Прибор для определения газосодержания жидких сред

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в геологоразведке для определения газосодержания промывочной жидкости при глубоком бурении на нефть и газ. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет замера газосодержания двух жидкостей. Прибор для определения газосодержания жидких сред имеет рабочую камеру для пробы, отсечные клапаны с приводом, измеритель и программный механизм. На входе рабочей камеры для пробы установлен трехходовый кран, имеющий два подводящих трубопровода и двухплечий рычаг, закрепленный на его оси, одно плечо которого соединено с дополнительным приводом, а другое плечо - с фиксатором , взаимодействующим с устройством расфиксирования, которое взаимодействует с одним из отсечных клапанов . Предлагаемый прибор для определения газосодержания жидких сред позволит расширить функциональные возможности , уменьшить расходы дорогостоящих химреагентов на обработку промывочной жидкости. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 01 N 7/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 3 ф 4

О (21) 4728143/26 (22) 08.08.89 (46) 23.03.92. Бюл. N 11 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения (72) М.М.Кузьменко и Е.В.Горячкина (53) 543.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 830189, кл. G 01 N 7/00, 1979. (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОСОДЕРЖАНИЯ ЖИДКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в геологоразведке для определения газосодержания промывочной жидкости при глубоком бурении на нефть и газ. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет замера газосоИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в геологоразведке для определения газосодержания промывочной жидкости при глубоком бурении на нефть и газ.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет замера газосодержания двух жидкостей.

На фиг. 1 изображена схема прибора для определения газосодержания жидких сред; на фиг. 2 — рабочая камера с трехходовым краном; на фиг. 3 — фиксатор; на фиг. 4 и 5 — устройство расфиксирования; на фиг.

6 — программный механизм.

Прибор для определения газосодержания жидких сред состоит из рабочей камеры

1, устройства 2 для перекачки жидких сред, держания двух жидкостей. Прибор для определения газосодержания жидких сред имеет рабочую камеру для пробы, отсечные клапаны с приводом, измеритель и программный механизм. На входе рабочей камеры для пробы установлен трехходовый кран, имеющий два подводящих трубопровода и двухплечий рычаг, закрепленный на его оси, одно плечо которого соединено с дополнительным приводом, а другое плечо — с фиксатором, взаимодействующим с устройством расфиксирования, которое взаимодействует с одним из отсечных клапанов. Предлагаемый прибор для определения газосодержания жидких сред позволит расширить функциональные возможности, уменьшить расходы дорогостоящих химреагентов на обработку промывочной жидкости. 2 з.п. ф-лы, 6 ил, программного механизма 3, измерителя 4, трехходового крана 5, фиксатора 6 и устройства 7 расфиксирования.

Рабочая камера 1 выполнена в виде проточных гидроцилиндра 8 и плунжера 9, снабженных отсечными клапанами 10 и 11, на оси которых посажены двуплечие рычаги

12 и 13, соединенные между собой гибкой связью 14, например цепочкой. Двуплечий рычаг 21 соединен со штоком 15 пневмоцилиндра 16. Плунжер 9 снабжен поршнем 17, размещенным в пневмоцилиндре 18. Устройство 2 для перекачки жидких сред выполнено в виде емкости 19 из двух полостей

20 и 21, сообщающихся посредством обратного затвора 22 и вакуумного насоса 23, сообщающегося с полостью 20 емкости 19

