СКВАЖИННЫЙ РАСХОДОМЕР

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности для применения в составе комплексных скважинных приборов, предназначенных для гидродинамических исследований скважин. Известно, что одним из способов повышения чувствительности скважинных расходомеров, опускаемых в скважину через лифтовые трубы, является применение расходомеров с раскрываюш;ейся в скважине турбинкой. Применение турбинок большого диаметра не только увеличивает чувствительность расходомера к малым расходам жидкости, но и делает их менее чувствительными к засорению механическими частицами, в особенности, в призабойной зоне скважины. Такие расходомеры нашли применение для измерения расхода в малодебитных скважинах. Расходомеры с раскрываюш;ейся турбинкой, например, применяются  апраратурнометодическом комплексе фирмы « ГЕОТРОН (г. Тюмень) и в комплексном скважинном приборе «АГАТ К9-36  ОАО ППФ «Геофизика (г. Уфа). Однако, суш;ественными недостатками расходомеров, применяемых в указанных приборах, являются:
скважины, турбинка и другие подвижные части расходомера подвергаются засорению, что приводит к отказу в работе. Кроме того , при отбивке забоя скважины возможна поломка расходомера, т.к. при этом он подвержен ударной нагрузке от массы скважинного прибора. Между тем, отбивка забоя является обязательным заданием исследования скважины.
-система рычагов расходомера, попадая на стыки муфтовых соединений эксплуатационной колонны скважины, препятствует спуску прибора, в особенности, в наклонных скважинах.
-система рычагов расходомера быстро изнашивается в результате трения о стенки скважины.
-расходомеры не имеют транзитного провода и поэтому не могут быть установлены в верхней части комплексного скважинного прибора.
-раскрытие системы рычагов расходомера производится с помощью реле, срабатывающего под действием скважинного давления. Недостатком такого реле, является то, что его срабатывание производится на глубине, удаленной от забоя скважины, после чего дальнейший спуск расходомера происходит в раскрытом состоянии, а это осложняет спуск прибора в
наклонных скважинах.
Известен Российский патент №1761947 «Скважинный расходомер, который принят за прототип. В прототипе отсутствует механизм раскрытия расходомера и поэтому такой тип расходомера не нашел применения, ца
практике - этом расходомере установлено реле давления, т. к. это сделано в расходомере «ГРАНАТ и комплексном приборе «АГАТ К9-36/ ОАО НПФ «ГЕОФИЗИКА.Реле давления в этом расходомере установлено в нижней его части. Таким образом все недостатки аналогов, указанные выше., .полностью относятся и к прототипу .
Задачей изобретения является повышение надежности работы расходомера в скважине, улучшение его проходимости в наклонных скважинах и обеспечение возможности отбивки забоя с помошью комплексного скважинного прибора, снабженного расходомером с раскрывающейся турбинкой.
Поставленная задача достигается за счет того, что:
-предлагаемый расходомер рассчитан для монтажа в верхней части скважинного прибора, что уменьшает вероятность его засорения и поломки при отбивке забоя скважины.
-система рычагов расходомера снабжена роликовыми опорами качения, которые размещены в шарнирах, опирающихся на стенки скважины. Это предотвращает износ шарниров и облегчает проходимость расходомера в наклонных скважинах.
- в предлагаемом расходомере раскрытие рычажной системы осушествляется с помощью реле времени или электромагнита, а это позволяет раскрыть расходомер после достижения им забоя скважины .
- расходомер имеет транзитный электрический провод, проходящий от верхнего корпуса к нижнему, что позволяет установить его в верхней части комплексного скважинного прибора .
Заявителю неизвестны технические решения, содержащие сходные признаки, отличающие заявляемые решения от прототипа и аналогов, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «Новизна и «Изобретательский уровень. Изобретение показано на фиг. 1-3.
Расходомер по фиг. 1 содержит турбинку 1, выполненную из эластичного материала, вращающуюся на опорах 2 и 3, индуктивный преобразователь 4, верхний корпус 5 и нижний корпус 6, которые связаны между собой ромбической системой рычагов, состоящей из рычагов 7 и 8 , лопастей 9 , уравнительные рычаги 10, подвижную втулку 11, управляющий шток 12, чеку 13,зацепы 14, рабочую пружину сжатия 15, ролики 16 и устройство управления раскрытием расходомера 17.
