Устройство для раздельного измерения расхода компонентов водонефтяной смеси

 

Использование: гидродинамические исследования в нефтяных скважинах. Сущность изобретения: в корпусе 1 с основными 2 и дополнительными 3 выходными окнами установлены соединенные с электронной схемой 8 и измеритель суммарного расхода водонефтяной смеси и конденсаторный преобразователь влажности с изолированным 9 и неизолированным 11, электрически связанными с корпусом электродами, установленными соосно и выполненными в виде усеченных конусов. Основные выходные окна 2 корпуса выполнены напротив электродов в виде продольных щелей, расширяющихся в сторону большего основания электродов. Дополнительные окна 3 в корпусе расположены выше и симметрично между основными окнами 2. Неизолированный электрод 11 соединен с корпусом по периметру между основными 2 и дополнительными 3 окнами. 2 ил. сл

сОюэ сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАPСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

18

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4792384/03 (22) 08.12.89 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Уфимский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе и Всесоюзный научноисследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) А.А. Шатунов, О,А. Шатунова и А.С. Шатунов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 1636688, кл. Е 21 В 47/10, 28.02.89, 2, Авторское свидетельство СССР

М 1583595, кл. Е 21 В 47/10, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА КОМПОНЕНТОВ ВОДОНЕФТЯНОЙ СМЕСИ (57) Использование: гидродинамические исследования в нефтяных скважинах. Сущ. Ж 1774007 А1 (si)s Е 21 В 47/10.=-----..

l ность изобретения: в корпусе 1 с основными

2 и дополнительными 3 выходными окнами установлены соединенные с электронной схемой 8 и измеритель суммарного расхода водонефтяной смеси и конденсаторный преобразователь влажности с изолированным 9 и неиэолированным 11, электрически связанными с корпусом электродами, установленными соосно и выполненными в виде усеченных конусов. Основные выходнь1е окна 2 корпуса выполнены напротив электродов в виде продольных щелей, расширяющихся в сторону большего основания электродов, Дополнительные окна 3 в корпусе расположены выше и симметрично между основными окнами 2. Неизолированный электрод 11 соединен с корпусом по периметру между основными 2 и дополнительными 3 окнами. 2 ил.

1774007

Изобретение относится к области измерения удельных расходов компонентов водонефтяной смеси и может быть использовано при гидродинамичееких исследованиях в нефтяных скважинах.

Известно устройство для раздельного измерения расхода компонентов водонефтяной смеси, включающее корпус с измерительным каналом, подключенные к электрической схеме преобразователь суммарного расхода жидкости и конденсаторный преобразователь влажности, снабженный обтекателем потока с расположенными в нем последовательно двумя пружинами с обоймами и электродами, выполненными в виде чередующихся друг с другом изолированных и неизолированных подсоединенных к разным обоймам струн, перекрывающих сечение измерительного канала корпуса, расположенных по образу. ющим конусов, вершины которых направлены в сторону преобразователя суммарного расхода жидкости, при этом изолированные и неизолированные струны подсоединены к разным обоймам, которые подключены к электрической схеме11).

Основным недостатком данного устройства является низкие надежность и достоверность измерения, которые обусловлены наличием изолированных струн, изоляция которых быстро нарушает свою целостность при многократных изгибах под действием потока жидкости и теряет изоляционные свойства в условиях высокого давления в среде воды, вплоть до потери работоспособности устройства.

Одновременно незначительное ослабление натяжения струн за счет пружин и потока жидкости не гарантирует освобождения ими всех минеральных частиц. Присутствие минеральных частиц изменяет геометрические размеры конденсаторного преобразователя (расстояние между струнами), вследствие чего изменяются характеристики преобразователя, т,е, снижается достоверность измерения, В качестве прототипа принято устройство для раздельного измерения расхода компонентов водонефтяной смеси, содержащее корпус с выходными окнами, электронную схему с подключенными к ней измерителем суммарного расхода жидкости и конденсаторным преобразователем влажности с уставленными соосно и выполненными в виде усеченных конусов, электрически связанными с корпусом неизолированным электродом с разделенными перемычками продольными прорезями, расширяющимися в сторону основания конуса, и установленным внутри неизолиро50 изолированным электродом слое смеси, в данном устройстве измеряется содержание влажности объема смеси. заключенного между перемычками неизолированного электрода и изолированного электрода, находящимися друг от друга на расстоянии, обеспечивающем, измерение влажности контактно-диэлектрическим методом, т.е, способом, когда емкость конденсаторного преобразователя влажности определяется удельными площадями участков изолиро5

45 ванного электрода напротив продольных окон корпуса в виде щелей, расширяющихся в сторону большего основания электродов, изолированным электродом (2).

