Трехпозиционный интегральный сигнализатор потока газожидкостной смеси в трубе

 

Изобретение относится к расходометрии и позволяет расширить диапазон контроля расхода газожидкостной смеси в трубе. При нормальном потоке газожидкостной среды входное напряжение блока 2 сравнения изменяется в широких пределах, а выходное напряжение преобразуется в частоту следования импульсов. Эти импульсы поступают на первый вход реверсивного счетчика и накапливаются за определенный интервал времени. В зависимости от режима работы блок 4 формирования сигналов формирует постоянный или прерывистый сигнал, или же сигнал отсутствует, 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I 1) (я)л G 01 F 1/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 Р

° О

Ъ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4618779/10 (22) 15. 1 1.88 (46) 07.04;91. Бюл. f+ 13 (71) Гомельский политехнический институт (72) Л. Г. Чубриков, О. В. Евстратенко и В. Д. Шум (53) 681 121(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1495563, кл. F 17 0 5/00, 1987. (54) ТРЕХПОЗИЦИОННЫЙ ИНТЕГРАЛЬН Ы Й СИГНАЛ ИЗАТОР ПОТОКА ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ В ТРУБЕ (57) Изобретение относится к расходометрии и позволяет расширить диапазон контроля расхода газожидкостной смеси в трубе. При нормальном потоке газожидкостной среды входное напряжение блока 2 сравнения изменяется в широких пределах, а выходное напряжение преобразуется в частоту следования импульсов. Эти импульсы поступают на первый вход реверсивного счетчика и накапливаются за определенный интервал времени. В зависимости от режима работы блок 4 формирования сигналов формирует постоянный или прерывистый сигнал, или же сигнал отсутствует. 1 ил.

1640551

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля эа потоком газожидкостной смеси в трубе, например, на нефтепромыслах, Цель изобретения — расширение диапазона контроля режимов потока, На чертеже приведена структурная схема трехпоэиционного интегрального сигнализатора потока гаэожидкостной смеси в трубе.

В него включены источник 1 сигнала, блок 2 сравнения, преобразователь 3 напряжения в частоту, реверсивный счетчик 4, генератор 5, блок 6 компенсации, блок 7 формирования сигналов, блок 8 задания производительности и блок 9 прерывания сигнала таким образом, что выход источника 1 сигнала соединен с первым входом блока 2 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 6 компенсации, а выход подсоединен к входу преобразователя 3 напряжения в частоту, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика 4, второй вход которого подсоединен к первому выходу генератора 5, первый выход реверсивного счетчика 4 подсоединен к первому входу блока 6 компенсации и к первому входу блока 7 формирования сигналов, второй вход которого подсоединен к второму выходу реверсивного счетчика 4, при этом первый вход блока 8 задания производительности подсоединен к первому входу блока 6 компенсации, второй вход — к входу сброса блока 6 компенсации, второй вход которого подсоединен к второму выходу генератора 5, а выход блока 8 задания производительности подсоединен к первому входу блока 9 прерывания сигнала, второй вход которого подсоединен к выходу блока 6 компенсации, а выход — к третьему входу блока 7 формирования сигналов, на выходе которого формируется сигнал режима потока в трубе.

Трехпозиционный интегральный сигнализатор работает следующим образом.

При нормальна работающем трубопроводе с протекающей в нем газожидкостной

: смесью с выхода источника 1 сигнала (датчика) на вход блока 2 сравнения поступает входное напряжение О», которое достигает своего максимального значения при наличии максимального потока жидкости и минимального значения при прекращении потока жидкости (в том числе и при газовых пробках), Таким образом, при нормально работающем трубопроводе с газожидкостной смесью напряжение О» не остается постоянной величиной, а все время изменяется в широких пределах. При этом с умень10

55 шением производительности, т, е. с уменьшением количества жидкости в единицу времени, количество газовых пробок или продолжительность их увеличивается, в результате чего уменьшается среднее значение входного напряжения U» р.

Напряжение U«2 с напряжением компенсации Ок, поступающим с выхода блока 6 компенсации на второй вход блока 2 сравнения, на выходе которого будет разностное напряжение

ЛО=О» Ок, Это напряжение поступает нэ вход преобразователя 3 напряжения в частоту, на выходе которого появляются импульсы частотой Fx=K1. ЛО, где К1 постоянный коэффициент преобразования.

