(54) ГЛУБИННЫЙ ДЕБИТОМЕР(54) DEEP DEBITOMER
Изобретение относитс к гидродинамическим н физическим исследовани м скважин. Известны глубинные дебитомеры, включающие корпус с входными и выходными окнами заторможенную турбинку, расположеннук) на валу, пакер и преобразователь 1 и 2}. CkHOBHNM недостатком известных дебитомеров вл етс недостаточно широкий диапазон измер емого расхода. Цель изобретени - расширение дианазона измер емых расходов. Дл этого турбинка установлена с возможностью осевого перемещени относительно вала в пределах выходных окон и подпружинена. На чертеже дана конструкци глубинного дебитомера (пунктирной линией показано положение турбинки при максимальном расходе, а сплошной линией при отсутствии расхода). Глубинный дебитомер содержит корпус 1 с измерительным каналом 2, снабженным входными окнами 3 и выходными окнами 4. В канале 2 установлена на струнах 5 и 6 и оси 7 турбинка 8. Ступица 9 турбинки 8 выполнена с вырезами 10, в которых располагаетс штифт 11. Между ступицей 9 и внутренней выточкой 12 корпуса установлена пружина сжати 13. Струна 5 св зана с преобразователем 14. Р нижней части корпуса 1 над входными окнамн 3 расположен пакер 15 с приводом 16. В верхней части корпус Г св зан с кабелем 17. В нижней части турбинки, на ее ступице 9, крепитс обтекатель 8. Устройство работает следуюш.им образом. При спуске глубинного дебитомера в скважину на кабеле 17, на определенной глубине, с помощью привода 16 раскрываетс пакер 15. Расход нродукции скважины поступает через входные окна 3 в измерительный канал 2, воздействует на обтекатель 18 и на турбнну В н выходит через окна 4 в скважину. Г1ри этом турбинка 8 поворачиваетс на оси 7 и через штифт 11, вход щий в вырезы 10, поворачивает ось 7, подвешенную на струнах 5 и 6. Струве 5 несет сердечник преобразовател 14, выходной сигнал которого пропорционален углу поворота турбннки 8, а следовательно, расходу. Диапазон измер емых расходов расшир етс следующим образом. Когда расхода Q небольша , турбинка 8 находитс под действием пружины 13 в крайнем нижнем состо нии . При этом поток действует на всю турбинку . С увеличением расхода гидродинамическое давление, действующее на турбинку 8, сжимает пружину 13 н выводит часть турбинки из зоны воздействи потока, то есть диапазон измер емых расходов увеличиваетс за счет изменени «эффективной высоты турбинки, наход щейс под действием потока жидкости. Пружина 13 при этом не только сжимаетс , но несколько закручиваетс . Кроме того, если необ ходимо, можно подбором жесткости и конфигурации пружины 13 и формы выходных окон 4 линеаризировать градуировочную характерис тику глубинного дебитомера с заторможенной турбинкой. Дл компенсации вли ни в зкости перед турбинкой на ее ступице 9 располагаетс тело обтекани 18. Регулиру угол атаки конуса тела обтекани , можно добитьс компенсации вли ни в зкости.This invention relates to hydrodynamic and physical well testing. Well-known deep debit ers, including a housing with inlet and output windows, a retarded impeller, located on the shaft, a packer and a converter 1 and 2}. CkHOBHNM The disadvantage of the known debiters is the insufficiently wide range of measured flow rates. The purpose of the invention is to expand the dianzone zone of the measurable expenses. For this, the turbine is mounted with the possibility of axial movement relative to the shaft within the exit windows and is spring-loaded. The drawing shows the design of the depth debitometer (the dotted line shows the position of the impeller at the maximum flow rate, and the solid line in the absence of flow rate). The depth debitometer contains a housing 1 with a measuring channel 2, provided with input windows 3 and output windows 4. Channel 2 has an impeller 8 mounted on the strings 5 and 6 and axis 7. The hub 9 of the impeller 8 is made with notches 10 in which there is a pin 11. Between A compression spring 13 is installed by the hub 9 and the inner bore 12 of the housing 13. The string 5 is connected to a converter 14. A lower packer 15 is located above the input windows 3 and a drive packer 15 16 is located. In the upper part, housing D is connected to cable 17. In the lower part impellers, on its hub 9, is mounted fairing 8 The device works in the following way. During the descent of the deep debitometer into the well on the cable 17, at a certain depth, the packer 15 is opened by means of the actuator 16. The flow rate of the well production enters through the input ports 3 into the measuring channel 2, affects the fairing 18 and the turbine B and goes through the openings 4 to the well . In this way, the impeller 8 rotates on axis 7 and through pin 11 entering the notches 10 rotates axis 7 suspended on strings 5 and 6. Struve 5 carries the converter core 14, the output of which is proportional to the angle of rotation of the turbnny 8 and, consequently, to flow . The range of measurable costs is expanded as follows. When the flow rate Q is small, the turbine 8 is under the action of the spring 13 in the lowermost state. In this case, the flow acts on the entire turbine As the flow rate increases, the hydrodynamic pressure acting on the turbine 8 compresses the spring 13n and removes part of the impeller from the flow zone, i.e. the range of the measured flow rates increases due to a change in the effective height of the turbine under the action of the fluid flow. The spring 13 is thus not only compressed, but somewhat twisted. In addition, if necessary, by selecting the rigidity and configuration of the spring 13 and the shape of the output windows 4, linearize the calibration characteristic of the deep debitometer with the impeller impeded. To compensate for the viscosity effect, a flow body 18 is located in front of the turbine on its hub 9. By adjusting the angle of attack of the cone of the flow body, it is possible to compensate for the viscosity effect.
Так как верепад давлени , действующий на обтекатель, вл етс функцией в зкости, то подбор угла атаки обтекател обеспечивает требуемую зависимость перепада давлени от в зкости.Since the pressure differential acting on the fairing is a function of viscosity, the selection of the angle of attack of the fairing provides the required dependence of the pressure drop on viscosity.
Предлагаемый широкодиапазонный глубинный дебитомер создает возможность измерени дебитов в широком диапазоне расходов и расширит сферу применени глубинного дебитомера. При этом с помощью одного широ4The proposed wide-range depth debitometer makes it possible to measure flow rates in a wide range of costs and expands the scope of application of the depth debitometer. In this case, with the help of one wide
кодиапазонного дебитомера можно будет производить исследование большего числа скважин с различными дебитами.code-range debiters will be able to produce a study of a larger number of wells with different flow rates.