Устройство для измерения расхода и плотности жидкости в скважине

О П И С А Н И Е 407О37

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советским

Социал)1отю! ..:.".:.:1

РЕСП ЭЛ)п:

Зависимое от авт. свидетельства М

За>!влево 1>.Х11.1971 (№ 1724789, 22-3) 1; . Е ib 47)10

G 01 f 1,.00 с присоединением заявки №

Гасударстае!3вь!й !1"-",!стет

Саавта М11!151стасв ССС) аа дела!5 изас зтс,",::",1 в атк)мт5151

Приоритет

Опубликовано 21.Х1.1973. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 14Х.1974

УД1 022.241. .681.121.84 (088.8) Авторы изобретения

В. И. Бар-Слива, Е. П. Трофимов, А. И. Петров, Л. Д. Калинников и Ю. И. Сальников

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт комплексной автоматизации 5!etотяьой и газовой промышленности,заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА И ПЛОТНОСТИ

ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к приборам для измерения расхода жидкостей и газов l: скважинах по перепаду давлений на сужающем устройстве и плотности — по разности гидростатического давления на известной высоте и предназначено для проведения гидродинамических и физических исследований пласта для контроля и управления разработкой нефтяных и газовых месторождений.

Широко известны приборы для измерения расхода, основанные на принципе переменного перепада давлений. Величина расхода определяется по перепаду давлений па сужающем элементе, который регистрируется в единицах объемного расхода. Однако перепад давлений зависит также и от плотности жидкости. Это особенно важно в нефтяной промышленности, так как нлотность, даже при постоянной температуре, изменяется в широких пределах, в зависимости от относительного содержания нефти, воды и газа в скважипной жидкости.

Для одноврсмепногÎ пзмсрснпя плотности обычно в комбинации с расходомсром применяют второй прибор — и sIoTIIo,",1cp. Таким образом> для получения показаний расхода с коррекцией по плотпосги необходимо иметь два прибора: расходомер переменного перепада давлений и !!лотпомер, Это приводит к услож!!Снп)о устройства в целом и, следовательно, попижсш:ю надежности.

Целью изобретспия является обеспечение возможпостl! пзмсрспlгя расхода и Ilл0тн0сти

5 жидкости 13 ск 33;I;IIII ñ Oд11пм измерительным блоком. Это достпгаетс» Tchl, что сужающий элемент, выпол1)сш;ый 13 пи!де пакера, подвижпО сОсдипсн, па!Iримср, с помощью пружи пы с дифмапометричсскпм блоком с возможно10 стью перемещения присзшиков давления отно.

ci. тсл ьпо су>ка!Ощсго эл> мента.

1 .а ч;ртежс дано ирсдлагаемое устройство, Общlilt (3И л.

Оно содср>кит устройство измерения н peru1 cIpaItI«I перепада давлений 1 и пакерующее устройство 2, соедипснныс между собой пружиной растя>кспп51 з. > стройство 1 содержит два маномгтрпческих прпсмш;ка 4 и 5, гидравлпчсскil соедппснпы:; с дпфмапометрическим

2О блоком б, I>llllcAITI:>Ice!:.11 сВ51 >BIIllb!31 с 0JIQKQM рсгпстрацш 7. В г>срх!1сй части устройства 1 закреплен копен проволок!1 Я, на которой при«ор опуска пот в скв>1;1;!п1у. Паксрующее

>, cTр0йст13О 2 сo Jcp>IVIII I >> 1! ра!Зл 51!С>1цпй Олок 9

25 p;,CI> I>t>tT1151 II Q I>Cp1! с Ii i 11C l 1!! it. эласт! пlой 000 10 t.o> ::.

11рп спуске !1рибора:,а .-1роволокс 8 в скваж!гпу происходит рас:рытпс и; ксра на определ!Сивой глубине блоком 9. Прп этом маноме407037 три lеск!!с Iif) fil liff."å:l 4 и о рзспо !ага1отся

; оосих сторон ссчспи1! сужающего элемента для прохода жидкос "ll з пакере (положение !!.). В зто: случас перепад давлений Р, рсl истрируе яый блоком 7, пропорционален

c:."Иос",i 1вl женин жидкост11, следовательно, f р. !сходу Ц

1.

2д

10 местного сопротивле! -,с - коэ!!) дццт!ент

11 11и, ;; — удельный вес жидкости; ! т — скорость потока в сечении Л вЂ” Л; д — ускорение силы тяготения.

Расход 0 равен

Q=v (D — а), г т,. 0 — диаметр ссчспня для прохода жид- 20 кости з сужающем устройстве; !. — диамстр корпуса дифманометрического блоха.

< за",ifcffò от стспени сужения потока в сечеlIhif .1 — А Il fIOCT021101i B f,3hIIO ff CJI j I3e, TBK 25 как размеры сс и D и конфигурация сечения

;:,f бона и пакера постоянны.

J ! !з уранlfc;II;II (!) вытекает:

)i 2ир g (2) 30

Для измерения и регистрации у, а также для внесения поправки на плотность о (о =- — ) в формулу (2) устройство 1 д. З5 с помощь!о проволоки 8, поднимают на высоту Й и выводят из сечения Л вЂ” Л сужающего элемента накера (положение I). В этом случае перепад Лр, улавливаемый теми же манометрическими приемниками 4 и 5, обусловливается только удельным весом жидкости у и разностью высот расположения приемников

4и5:

Лр = -ptz и

Ьр

h где Ь вЂ” расстояние между манометрическими приемниками.

Подставляя значение из (3) в (2), получаем выражение для скорости V и расхода Q

4()1 "л4 (4)

В этой формуле все величины — постоянны, за исключением ЬР и Лр, которые регистрируются блоком 7. Когда устройство 1 перемещается на высоту Н, по команде с поверхности его основные узлы занимают соответственно положения I u II.

На чертеже D, — диаметр скважины.

Предмет изобретения

Устройство для измерения расхода и плотности жидкости в скважине, содержащее корпус, сужающий элемент, дифманометрический блок с двумя приемниками давления и блок регистрации, отл ича ющееся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения расхода и плотности одним измерительным блоком, сужающий элемент, выполненный в виде пакера, подвижно соединен, например, с помощью пружины с дифманометрическим блоком с возможностью перемещения приемников давления относительно сужающего элемента.

407037

Составитель P. Иванова

Техред 3, Тараненко

Корректор Е. Миронова

Редактор Л. Струве

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 714/11 Изд. № 1030 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5