Скважинный расходомер

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для использования отдельно или в составе комплексных скважинных приборов для геофизических и гидродинамических исследований нефтяных и газовых скважин. Техническим результатом изобретения является повышение надежности расходомера с турбинкой большого диаметра и улучшение его эксплуатационных характеристик. Расходомер содержит корпус, разделенный на две части, соединенные стяжкой, выполненной в виде скобы или сектора корпуса, и эластичную турбинку с диаметром, превышающим диаметр корпуса прибора. Над турбинкой размещен пружинный центратор. Обе части корпуса соединены транзитной электрической линией. Ось вращения турбинки смещена относительно оси корпуса в противоположную стяжке сторону. Расходомер опускают в скважину по насосным трубам и локальным сужениям в них без повреждений и производят необходимое количество измерений в них и в обсадной колонне. Расходомер может применяться отдельно или в составе комплексного прибора и может крепиться к нему сверху или снизу. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности для использования отдельно или в составе комплексных скважинных приборов для геофизических и гидродинамических исследований нефтяных и газовых скважин.

Известно, что одним из способов повышения чувствительности и надежности работы скважинных турбинных расходомеров, опускаемых на забой скважин по насосно-компрессорным трубам, является применение расходомеров с раскрывающейся турбинкой большого диаметра, что позволяет не только увеличить чувствительность к малым расходам, но и снизить зависимость от засорений в скважине от различных парафинов и прочих твердых компонентов.

Известен Российский патент №1761947 "Скважинный расходомер", принятый за прототип, в котором турбинка большого диаметра, выполненная из эластичного материала, размещена внутри сложного ромбического складного шарнирно-рычажного центратора, обеспечивающего постоянный межцентровой зазор в радиально-упорных подшипниках турбинки. В сложенном виде расходомера турбинка сминается рычагами фонаря и не выходит за габариты корпуса расходомера. В таком виде расходомер опускается в скважину по насосным трубам и через локальные сужения в них. После спуска ниже заданной глубины в насосных трубах от давления срабатывает спусковой механизм, отпускающий фиксатор рычагов, и турбинка частично распрямляется. После спуска ниже насосных труб турбинка и рычаги распрямляются в рабочее положение. По окончании работы у забоя раскрытый расходомер затаскивается в насосные трубы и извлекается из скважины. Расходомеры такого типа выпускаются фирмами НПФ "ГЕОФИЗИКА" г.Уфа и ГЕОТРОН" г.Тюмень.

Недостатки прототипа

1. Расходомер не имеет транзитной линии и может устанавливаться только внизу комплексной сборки, ограничивая установку других модулей. Практика показала, что его нередко повреждают при ручной заправке в лубрикатор и его спуск в запарафиненные насосные трубы затруднен.

2. Расходомер не работает в насосных трубах, где находится в сложенном состоянии, что не соответствует современнным технологиям.

3. Расходомер в раскрытом состоянии имеет повышенную аварийность при входе в насосные трубы и при спуске на забой из-за возможных зацепов и засорений узлов сочленения многочисленных рычагов продуктами коррозии и другими твердыми включениями.

4. Расходомер имеет ограниченный срок службы из-за быстрого износа шарниров рычагов, поддерживающих рабочий зазор в радиально-упорных подшипниках.

5. Расходомер имеет ограниченную надежность из-за устройства принудительного раскрытия рычагов по давлению в скважине.

6. Расходомер имеет ограниченный ресурс работы турбинки и рычажного механизма из-за их непроизводительного износа при подъеме с забоя из-за превышения их диаметра в раскрытом состоянии над внутренним диаметром насосных труб.

Целью изобретения является повышение надежности расходомера с турбинкой большого диаметра и улучшение его эксплуатационных характеристик.

Эта цель достигается путем замены принудительно раскрывающейся рычажной системы, поддерживающей рабочий зазор подшипников турбинки, на единственную жесткую стяжку между опорами и смещением осей турбинки и центратора относительно оси прибора.

Заявителю не известны технические решения, содержащие сходные признаки, отличающие заявляемые решения от прототипа и аналога, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "новизна" и "изобретательский уровень".

Изобретение показано на фиг.1 и 2.

Расходомер имеет части корпуса 1 и 2, жестко соединенные между собой стяжкой 3. На обеих частях корпуса 1 и 2 размещены опоры 4 с радиально-упорными регулируемыми конусными подшипниками 5, в которых вращается турбинка 6 большого диаметра, выполненная из эластичного материала, преобразователь скорости ее вращения с магнитом 7, взаимодействующим с датчиком напряженности магнитного поля 8. Обе части корпуса 1 и 2 связаны транзитной электрической линией 9. Над турбинкой размещен пружинный центратор 10.

Расходомер работает следующим образом.

Расходомер опускают по насосным трубам к забою действующей обсаженной скважины. Пружинный центратор и стяжка препятствуют задеванию турбинки о стенки трубы. При этом поток вращает турбинку и через преобразователь скорость ее вращения преобразуется в частоту электрических сигналов и передается на регистрацию.

При прохождении локальных сужений труб в скважине типа пакеров, задвижек пружины центратора и турбинка упруго сжимаются до габаритов корпуса и восстанавливают свою форму и работу после выхода в свободные трубы. Сжатый в сужении пружинный центратор опирается только на эластичную турбинку и частично предохраняет ее от истирания. Наличие в расходомере транзитной линии позволяет устанавливать его в нужном месте комплексного прибора, например сверху, предотвращая поломки при ручной заправке в лубрикатор, и позволяет размещать ниже расходомера более гладкую часть корпуса скважинного комплексного прибора меньше формирующего пробку при спуске по запарафиненным трубам или компоновать модули прибора по мере необходимости. При установке модуля расходомера сверху комплексной сборки практически исключаются аварии из-за зацепов на забое и поломки при спусках в забойный осадок.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет значительно упростить конструкцию расходомера с большой эластичной турбинкой, повысить надежность его работы, сократить стоимость его изготовления, увеличить ресурс работы, снизить эксплуатационные расходы и улучшить его эксплуатационные качества.

Скважинный расходомер, состоящий из корпуса, разделенного на две части, соединенные стяжкой, турбинки с диаметром, превышающим диаметр корпуса, выполненной из эластичного материала и вращающейся на опорах, размещенных на обеих частях корпуса, преобразователя вращения и пружинного центратора, размещенного над турбинкой, отличающийся тем, что он снабжен транзитной электрической линией, соединяющей обе части корпуса, стяжка выполнена жесткой в виде скобы или сектора корпуса, а ось вращения турбинки смещена относительно оси корпуса в сторону, противоположную стяжке.