Импульсы частотой Fx поступают на первый (вычитающий) вход накопительного реверсивного счетчика, на второй (суммирующий) вход которого подаются импульсы частотой

Fp с первого выхода генератора 5. Частота

Fo является постоянной величиной для каждого конкретного случая применения сигнализатора и определяет время усреднения

N входного напряжения tp =, где N — емFo кость реверсивного счетчика 4, В нем эа время tp накапливается число импульсов

to ./ (Fp — Fx ) 4т =(о — Fxcp) tp, где Fx p = К1 Л О«ор — средняя частота Fx за время to.

Итак, пусть после продолжительной остановки скважину запускают и поток в трубе возобновляется, В исходном состоянии, перед возобновлением потока, блоки сигналиэатора находятся в следующем положении; напряжение О«на выходе источника 1 сигнала близко к нулю (мало), блок 6 компенсации и блок 8 задания производительности в нулевом положении, при котором Ок = 0 и

Озд = 0; блок 9 прерывания сигнала отключен и на выходе блока 7 формирования сигнала имеется непрерывный сигнал о прекращении потока. При этом Рх=0 и в реверсивном счетчике 4 происходит суммирование импульсов частотой Fo.

При возобновлении потока появляется

Usx в результате чего появляется Fx> Fo u число, имеющееся в реверсивном счетчике

4, начинает уменьшаться за счет вычитания импульсов с частотой Fx — Fo. Импульсами .

"заема" с первого выхода реверсивного счетчика 4 блок 7 формирования сигнала переводится в состояние наличия нормального потока. Одновременно импульсы "заема" накапливаются в блоке б компенсации и блоке 8 задания производительности, формируя пропорциональные их числу нв1640551 потока, то Fx - 0 и импульсами переполне ния от Fo с второго выхода реверсивного счетчика 4 блок 7 формирования сигналов 7 переводится в состояние непрерывного сигнала, указывающего на прекращение потока в трубе.

В течение определенного времени импульсами частотой Р,д напряжение О» уменьшается до нуля, блок 6 компенсации. переводится в режим самосброса и импульсами самосброса возвращается также в исходное состояние и блок задания производительности.

При новом запуске скважины описанный выше процесс повторяется.

Составитель В.Ярыч

Техред М.Моргентал

Редактор Е.Папп

Корректор М.Демчик

Заказ 1013 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пряжения U = y>n и U - p пк, где у ир — коэффициенты пропорциональности; n — накапливаемое число в блоке компенсации и блоке 8 задания производител ьности. Отношен ие коэффициентов у> и будет определять величину снижения производительности потока, подлежащую контролю. Например, устанавливается задание, чтобы сигнализатор сработал при уменьшении производительности потока на 30-40 от первоначальной производительности.

По мере увеличения напряжения UK частота Гх р уменьшается и скорость вычитания импульсов из накопительногО реверсивного счетчика уменьшается, При достижении некоторого накопленного в блоке 6 компенсации числа и«, т. е. напряжения U<, среднее значение частоты

Г„= Fp и наступает динамическое равновесие. При динамическом равновесии импульсы на выходах реверсивного счетчика 4 не появляются. В блоке 8 задания производительности напряжение О до запоминается. Если в дальнейшем производительность потока изменяется несущественно. то за счет соответствующего изменения О» будет поддерживаться динамическое равновесие

Е, = F . Если производительность потока уменьшится на величину, большую заданной (например, более чем на 30 — 40®, то напряжение 4 становится меньше напряжения Оздо и блок 9 прерывания сигнала, воздействуя на блок 7 формирования сигналов, формирует прерывистый сигнал (например, мигание сигнальной лампочки).

Если производительность потока вновь увеличивается, то прерывистый сигнал прекращается. Если производительность потока не увеличивается, а остается на новом уровне или очень медленно снижается, то в режиме динамического равновесия Рх,р = Fp сигналиэатор будет выдавать прерывистые сигналы. Если же произошло прекращение

Формула изобретения

Трехпоэиционный интегральный сигнализатор потока газожидкостной смеси в трубе, содержащий последовательно соединенные источник сигнала, блок сравнения, преобразователь напряжение— частота, реверсивный счетчик и блок формирования сигналов, а также блок компенсации и задающий генератор, первым выходом подключенный к суммирующему входу реверсивного счетчика, а вторым выходом — к второму входу блока компенсации, выходом подключенного к второму входу блока сравнения, а первым входом подключенного к первому выходу реверсивного счетчика, второй выход которого соединен с вторым входом блока формирования сигналов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона контроля, в него введены последовательно соединенные блок задания производительности и блок прерывания сигнала, вторым входом подключенный к выходу блока компенсации, а выходом — к третьему входу блока формирования сигнала, первый вход блока задания производительности соединен с первым выходом реверсивного счетчика, а второй вход соединен с третьим входом блока компенсации и с шиной сброса.