Основным недостатком данного устрой-. ства является низкая достоверность измерения, Низкая достоверность измерения обусловлена тем, что конденсаторный преобразователь устройства с неиэолированным электродом, установленным непосредственно на изолированный электрод, имеет наибольшую чувствительность к пограничному с ним слою жидкости и намного хуже реагирует на состав жидкости, радиально удаленной от него, Вследствие этого снижается достоверность измерения влагосодержания замкнутого корпусом объема жидкости.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения расхода компонентов водонефтяной смеси.

Цель достигается за счет того, что в устройстве для раздельного измерения расхода компонентов водонефтяной смеси, содержащем корпус с выходными окнами, с установленными в нем измерителем суммарного расхода водонефтяной смеси, конденсаторным преобразователем влажности с изолированным и неизолированным, электрически связанным с корпусом, электродами, установленными соосно и выполненными в виде усеченных конусов, и электронную схему, соединенную с конденсаторным преобразователем и корпусом, выходные окна которого выполнены напротив электродов в виде продольных щелей, расширяющихся в сторону большего основания электродов, в корпусе выполнены дополнительные выходные окна, расположенные выше и симметрично между основными выходными окнами, неизолированный электрод соединен с корпусом по периметру между основными и дополнительными выходными окнами.

Достоверность измерения повышается за счет того, что в отличие от прототипа, в котором содержание влажности практически определяется только в пограничном с

1774007 ванного и неизолированного электродов, контактируемых с каплями нефти и воды.

На фиг.1 изображено устройство для раздельного измерения расхода компонентов водонефтяной смеси в разрезе; на фиг.2 изображен общий вид устройства.

Устройство для раздельного расхода компонентов водомефтяной смеси содержит корпус 1 с основными 2 и дополнительными 3 выходными окнами. Внутри корпуса

1 последовательно по ходу измерительного канала размещены измеритель суммарного расхода водонефтяной смеси, включающий турбинку 4 с магнитом 5 на ее оси и геркон

6, при помощи электрической связи 7 подсоединенный к электронной схеме 8, и конденсаторныйй преобразователь влажности с изолированным в виде усеченного конуса электродом 9, снабженным дополнительным участком 10, расположенным напротив дополнительных окон 3, и неизолированным электродом, выполненным в виде перемычек 11, первые концы которых объединены в единый узел 12, а вторые концы закреплены по периметру корпуса к поперечным сторонам 13 основных окон 2 у основания конуса изолированного электрода. Изолированный электрод 9 и выполненный в виде перемычек 11, связанный с корпусом неизолированный электрод соединены при помощи электрических связей

14 с электронной схемой 8. Дополнительные окна 3 расположены выше и симметрично между основными окнами 2.

Дополнительный участок 10 изолированного электрода 9 выполнен цилиндрической формы.

При протекании водонефтяной смеси внутри корпуса 1 измеритель суммарного расхода водонефтяной смеси преобразует параметры суммарного расхода в число (период) оборотов вращения турбинки 4. При этом при прохождении магнитом 5 около геркона 6 последний замыкает свои контакты и формирует сигнал электронной схемы

8. Далее поток смеси протекает вдоль изолированного электрода 9 в виде усеченного конуса. При этом часть жидкости вытесняется в основные выходные окна 2, а другая

45 часть, двигаясь вдоль изолированного электрода 9, проходит между перемычками 11 неизолированного электрода и вытекает в дополнительные окна 3 напротив дополнительной части электрода в виде цилиндра.

Электрическая емкость конденсаторного преобразователя влажности функционально связана с содержанием воды в нефти.

При этом емкость конденсаторного преобразователя опредяется геометрическими размерами изолированного и неизолированного электродов, расстоянием между ними и соотношением количеств контактируемых с ними частиц воды и нефти, Электронная схема 8 преобразует величину электрической емкости конденсаторного преобразователя влажности в электрический сигнал, пропорциональный содержанию воды в нефти.

Перемножая показания измерителя суммарного расхода водонефтяной смеси на процентное показание состава смеси по данным конденсаторного преобразователя влажности, получают раздельно величину расхода компонентов водонефтяной смеси.

Формула изобретения

Устройство для раздельного измерения расхода компонентов водонефтяной смеси, содержащее корпус с выходными окнами, установленным в нем измерителем суммарного расхода водонефтяной смеси, конденсаторным преобразователем влажности с изолированным и неизолированным электрически связанными с корпусом электродами в виде усеченных конусов, установленными соосно напротив выходных окон, выполненных в виде продольных щелей, расширяющихся в сторону большего основания электродов, и электронную схему, соединенную с конденсаторным преобразователем и корпусом, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью повышения достоверности измерения, в корпусе выполнены дополнительные выходные окна, расположенные выше и симметрично между основными выходными окнами, неизолированный электрод соединен с корпусом по периметру между основными и дополнительными выходными окнами.

1774007

Составитель А.Шатунов

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Н,Гунько

Редактор

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

Заказ 3911 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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