Скважинный расходомер

 

Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям скважин и предназначено для измерения скорости потока скважинной жидкости. Цель - повышение чувствительности расходомера. В корпусе (К) 1 расходомера установлены турбинка 4 и узел 5 регистрации числа ее оборотов. С К 1 соединен хвостовик 11 с обоймой в виде втулки 9 и крышки 10. Со стороны входных окон 2 на К 1 на шарнирах 6 закреплены жесткие лепестки (Л) 7, выполненные в форме цилиндрической поверхности с отверстиями на одних концах для крепления S-образных пружин (П) 8. Каждый Л 7 установлен внахлест с соседними, что позволяет им раскладываться и образовывать воронку. Длина цилиндрической поверхности Л 7 со стороны их шарнирного крепления к К 1 равна E/N, а со стороны крепления П 8 равна E/2, где E - длина внешней окружности К 1

N - число Л 7. Верхние концы П 8 выполнены по винтовой линии и укреплены в отверстиях Л 7, а противоположные концы П 8 укреплены в обойме. В раскрытом положении Л 7 формируют конусное сопло, которое осуществляет дополнительный забор скважинной жидкости и направляет ее на турбинку 4, повышая чувствительность расходомера при замере расхода в эксплуатационной колонне. Загиб концов П 8 по винтовой линии позволяет производить быструю замену П 8 при истирании о стенку НКТ и поворот их относительно Л 7. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 91 А1 (S>)S E 21 В 47/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fig ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. (21) 4454424/23-03 (22) 04.07.88 (46) 15.11.90..Бюл. № 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) Э.Т.Хамадеев, Г.А.Белышев и Ф.Х.Ишбулатов (53) 622.241 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1270311, кл. E 21 В 47/10, 1986. (54) СКВАЖИННЫИ РАСХОДОМЕР (57) Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям скважин и предназначено для измерения скорости потока скважинной жидкости. Цель — повышение чувствительности расходомера. В корпусе (К)

1 расходомера установлены турбинка 4 и узел 5 регистрации числа ее оборотов. С К 1 соединен хвостовик 11 с обоймой в виде втулки 9 и крышки 10.

Со стороны входных окон 2 на К 1 на шарнирах 6 закреплены жесткие лепестки (Л) 7, выполненные в форме цилиндИзобретение относится к геофизическим и гидродинамическим.исследованиям скважин и предназначено для измерения скорости потока скважинной жидкости.

Цель изобретения — повышение чувствительности расходомера.

На фиг.1 показан расходомер в НКТ; на фиг.2 — сечение А-А па фиг. 1; на фиг.3 — расходомер в эксплуатационо

2 рической поверхности с отверстиями на одних концах для крепления S-образных пружин (П) 8. Каждый Л 7 уста-новлен внахлест с соседними, что позволяет им раскладываться и образовывать воронку. Длина цилиндрической поверхности Л 7 со стороны их шарнирного крепления к К 1 равна E/n, а со стороны крепления П 8 равна Е/2, где Š— длина внешней окружности К 1;

n — число Л 7. Верхние концы П 8 выполнены по винтовой линии и укреплены в отверстиях Л 7. а противоположные концы П 8 укреплены в обойме. В раскрытом положении Л 7 формируют конусное сопло, которое осуществляет дополнительный забор скважинкой жидкости и направляет ее на турбинку 4, повышая чувствительность расходомера при замере расхода в эксплуатационной колонне. Загиб концов П 8 по винтовой линии позволяет производить быструю замену П 8 при истирании о стенку НКТ и поворот их относительно

JI 7. 4 ил. ной колонне, общий вид; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.3., Скважинный расходомер содержит полый корпус 1 с входными окнами 2 и 3 для скважинной жидкости, измерительную турбинку 4 и узел регистрации числа оборотов 5, установленные н полости корпуса 1, Со стороны оков 2 на корпусе 1 на шарнирах 6 закреплены жесткие лепестки 7, выполненные

1606691

30 в форме цилиндрической поверхности с отверстиями на одних концах для крепления о -образных пружин, развертка которых представляет. собой трапе5 цию, верхнее основание которой (длина дуги цилиндрической поверхности лепестков со стороны шарнирного крепения) равно E/n,ãäå. Š— длина внеш,ней окружности корпуса 1; n — - коли,чество лепестков.

Длина дуги цилиндрической поверхности лепестка со стороны крепления

S-образной пружины равна Е/2. Лепестки .7 установлены внахлест таким 15 образом, . что каждая сторона лепестка находится над левой стороной рядом расположенного лепестка 7. Каждый лепесток 7 связан с соответствующей

S-образной пружиной 8, нижнее концы которых загнуты на 90" и консольно закреплены в обойме,.выполненной в виде втулки 9 и крышки 10. Втулка имеет возможность возвратно-поступательного движения вдоль хвостовика 11.25

Верхние концы пружин 8 загнуты по винтовой линии и продеты в отверстии лепестков 7 со стороны большого основания на выступах 12. Пружина 8 имеет два противоположных изгиба и по форме напоминает латинскую букву S.

Первый изгиб пружины 8 имеют со стороны втулки 9. а второй со стороны лепестков 7, Второй изгиб пружины 8 имеет возможность взаимодействовать со стенками 13 НКТ.

