Способ определения расхода промывочной жидкости на выходе из скважины

 

Использование: изобретение относится к бурению скважин, а именно к измерению расхода промывочной жидкости на выходе из скважины и позволяет повысить точность измерения расхода промывочной жидкости на выходе из скважины. Сущность изобретения: в поток выходящей из скважины жидкости вводят дополнительный поток чистой промывочной жидкости и измеряют величину расхода чистой дополнительной промывочной жидкости. Затем измеряют величину суммарного расхода вытекающей из скважины и чистой промывочной жидкостей, а величину расхода вытекающей из скважины промывочной жидкости определяют по разности величин суммарного расхода промывочной жидкости и расхода дополнительной чистой промывочной жидкости 1 ил ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 47/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР Ф 1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4882636/03 (22) 19.11.90 (46) 15.11,92. Бюл. ¹ 42 (71) Самарский политехнический институт, Филиал в г. Сызрани (72) В,А.Бражников, B.À.Êóëèøåíêo, О,В.Лысенко и B.В.Титенков (73) B.À. Бражников (56) Демиков В.И., Леонов А.И. Контрольноизмерительные приборы при бурении скважины. M.: Недра, 1980, с. 134.

Абдрахманов Г.С. Контроль технологических процессов в бурении, М.: Недра, 1974, с.180 — 184. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА

ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ НА ВЫХОДЕ

ИЗ СКВАЖИНЫ (57) Использование: изобретение относится к бурению скважин. а именно к измерению

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к измерению расхода промы. вочной жидкости на выходе из скважины.

Известен способ измерения расхода бурового раствора на выходе из скважины, использующий датчик скоростного напора бурового раствора фла>ккового типа.

Датчик потока бурового раствора устанавливается на трубопроводе, по которому протекает выходящий из скважины раствор.

Он состоит из чувствительного элемента, находящегося в потоке раствора, и возвратной пружины. Под действием потока флажок старается повернуться. Возвратная пружина уравновешивает силу, действующую на флажок, и он устанавливается в позиции, зависящей от величины потока бурового раствора.. Ж 1776306 АЗ расхода промывочной жидкости на выходе из скважины и позволяет повысить точность измерения расхода промывочной жидкости на выходе из скважины. Сущность изобретения; в поток выходящей из скважины жидкости вводят дополнительный поток чистой промывочной жидкости и измеряют величину расхода чистой дополнительнои промывочной жидкости, Затем измеряют величину суммарного расхода вытекающей из скважины и чистой промывочной жидкостей, а величину расхода вытекающей из скважины промывочной жидкости определяют по разности величин суммарного расхода промывочной жидкости и расхода дополнительной чистой промывочной жидкости. 1 ил.

Таким образом расход промывочной жидкости определяется как произведение скорости на площадь поперечного сечения трубопровода, Скорость же определяется по скоростному напору потока.

Недостаток данного способа заключается в низкой точности измерения, которая обуславливается следующими причинами, Как известно в процессе бурения обычно происходит увеличение вязкости промывочной жидкости, особенно при разбуривании пород, содержащих глину, которая в процессе измерения образуется на поверхностях. измерительных и реобразователей липкие глинистые корки. На глинистые корки осаждаются частицы разбуриваемой породы (шлам). на которые вновь осаждается глина и т.д.

1776306

Qc=Q — Q4

В результате этого изменяются параметры измерительных преобразователей, что обуславливает появление следующих погрешностей измерения; изменяется проходное отверстие трубопровода, .что приводит к уменьшению фактической площади поперечного сечения потока по отношению к расчетному, ее значению: из-за оседания глинистой фазы изменяется форма флажка, что приводит к изменению условий его обтекания, т.к. к изменению скоростного напора, а, следовательно, — к погрешности измерения скорости и расхода; изменение в процессе бурения компонентного состава раствора приводит к изменению вязкости в широких пределах, что также изменяет условия обтекания флажка, т.е. к изменению скоростного напора, и следовательно, кдополнительной логрешности измерения расхода; изменение вязкости приводит к изменению эпюры скоростей потока, а так как флажок перекрывает только часть поперечного сечения, то скоростной напор будет изменяться в зависимости от изменения эпюры скоростей или.от изменения вязкости, т.е, возникнет еще одна дополнительная погрешность, Наиболее близким по конструктивным особенностям к заявляемому способу является способ, в измерение осуществляется путем преобразования углового поворота рычага, соединенного с поплавком, контролирующим уровень жидкости, выходящей из скважины, в пропорциональные напряжения на выходе. Угол поворота рычага с поплавком определяется величиной уровня жидкости, пропорционального расходу.

