромагнит 15 после подачи тока на него смещает толкателем 25 якоря подвижный упор 18, освобождая тем самьи фиксатор 18. В результате этого срабатывает пружина 8, перемещающая подвижный Фильтр-стакан 3 вдоль корпуса 13, утапливая одновременно внутрь его фиксатор 18 при помощи наклонной рабочей плоскости 22, выполненной в фильтр-стакане 3. Переместившийся фильтр-стакан освобождает тем самым лопасти турбинки, которые за счет пружин 26 кручения переводятся в рабочее положение. По окончании исследований в эксплуатационной колонне расходомер через НКТ с помощью геофизического кабеля 12 (фиг. 1) поднимают на поверхность, осуществляя тем самым одновременно складывание лопастей турбинки.1 Складывание происходитщим образом. Верхний центратор 6 (фиг. 1),предназначенный в данном случае только для центрирования и поэтомурасположенный между приборным окончанием 9 и фиксатором 5, препятствующими продольному перемещениюего в рабочем положении по штанге,соединяющей их, но установленный между ними с зазором, обеспечивающим свободное вращение вокруг нее,складывается при затаскивании вНКТ, как обычный центратор. Придальнейшем затаскивании расходомера в НКТ при встрече с воронкой НКТсработает устройство 5 для фиксации, освободив тем самым нижнийцентратор 4 (фиг,. 1) от связи,с центральной штангой 7. Нижний центратор в свою очередь нри встрече сНКТ, преодолев усилие предохранительного фиксатора 11, а также усилие сжатия пружины 8 (сила упругости ее выбрана в 3-4 раза меньшей,чем у пружин центратора) в рабочемположении сначала переместится внизпо центральной штанге до упора 26,сместив соответственно подвижнуюраспорную втулку 10 и подвижный1148998 10 15 л 9 Фильтр-стакан 3, который закроетлопасти турбинки, а затем сложитсятак же, как и верхний центратор.Фиксация подвижного фильтр-стакана 3относительно несущей центральнойштанги 7 при подъеме после закрытиялопастей турбинки осуществлена припомощи постоянно подпружиненногопредохранительного фиксатора 11, который при перемещении подвижнойвтулки 10 вместе с нижним центратором, при затаскивании в НКТ , попавсвоим концом в канавку 27, расположенную на штанге 7, окончательнозафиксирует его,Положительный эффект предлагаемого ,расходомера достигается за счет повышения надежности раскрытия лопастей турбинки у эффективности при использовании Фильтр-стакана (в совокупности с устройством для центрирования скважинных приборов) для закрытия лопастей при подъеме расходомера на поверхность. В результате этого значительно упрощается конструкция скважинных дистанционно управляемых приборов вследствие неприменения электродвигателей, редукторов, ходовых винтов и т,п., используемых для управления во многих геофизических приборах, повышается надежность, появляется возможность проводить исследованияо в глубоких термальных (выше+ 80 С) скважинах.За базовый объект можно принять любой дистанционно-уравляемый расходомер турбинного тина. Однако такие расходомеры обладают воэможностью засорения и заклинивания турбинки в процессе спуска по НКТ, низкой термостойкостью из-за отсутствияотермостойких (выше + 80 С) и надежных электродвигателей.В настоящее время изготовлен и готовится к скважинным испытаниям макет предлагаемого расходомера, оснащенного турбинкой со складывающимися лопастями и фильтр-стаканом.1148998 яско аказ 184222 одписн НИИПИ Государ по делам из 13035, Москва"Патент", г.ужгород, ул.Проектная филиал еда к тор Г. Волков а Фагз оставитель И.Карбачинская ехред А.Кикеиезей Корректор ираж 540 Пенного комитета СССРетений и открытий