1721470

55 посредством обратного затвора 24. Полость

20 сообщается посредством отсечного клапана 10 с рабочей камерой 1. Полость 21 сообщается с атмосферой посредством обратного затвора 25, Программный механизм 3 выполнен в виде полого ротора 26 с окном 27 и глухой выемкой 28, которые диаметрально противоположны, установленного в корпусе 29, имеющем две пары окон 30 и 31. Окна 30 и окно 27 сообщают полость 21 емкости 19 и одну из полостей пневмоцилиндров 16 и 18 с вакуумным насосом 23, а окна 31 и глухая выемка 28 сообщают полость 21 и другую полость пневмоцилиндров 16 и 18 с атмосферой. Ротор 26 кинематически соединен с вакуумным насосом 23. Измеритель 4 выполнен в виде зубчатой рейки 32, шарнирно закрепленной на плунжере 9 и находящейся в зубчатом соединении с колесом 33 сельсина-датчика 34, соединенного с вторичным прибором (не показан). Трехходовый кран 5 установлен на входе рабочей камеры 1 под отсечным клапаном 11 и снабжен двумя подводящими трубопроводами 35 и 36, один из которых опущен в загазованную жидкость, а другой — в дегазированную жидкость. На оси трехходового крана 5 посажен двуплечий рычаг 37, одно плечо которого соединено со штоком 38 пневмоцилиндра

39, а другое плечо соединено с фиксатором

6, Пневмоцилиндр 39 подключен к программному механизму 3.

Фиксатор 6 выполнен в виде штока 40 с канавками 41, взаимодействующими с шариками 42, размещенными в неподвижном цилиндре 43, на который установлен подпружиненный стакан 44 с упорным роликом 45.

Устройство 7 расфиксирования выполнено в виде двух храповиков 46 и 47, собачки 48 и 49 которых установлены на подвижных дисках 50 и 51, один из которых (диск 50) выполнен с рычагом 52, соединенным с двуплечим рычагом 13 отсечного клапана 11 посредством "штифт-паз", а другой диск 51 соединен с двуплечим рычагом 53 также посредством "штифт-паз". Двуплечий рычаг 53 установлен шарнирно на опоре 54 устройства 7. Второе плечо рычага 53 соединено посредством "штифт-паз" с двуплечим рычагом 13 отсечного клапана 11. Храповики 46 и 47 установлены на валике 55, на конце. которого размещен нажимной рычаг 56.

Как вариант, прибор может быть выполнен с гидравлической системой управления, При этом вместо пневмоцилиндров будут гидроцилиндры, а программный механизм

45 будет представлять собой гидрораспредел ител ь с гидростанцией.

Прибор работает следующим образом.

Вакуумный насос 23 посредством кинематической связи (на фиг, не показана) вращает ротор 26 с частотой, например, 3 об/мин. В результате полость 21 емкости 19 и полости пневмоцилиндров 16, 18 и 39 сообщаются на 10 с то с вакуумным насосом

23, то с атмосферой, а полость 20 благодаря обратному затвору 24 постоянно находится под разрежением.

Благодаря разрежению в полости 20 промывочная жидкость через один из подводящих трубопроводов 35 или 36 и рабочую камеру 1 попадает в полость 20. При этом отсечные клапаны 10 и 11 открыты, а поршень 17 занимает крайнее верхнее положение. Если в это время полость 21 сообщена с вакуумным насосом 23, то обратный затвор 22 открыт, а обратный затвор 25 закрыт, в результате чего промывочная жидкость переливается из полости 20 в полость

21, При повороте ротора 26 на полоборота полость 21 и полости пневмоцилиндров 16, 18 и 39 переключаются с вакуума на атмосферу. При этом другие полости пневмоцилиндров 16, 18 и 39, сообщавшиеся с атмосферой, переключаются на вакуум. В результате отсечные клапаны 10 и 11 закрываются, обратный затвор 22 закрывается, обратный затвор 25 открывается, а поршень

17 начинает перемещаться вниз, одновременно перемещая и плунжер 9, при этом величина перемещения плунжера 9 пропорциональна обьемному содержанию газа в промывочной жидкости, находящейся в рабочей камере 1. Вместе с плунжером 9 перемещается закрепленная на нем зубчатая рейка 32, которая поворачивает зубчатое колесо 33, посаженное на ось сельсина-датчика 34, который передает информацию о линейном перемещении плунжера 9 вторичному прибору (на фиг. не показан). В это время из полости 21 емкости 19 промывочная жидкость сливается в емкость для дегазированной промывочной жидкости (на фиг. не показана). На этом цикл работы прибора заканчивается.

