Дистанционный магнитный бесконтактный датчик для исследования движения штанг в скважинах

Дистанционный магнитный бесконтактный датчик для исследования движения штанг в скважинах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

J% 78180

Класс 42о, 17

СССР

p * „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л. Ф. Куликовский

ДИСТАНЦИОННЫЙ МАГНИТНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫ

ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ШТАНГ В СКВАЖИНАХ

Заявлено 2 сснтября 1947 года в Комитет по изобретениям и открытиям при Совете Министров СССР за М 3759!6

Опубликовано 31 января 1950 года

Предметом изобретения является дистанционный магнитный бесконтактный датчик для исследования движения штанг в скважинах.

Предлагаемый датчик отличается от известных тем, что якорь выполнен в виде стального штока с винтовой нарезкой, движущегося совместно с тем участком штанги, движение которого исследуется вблизи постоянного магнита, снабженного обмоткой и у которого расстояние между полюсами равно целому числу шагов нарезки якоря.

Такое устройство позволяет получить в оомотке магнита и зареги:стрировать переменный ток с частотой пропорциональной скорости возвратно-поступательного движения штанги, а также вычислить длину хода по числу периодов.

В качестве регистрирующей части измерителя применяется шлейфный осциллограф, получающий сигналы датчика, усиленные электронным усилителем, На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — примерное конструктивное выполнение; на фиг. 3 — разрез по

А — А.

Корпус датчика 1 представляет собой муфту, которая устанавливается на эксплоатационной колонне и имеет боковое утолщение, образу1ощее с внутренней стороны карман для постоянного магнита 2.

Якорь датчика изготовлен в виде штока с винтовой нарезкой и соединяется с колонной насосных штанг на такой же глубине, как и корпус датчика, с таким расчетом, чтобы при полном ходе якорь не выходил за пределы корпуса датчика 1. С целью предотвращения перекоса якоря 8, на верхнем конце его установлен сделанный из ленточных пружин направляющий фонарь 4.

Для защиты от воздействия жидкости и песка карман корпуса после устанозкн в нем постоянн Ко магнита заливается нефтестойкой резиной.

Якорь датчика изготовляется такого диаметра, чтобы зазор между наружным диаметром его нарезки и внутренним диаметром корпуса датчика был оьг по возможности наименьшим. В этом случае надобность в направляющем фонаре 4 отпадает.

Для свободного прохождения жидкости якорь делается в виде

123 № 78180

124 полого ллунжера и соединяется с колонной штанг при помощи клеток с окнами, служащими также для прохода жидкости. Датчик связывается с регистрирующей частью устройства при помощи одножильного кабеля б. Обратным проводом служит колонна труб.

Магнитный поток постоянного магнита замыкается через зубчатый сгальной якорь датчика. Так как расстояние между полюсами магнита сделано таким, чтобы между ними помещалось целое число шагов винтовой нарезки якоря 8, то при движении последнего поток магнита будет попеременно замыкаться через впадины и выступы винтовой нарезки якоря. Полученные благодаря этому колебания магнитного потока вызывают в катушке 5 магнита возникновение переменной э.д.с., частота которой изменяется прямо пропорционально скорости движения штанг по отношению к постоянному магниту.

Эта э.д.с, после усиления на поверхности ламповым усилителем подается на регистрирующий частотомер. Наиболее целесообразным в данном случае является применение осциллографической записи, которая дает возможность фиксировать широкий диапазон измеряемых частот.

Обрабатывая полученную таким ооразом запись прибора по величине периода переменной эд.с., можно судить о скорости движения шталг.

Истинную длину хода IIIT;1HI (или плунжера) можно определ пть по числу периодов за время полного хода.

Устройство в сочетании с другими существующими измерительными приборами, в частности, с измерителем изменения пути движения полированного штока станка-качалки и с динамографом, может оказаться весьма полезным для установления характера работы глубокого насоса и насосных итанг в скважине.

Датчик устройства может быть установлен как над плунжером, так и на люоой желаемой глубине.

Предмет изобретения

1. Дистанционный магнитный бесконтактный датчик для исследования движения штанг глубокого насоса в скважинах, предусматривающий последующее усиление сигналов электронным усилителем, с целью регистрации их шлейфным осциллографом, и состоящий из постоянногоподковообразного магнита с обмоткой и движущегося якоря, о т л ич а ю шийся тем, что стальной якорь выполнен в виде участка штанги, скорость которого подлежит измерению, и снабжен винтовой нарезкой, а расстояние между полюсами неподвижного магнита равно целому числу шагов нарезки якоря.

2. Форма выполнения датчика по п. 1, отличающаяся .гем, что, с целью предотвращения перекоса якоря, в верхней его части установлен фонарь из ленточных пружин.

3. Форма выполнения датчика по. п,п. 1 — 2, отл н ч а ю ш а яс я тем, что якорь выполнен пустотелым и снабжен по концам боковыми окнами для прохода жидкости.