Устройство для измерения расхода бурового раствора

ОП ИСАЙИ Е

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскмк

Соцмалмстмческык

Ресвгублмм

< 785474

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.07.78 (21) 2662578/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Е 21 В 47/!О

Геоудорствеивык комитет (53) УДК 622.241 (088.8) Опубликовано 07.12.80. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 17.12.80 йо лелем изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

А. Е. Ольгин и 1О. П. Номи косов

Институт геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений

Министерства геологии Узбекской ССР (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

БУРОВОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для измерения расхода бурового раствора в желобе циркуляционной системы.

Известен датчик расхода, представляющий собой сосуд, разделенный перегородкой со щелью, и измерительный прибор (I j

Жидкость, переливаясь через щель, устанавливается на различном уровне в зависимости от величины расхода. Высота уровня, являющаяся выходной величиной, 1о преобразуется в пневматический сигнал.

Недостатком известного датчика расхода является узкая область его применения.

Известный датчик не может применяться для измерения расхода жидкостей с твердыми включениями (грубодисперсные сус15 пензии, шламы) вследствие возможного выпадения осадка перед перегородкой и низкой точности измерения.

Также известно устройство для измерения расхода бурового раствора, содержащее корпус с двумя перегородками и силоизмерительный элемент .(2j.

Недостатком этого устройства является низкая точность при измерении в потоках

2 с турбулентным движением среды из-за возникновения автоколебаний пластин, зависимость показаний от температуры среды, невозможность применения в эроэионных средах (шламы, суспензии), так как происходит изменение упругих свойств пластин.

Цель изобретения — повышение точности измерения расхода с турбулентным движением среды.

Поставленная цель достигается тем, что перегородки размещены под углом друг к другу, причем одни концы их соединены с корпусом шарнирно, а другие связаны между собой через силоизмерительный элемент.

Для обеспечения широкого диапазона измерения перегородки могут быть установлены с возможностью изменения угла между ними.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса l, в котором смонтированы перегородки 2 н 3, прикрепленные с одной стороны при помощи шарнирного соединения 4 к стенке корпуса 1, а с другой стороны связаны между собой тягой 5 через датчик

785474

yñHëéé 6, выход которого подключен иа измерительный прибор 7. Шарнирное соединение 4 должно быть выполнено из материалов коррозионно стойких к данной среде или же в виде гибкого соединения на основе листовой резины; фторопласта или других материалов. В качестве датчика усилия могут быть применены различные струнные датчики, магнитно-упругие, пневмати ческие, В данном случае, например, при менен гидравлический датчик, состоящий и сильфона 8, заполненного жидкостью и вза- Ì имодействующего со скобами 9, связанными с тягой 5. В качестае вторичного прибо ра служит манометр 7, Для изменения угла раствора пластин в зависимости от плотности жидкости в них сделаны продольные пазы 10.

Устройство работает следующим образом. жидкость, расход которой измеряется, направляется по корпусу 1." При своем движении она создает давление на поверхность 2в перегородок 2 и 3 за счет скоростного напора. Вследствие того, что пластины расположены по углам, происходит разложение параллелограмма силы и возникновение распорного усилия тяги 5. Это усилие без потерь в узле крепления пластин (за счет их шарнирного гибкого соединения к стенкам корпуса 1) передается через скобу 9 на сильфон 8 и сжимает его. Возникающее при этом давление жидкости в сильфоне 8 измеряется манометром 7. Величина возни- эв ка ощего усилия F зависит от площади S пластин.2 и 3, контактирующих с жидкостью угла ц их атаки, плотности 1а жидкости и ее скорости V.

3ra величина описывается следующиь уравнением

1 = — — — — (1 — cos8), У 8 V

g где g — ускорение силы тяжести.

При постоянных конструктивных параметрах (площадь S пластин и угла 4 их атаки) и плотности жидкости усилие F определяется только скоростью потока, т. е. расходом жидкости.

При изменении плотности жидкости или же перехода на другой диапазон измерения угла 4 можно ИЗменить путем перестановки тяги 5, в продольных пазах 10.

Выбором конструктивных параметров уст ройства (чувствительности датчика усилия) можно достигнуть заданной точности измерения. Подобное устройство вследствие его простоты и надежности может быть применено при измерении (индикации) расхода бурового раствора, выходящего из скважины, а также является сигнализатором нарушений режима промывки (поглощения раствора или флюидопроявления).

Формула изобретения

1. Устройство для измерения расхода бурового раствора, содержащее корпус с двумя перегородками и силоиэмерительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения расхода с турбулентным движением среды, перегородки размещены под углом друг к другу, причем одни концы их соединены с корпусом шарнирно, а другие связаны между собой через силоизмерительный элемент, 2, Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения широкого диапазона измерения, перегородки устанбвлены с возможностью изменения угла меж. ду ними.

ИстОчники информации принятые во внимание при экспертизе.

l. Агейнин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования, М., «Машиностроение», 1965, с. 713 (прототип).

2. Патент Фра н ции № 2194953, хл. G 01 F 1/00, опублик. 1974 (прототип).

785474

Составитель А. Назаретова

Редактор С. Титова Техред К. Шуфрнч Корректор М. немчик

Заказ 8791 33 Тираж 526 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП аПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4