Скважинный уровнемер

Скважинный уровнемер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Т И - Н И Е ()636382

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТИЛЬСТВУ

Соеэ Советских

Социалистических

Рвсяубпик (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено04,01.76 (21) 2308468/22-03 с присоединением заявки №

{23) Приоритет

{5l ) М. Кл

E 21 В 47/04

Госудврственней квинтет

Совета Инннетрое СССР оо делам нзооретеннй н открытий (43) Опубликовано05.12.78.Бюллетень №45 (53) УДК 622.241. .6(088.8) (45) Дата опубликования описания 08.12,78 горный институт имени В. В. Вахрушева (54) СКВАЖИННЫЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к устройствам для определения величины приращений уровня жидкости в буровых скважинах.

Известен скважинный уровнемер, содержащий к.орпус, разделительную мембрану, поршень со штоком, уравновешивающую пружину и контактный преобразователь (1).

Недостатком известного устройства является наличие трения покоя поршня о стенки цилиндра. Порог чувствительности прибора равен 0,75% от предела измерения. Такая чувствительность прибора недостаточна в случае измерения приращений уровня жидкости в буровых скважинах.

Бель изобретения — повышение чувст вительности уровнемера эа счет преодоления трения покоя поршня о стенки корпуса.

Поставленная цель достигается тем, что уровнемер снабжен концентрично размещенным в корпусе электровибратором, который выполнен в виде катушки индуктивности и расположенного в ее полости плунжера нэ ферромагнитного материала, который установлен иа штоке поршня.

S На чертеже представлен скважинный уровнем ер.

Уровнемер имеет корпус 1, внутри которого размещены переменное электрическое сопротивление 2, цилиндр 3, пор10 шень 4, уравновешивающая цилиндрическая пружина 5 и резервуар 6 с гибкой оболочкой, заполненный антифрикционной разделительной жидкостью 7, например, трансформаторным маслом. Нижняя часть т5 корпуса имеет отверстия для контакта резервуара с внешней средой.

Внутри корпуса установлена неподвижно катушка 8 индуктивности, подключенная через провода 9 и 10 к источ2О нику переменного тока звуковой частоты (около 10 кгц; на черт. не показан). Подвижные контакты 11 лепесткового типа электрического сопротивления размещены

63638

3 на штоке 12 поршня 4, соединенном с плунжером 13 из ферромагнитного материала, расположенным на оси прибора асимметрично относительно центра катушки индуктивности. Для уменьшения потерь 9 на вихревые токи плунжер 13 набирает

cs из отдельных пермалоевык пластин кольцевой формы. Подвижные контакты электрического сопротивления замкнуты на корпус прибора, а неподвижный кон« 3О такт этого сопротивления соединен с выходящим из уровнемера проводом 14, что позволяет измерять величину этого сопротивления на расстоянии.

При измерениях уровнемер опускают И в буровую скважину на кабеле заведомо ниже ожидаемых колебаний уровня жидкости. Разделительная жидкость 7 в ре.зервуаре 6 с гибкой оболочкой защищает поршень 4 и цилиндр 3 от химического воздействия внешней среды, но передает ее давление на поршень. Внешнее давление на поршень и сила притяжения ферромагнитного плунжера 13 катушкой 8 индуктивностн уравновешиваются сжатием пружины 5. Изменения внешнего давления, т.е. высоты столба жидкости над уровнемером вызывают перемещение поршня я, следовательно, изменение величины переменного сопротивления 2.

Как показывает анализ теоретических положений, длина перемещения поршня прямо пропорциональна изменению внешнего давления. Переменное сопротивление через вывод 14 и корпус с уровнемера

33 подключается к электрической схеме на поверхности для дистанционного измерения. Эта же электрическая схема обеспечивает питание катушки индуктивности

46 переменным синусоидальным током с частотой около 10 кгц, Переменное магнич ное поле катушки наряду с постоянным притяжением ферромагнитного плунжера

13 вызывает ее колебательные движения вдоль оси катушки с частотой питающего

4$ тока и небольшой амплитудой, практически не сказывающейся на измерениях величины переменного сопротивления.

Постоянные колебания плунжера 13 и связанного с ним поршня 4 приводят к преодолению силы трения покоя, которая, как известно, больше силы трения движения (скольжения). В результате чувствительность предлагаемого уровнемера значительно превышает чувствительность известного уровнемера.

Уровнемер может работать в автоматическом режиме. Зависимость между величиной переменного сопротивления и высотой столба жидкости над прибором устанавливается в результате градуировки, т.е. спуска прибора ниже статического уровня через фиксированные интервалы.

Глубинный уровнемер успешно прошел производственные испытания.

Согласно результатам испытаний чувствительность предлагаемого глубинного уровнемера — 0,1% от диапазона измерений, что s 7,5 раза превышает чувствительность известного.

Формула изобретения

Скважинный уровнемер, содержащий корпус, разделительную мембрану, поршень со штоком, уравновешивающую пружину и контактный преобразователь, отличающийся тем,что, с целью повьпцения чувствительности уровнемера за счет преодоления трения покоя поршня о стенки корпуса, он снабжен концентрично размещенным в корпусе электровибратором, который выполнен в виде катушки индуктивности и расположенного в ее полости плунжера из ферромагнитного материала, который установлен на штоке поршня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Агейкин Д. И. датчики контроля и регулировании. М.,» Машиностроение," с. 573-574.

636382

Составитель Н, Чижикова

Редактор С. Головенко Техред д. Алая, рев Корректор H. Тупице

Заказ 6909/27 Тираж 692 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и ожрытий

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

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