В процессе работы прибора трехходовый кран 5 периодически (каждые 2 мин) переключается, сообщая рабочую камеру 1 то с подводящим трубопроводом 35, опущенным в загазованную промывочную жидкость, то с подводящим трубопроводом 36, опущенным в дегазированную промывочную жидкость, Переключение трехходового крана 5 осуществляется с помощью пневмоцилиндра 39 через 5-6 циклов сжатия проб промывочной жидкости в рабочей камере 1, 1721470

Такая цикличность обеспечивается с помощью фиксатора 6, шток 40 которого удерживает шток 38 пневмоцилиндра 39 от перемещения в момент переключения его полостей с вакуума на атмосферу и наоборот. Удержание штока 38 осуществляется путем фиксации штока 40 в одном из крайних положений с помощью шариков 42, находящихся одновременно в отверстиях цилиндра 43 и в канавке 41 штока 40, Шарики 42 удерживаются в этом положении подпружиненным стаканом 44. Снятие с фиксации штока 40 осуществляется путем перемещения подпружиненного стакана 44 вниз, в результате чего шарики 42 выйдут из канавки 41 и шток 40 переместится, увлекаемый двуплечим рычагом 37, приводимым в движение штоком 38 пневмоцилиндра 39.

Перемещение подпружиненного стакана 44 осуществляется устройством 7 расфиксирования путем нажатия нажимного рычага 56 на упорный ролик 45. Нажимной рычаг 56 совершает дискретное вращение в одном направлении с помощью храповиков 46 и 47 и дисков 50 и 51, При этом диск 50 непосредственно взаимодействует своим рычагом 52 с двуплечим рычагом 13 отсечного клапана 11, а диск 51 взаимодействует с двуплечим рычагом 31 через промежуточный двуплечий рычаг 53. Если диск 50 обеспечивает с помощью храповика 48 вращение нажимного рычага 56 при закрывании отсечного клапана 11, то диск 51 обеспечивает с помощью храповика 49 благодаря промежуточному двуплечему рычагу

53 вращение нажимного рычага 56 при открывании отсечного клапана 11, Установка промежуточного двуплечего рычага 53 необходима для перемещения штока 40 в двух направлениях(вверх и вниз), После перемещения подпружиненного стакана 44 на необходимую величину нажимной рычаг 56 выходит из зацепления с упорным роликом

45, в результате чего подпружиненный стакан 44 возвращается в исходное положение, осуществляя фиксацию штока 40 в новом положении, Переключение трехходового крана 5 через каждые 5-6 циклов сжатия пробы промывочной жидкости позволяет

5 исключить показания вторичного прибора сразу же после переключения трехходового крана 5, когда в рабочей камере 1 может оказаться смешанная проба из загазованной и дегазированной промывочной жидко10 сти.

Предлагаемый прибор для определения гаэосодержания жидких срез позволяет провести замер газосодержания одновременно двух жидких сред.

15 Формула изобретения

1, Поибор для определения гаэосодержания жидких сред, включающий камеру сжатия пробы с выпускным и впускным клапанами, привод клапанов, измеритель, под20 соединенный к камере сжатия пробы, программный механизм, подсоединенный к клапанам, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения газосодержа25 ния двух жидких сред, он снабжен трехходовым краном с двумя подводящими трубопроводами, подсоединенным к впускному клапану двуплечими рычагами, закрепленными соответственно на кране и на

30 клапанах, фиксатором, подсоединенным к одному плечу рычага трехходового крана, устройством расфиксирования, кинематически связанным с фиксатором, и рычагом впускного клапана, дополнительным приво35 дом, подсоединенным к другому плечу рычага трехходового крана, причем двуплечие рычаги клапанов соединены между собой, 2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде шарико40 вого замка.

3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что устройство расфиксирования выполнено в виде храпового механизма.

1721470

1721470

1721470

®Q8! 6

Составитель А. Кубасов

Техред М.Моргентал Корректор М. Пожо

Редактор Т. Иванова

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

Заказ 947 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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