Работа устройства заключается в следующем.

В обычном порядке расходомер ввоДят В полость HKT и Осуществляют 40 спуск прибора в процессе работы скважины, производя замер расхода нотока скважинной жидкости. Скважинная жидкость поступает через окна 2 в полость корпуса 1 и вращает турбин- 45 ку 4 и далее выходит через окна 3.

Число оборотов турбинки 4 узлом 5 регистрации числа оборотов преобразуется в электрический сигнал и подается на поверхность. При спуске расходомера в НКТ пружины 8 находятся в сжатом состоянии, и изгибы возле лепестков 7 соприкасаются с внут" ренней стенкой НКТ. Изгиб Г располагает в некотором удалении лепестки

7 от стенок НКТ, предохраняя их от повреждения и удерживая их в сложенном состоянии. В сложенном состоянии лепестки 7 расположены параллельно корпусу 1 и в таком положении.создают минимальное гидравлическое сопротивление и оставляют открытыми входные окна 2 в корпусе 1 для- скважинной жидкости. При выходе из HKT

S-образной пружины 8 под действием силы упругости в основном изгиба Д расправляются и увлекают за собой лепестки 7, которые поворачиваются вокруг шаиниров 6, при этом нахлест лепестков уменьшается. Втулка 9 с крышкой 10 совершает движение вдоль хвостовика 11 до фиксатора 14, после чего раскрытие лепестков 7 прекращается. В этом положении лепестки сохраняют небольшой нахлест,. необходимый для зацепления лепестков друг за друга при складывании.

В раскрытом положении лепестки 7 формируют конусное сопло, которое осуществляет дополнительный забор скважинной жидкости и направляет ее на турбинку 4, тем самым повышая чувствительность расходомера при замере расхода в эксплуатационной колонне.

В процессе спуска происходит быстрый износ пружин 8 в местах соприкосновения с НКТ, поэтому крепление пружин к лепесткам выполнено быстро- съемное в форме винтовых линий. Место крепления винтовых концов пружин 8 к лепесткам осуществлено на выступах 12, которые загнуты во внутреннюю сторону, что обеспечивает крепление заподлицо с лепестками 7.

Подъем расходомера осуществляется в обратной последовательности.

Выполнение лепестков в форме цилиндрической поверхности позволяет компактно им складываться, так, например, при толщине пластины 0,5 мм наибольшая толщина лепестков составляет 1,5 мм — месте совмещения трех лепестков. При такой толщине лепестки в сложенном состоянии практически не выходят за наружный диаметр корпуса, что позволяет не увеличивать гидравлическое сопротивление по сравнению с прототипом при спуске рас ходомера в НКТ. Малая толщина лепестков в сложенном состоянии позволяет оставить открытыми окна в корпусе для входа скважинной жидкости и производить замер расхода в НКТ. В,НКТ из-за малого внутреннего диаметра по сравнению с эксплуатационной колонной (например $ 50 мм против 152 мм) скорости потока больше и не требуетФиг.2

Фиг r

5 6 ся раскрытия лепестков. В таком положении лепестки удерживаются благодаря второму изгибу на пружинах со стороны крепления к лепесткам, которые, взаимодействуя со стенкой

НКТ, удерживают лепестки в сложенном состоянии. Загиб концов пружин по винтовой линии позволяет производить быс "рую замену пружин, вышедших из строя и процессе эксплуатации при истирании во стенку НКТ, а также возможность поворота пружин относительно лепестков. Выполнение ширины лепестка со стороны крепления к корпусу равной F/n, а со стороны крепления пружин — Е/2 расположение лепестков внахлест позволяет раскладываться им и образовывать воронку.

Скнажинный расходомер позволяет повысить чувствительность, сохраняя возможность измерения расхода потока жидкости в колонне НКТ. Повышение чувствительности расходомера даст возможность получать более точные данные о профиле притока скважинкой жидкости и определять необходимые методы воздействия на пласт с целью повышения нефтеотдачи пласта.

Обб91

Формула изобретения

Скважинный расходомер, содержа5 ций корпус с входными и выходными окнами, установленные в нем турбинку и узел регистрации числа оборотов турбинки, соединенный с корпусом хвостовик с обоймой, о т л и ч а ю ц и й— с я тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен, :.-образными пружинами, одни концы которых выполнены по винтовой линии, и лепестками в форме цилиндрической поверх15 ности с отверстиями на одних концах для крепления S-образных пружин, дру- гие концы лепестков шарнирно закреплены на корпусе со стороны его входных окон, выполненные по винтовой ли 20 нии концы S-образных пружин закреплены в отверстиях лепестков, в противоположные концы S-образных пружин закреплены в обойме, причем каждый лепесток установлен внахлест с соседними, 25 длина, дуги цилиндрической поверхности лепестков со стороны их шарнирного крепления к корпусу равна Е/n,а со стороны крепления S-образной пружины равна F/2, где Š— длина внешней ок30 ружности корпуса, n — число лепестков.

1606691

Фиг. 5

1606691

Составитель Г.Маслова

Редактор M.Òoâòèí Техред M.Äèäûê Корректор М.Максимишинец

Заказ 3536 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и Открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101