Скважинный расходомер

Полезная модель относится к области геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и предназначена для измерения и индикации скорости движения скважинной жидкости. Сущность полезной модели: скважинный расходомер содержит корпус с защитным фонарем в виде ребер, внутри которого установлена турбинка с возможностью вращения в опорах, и систему датчиков оборотов турбинки. Защитный фонарь выполнен съемным и не имеет замкнутой образующей с одного конца. Система датчиков оборотов выполнена из магнитов, закрепленных на турбинке, и установленных в корпусе магниточувствительных элементов, чувствительная ось которых параллельна оси вращения турбинки. Магниты направлены разными полюсами на магниточувствительные элементы, расположенные диаметрально противоположно от оси турбинки.

Полезная модель относится к области геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и предназначена для измерения и индикации скорости движения скважинной жидкости.

Известен скважинный расходомер (патент Е21В 47/10 G01F 1/74 RU 2 302 524 C2), который 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.

Недостатками данного расходомера являются: сложность замены самой ненадежной части корпуса (защитного фонаря); чувствительность к внешнему магнитному полю; частичная экранировка потока корпусом.

Известен скважинный турбинный расходомер (патент Е21В 47/10 G01F 1/10 G01F 15/18 RU 2 293 180 С1), который содержит корпус из трех связанных частей, в средней из которых с возможностью вращения в опорах установлена турбинка. Средняя часть выполнена в виде ребер (защитный фонарь), имеющих выемки под установку турбинки, и установлена эксцентрично относительно общей оси корпуса. В ребрах выполнены глухие каналы, в которых установлены датчики оборотов и направления вращения турбинки. Ось турбинки установлена соосно или эксцентрично продольной оси средней части корпуса в подпятниках. Верхний подпятник поджат пружиной и снабжен термокомпенсатором, а нижний подпятник контактирует со служащей опорой иглой из износостойкого материала. В ребре корпуса выполнен герметичный канал для прокладки электрического кабеля.

Недостатками данного расходомера являются: сложность замены самой ненадежной части корпуса, так как защитный фонарь является несъемной частью корпуса, чувствительность к внешнему магнитному полю, так как внешнее магнитное поле для датчика неотличимо от поля вращения турбинки.

Задачей полезной модели является создание скважинного расходомера, лишенного указанных выше недостатков.

Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности работы устройства, повышение надежности и технологичности при эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в скважинном расходомере, спускаемом в скважину на каротажном кабеле и содержащем корпус с защитным фонарем в виде ребер, внутри которого установлена турбинка с возможностью вращения в опорах, и систему датчиков оборотов турбинки, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ:

защитный фонарь выполнен съемным и не имеет замкнутой образующей с одного конца,

а система датчиков оборотов выполнена из магнитов, закрепленных на турбинке, и установленных в корпусе магниточувствительных элементов, чувствительная ось которых параллельна оси вращения турбинки, причем

магниты направлены разными полюсами на датчики, расположенные диаметрально противоположно от оси турбинки.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 - общий вид расходомера, а на фиг.2 показана конструкция системы датчиков оборотов полезной модели.

Скважинный расходомер представляет собой корпус 1, выполненный из немагнитного материала, к которому присоединен защитный фонарь 2. В нем размещена турбинка 3. Турбинка 3 установлена в опорах 4 с возможностью вращения вокруг своей оси. На оси турбинки 3 установлена система магнитов 5. В корпусе 1 установлены магниточувствительные элементы 6 и преобразователь 7, обрабатывающий сигналы с магниточувствительных элементов 6. На верхней части корпуса 1 имеется стыковочный узел 8.

Скважинный расходомер работает следующим образом.

Скважинный расходомер или в составе многомодульного комплексного скважинного прибора или автономно, опускается на кабеле в скважину. При этом ось турбинки сосна с корпусом расходомера и параллельна оси скважины.

Под действием восходящего или нисходящего потока скважинных флюидов происходит вращение турбинки 3.

Магниты 5, установленные на оси турбинки 3, создают магнитное поле, вращающееся вместе с турбинкой 3. Магниты 5 расположены так, что в сторону магниточувствительных элементов 6, расположенных на диаметрально противоположных сторонах от оси, направлены противоположные полярности магнитов 5.

Чувствительные оси датчиков 6 направлены параллельно оси корпуса 1. Внутри корпуса 1 размещен преобразователь 7, обрабатывающий сигналы с магниточувствительных элементов 6, выполнен таким образом, что в комплексе с магниточувствительными элементами 6 регистрирует в качестве сигнала вращения дифференциальное магнитное поле от разных полюсов магнитов 5. Таким образом, внешнее магнитное поле, являющееся для магниточувствительных элементов 6 синфазным, не влияет на работу расходомера.

Соединяясь посредством стыковочного узла 8 либо с кабелем, либо с модулем комплексной сборки (на рисунке не показано), расходомер передает информацию о вращении турбинки 3 на поверхность.

Защитный фонарь 2, внутри которого размещена турбинка 3, может быть деформирован при возникновении чрезмерных нагрузок в ходе эксплуатации. Но так как он является съемной частью корпуса 1, то его можно быстро заменить на исправный защитный фонарь.

Кроме того, защитный фонарь 2 не имеет замкнутой образующей с одного конца. За счет этого уменьшается экранировка потока и уменьшается вероятность засорения защитного фонаря 2 и турбинки 3 грязью.

Скважинный расходомер, содержащий корпус с защитным фонарем в виде ребер, внутри которого установлена турбинка с возможностью вращения в опорах, и систему датчиков оборотов турбинки, отличающийся тем, что защитный фонарь выполнен съемным и не имеет замкнутой образующей с одного конца, а система датчиков оборотов выполнена из магнитов, закрепленных на турбинке и установленных в корпусе магниточувствительных элементов, чувствительная ось которых параллельна оси вращения турбинки, причем магниты направлены разными полюсами на магниточувствительные элементы, расположенные диаметрально противоположно от оси турбинки.