Этому устройству присуща погрешность, которая обуславливается сужением поперечного сечения лотка за счет отложения глинистой корки на дне и стенках лотка, При этом для пропуска такого же количества раствора увеличивается высота потока, что будет принято за увеличение расхода, т.е.

его измерение будет осуществлено с погрешностью, Следовательно, для снижения погрешности измерения расхода необходимо уменьшить вязкость выходящего из скважины раствора. Это можно осуществить, направив часть потока чистой промывочной жидкости после нагнетательного насоса непосредственно в лоток, где этот поток будет разжижать раствор, выходящий из скважины, что приведет к ослаблению действия вышеперечисленных дистабилизирующих

40 факторов, обуславливающих низкую точность измерения.

В результате этого повысится точность измерения выходящего из скважины раствора, что особенно важно для распознавания начала поглощения раствора, приводящего к осложнениям.

Цель изобретения — повышение точности измерения расхода промывочной жидкости на выходе из скважины.

Указанная цель достигается тем, что в поток выходящей из скважины жидкости вводят дополнительный поток чистой промывочной жидкости, измеряют величину расхода чистой дополнительной промывочной жидкости, затем измеряют величину суммарного расхода промывочной жидкости, а величину расхода вытекающей из скважины промывочной жидкости определяют по разности величин суммарного расхода промывочной жидкости и расхода дополнительной чистой промывочной жидкости.

Предлагаемый способ реализуется при помощи устройства, блок-схема которого представлена на чертеже, На схеме обозначено: 1 — датчик расхода; 2 — измерительное устройство: 3 — коммутатор; 4 — запоминающее устройство величины дополнительного потока чистой промывочной жидкости: 5- вычитающее устройство; 6 — показывающий прибор.

Схема работает следующим образом.

После включения насосов циркуляция раствора начинается спустя некоторое время. За это время информация о величине потока чистого раствора поступит с датчика

1 на измерительное устройство 2 и через коммутатор 3 на запоминающее устройство

Далее коммутатор 3 информацию î суммарном расходе Q (расход раствора. прошедшего через скважину Q<. плюс расход чистого раствора Q4, подаваемого после насосов сразу в лоток) направляет в вычитающее устройство 5, где осуществляется вычитание

Таким образом, показывающий прибор

6 демонстрирует величину выходного расхода из скважины, Применение предлагаемого способа за счет повышения точности измерения позволит точнее распознавать момент аварийного поглощения раствора. При этом своевременно могут быть приняты меры к ликвидации поглощения, которое может привести к осложнениям или даже потере

1776306 тания, т,е. решается уравнение (1), а в блоке

6 индицируется искомая величина выходного потока промывочной жидкости.

Составитель В.Бражников

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M.Øàðoøè

Редактор

Заказ 4048 Тираж 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 скважины, на бурение которой затрачены многие десятки и сотни тысяч рублей. Этим обуславливается высокий технико-экономический эффект предлагаемого способа, Способ осуществляется следующим об- 5 разом.

В нагнетательную линию промывочного раствора скважины встраивается патрубок, к которому подсоединяется труба, подводящая раствор к верхней части лотка. Конец 10 трубы заваривается, и в ней просверливается 10-12 отверстий для выхода раствора в лоток, При включении насоса раствор из патрубка поступает в лоток раньше, чем из 15 скважины, Поэтому становится возможным вначале измерить величину Q4 чистого промывочного раствора, которая запоминается .в блоке 4, Затем в лоток начинает поступать и рас- 20 твор Q< из скважины, таким образом устройство измеряет сумму расходов Q< и Q<. В блоке же 5 осуществляется операция вычиФормула изобретения

Способ определения расхода промывочной жидкости на выходе из скважины основанный на измерении расхода промывочной жидкости в лотке для слива жидкости из скважины в приемную емкость, отличающийся тем. что, с целью повышения точности измерения, в поток выходящей из скважины жидкости вводят дополнительный поток чистой промывочной жидкости, измеряют расход чистой промывочной жидкости, затем измеряют суммарный расход вытекающей из скважины и чистой промывочной жидкости, а расход вытекающей из скважины промывочной жидкости определяют по разности суммарного расхода промывочной жидкости и расхода дополнительной чистой промывочной жидкости.