Расходомер работает следующим образом. Расходомер в составе комплексного скважинного прибора опускается в скважину на геофизическом кабеле или проволоке на забой скважины через лифтовые трубы в сложенном состоянии. При этом рычажная система , состоящая из рычагов7 и 8 удерживается от раскрытия с помощью чеки 13, находящейся в зацеплении с зацепами 14 , установленными на рычагах 7. Турбинка 1 при этом находится в сложенном состоянии с помощью рычагов 8 и укрепленных
на них лопастей 9. Верхние шарниры рычажного механизма размещены на подвижной втулке И, в которую упирается пружина сжатия 15 . стремящаяся раскрыть рычажную систему. Раскрытие рычажной системы осуществляется по принципу кривощипно-щатунного механизма, состоящего из рычагов 7 и 10 и подпружиненного ползуна 11. При этом рычаги 10 выполняют роль кривошипа и компенсаторов, обеспечивающих постоянство растояния между опорами турбинки в любом состоянии механизма в пределах его раскрытия. Незначительные изменения расстояния между опорами компенсируются за счет выполнения одной из опор турбинки с подпружиненным подпятником. Раскрытие расходомера производится после его спуска до забоя скважины с помощью щтока 12 с чекой 13, которые перемещаются вверх с помощью управляющего устройства 17. При этом чека 13 выходит из зацепления с зацепами 14 и под действием пружины 15 происходит раскрытие расходомера. Для уменьщения износа рычагов механизма щарниры, опирающиеся на стенки скважины ,имеют вращающиеся ролики 16.
Применение роликов, кроме того, обеспечивает лучщую проходимость прибора в скважине. Регистрация скорости вращения турбинки производится с помощью индуктивного преобразователя 4. Постоянство расстояния между опорами турбинки наилучщим образом обеспечивается при углах раскрытия
J/9
ромбического механизма ск и  не превышающих 25 и угле отклонения
уравнительных рычагов определяется графическим путем при заданном диаметре раскрытия расходомера. Для обеспечения лучшей проходимости расходомера в скважине диаметр его раскрытия делается меньше диаметра скважины. В реальной конструкции при диаметре турбинки 60 мм диаметр раскрытия расходомера составляет ПО мм. В качестве управляюп ;его устройства раскрытием расходомера могут быть использованы реле давления, гидравлическое реле времени, часовой механизм, электропривод, электромагнит и другие устройства.
На фиг. 2 показан вариант расходомера, раскрытие которого в скважине производится с помощью гидравлического реле времени, содержащего гидравлический цилиндр 17, рабочий поршень 18, пружину растяжения 19, капиллярный дроссель 20 и уравнительный поршень 21. Реле работает следующим образом.
Во взведенном положении рабочий поршень 18 находится в крайнем нижнем положении. При этом чека 13 находится в зацеплении с зацепами 14 рычажного механизма, удерживая его в сложенном состоянии. Под действием пружины растяжения 19 рабочий поршень перемещается вверх, вытесняя масло через капилляр 20 сверху поршня под него. Уравнительный поршень 21 служит для компенсации воздействия скважинного давления и температуры на работу гидравлического реле. В конце хода рабочего поршня реле времени происходит раскрытие расходомера. Управление работой механизма раскрытия расходомера с помощью реле времени дает
возможность опускать расходомер до забоя скважины в сложенном состоянии, что обеспечивает его лучшую проходимость в наклонных скважинах. Применение реле времени целесообразно для расходомеров, опускаемых в скважину на проволоке.
На фиг.З показан вариант расходомера, раскрытие которого производится с помощью электромагнита 22 , к якорю которого прикреплен управляющий щток 12. Расходомер опускается в скважину на кабеле. При этом якорь 23 со штоком 12 находится в крайнем нижнем положении, удерживая расходомер в сложенном состоянии. После спуска на забой скважины включают электромагнит, шток 12 с чекой 13 перемешаются вверх и осушествляется раскрытие расходомера. Расходомер имеет транзитный электрический провод от верхнего корпуса к нижнему. Наличие транзитного провода дает возможность использовать расходомер в составе комплексного скважинного прибора.
Таким образом предлагаемое изобретение дает возможность значительно упростить подбор геометрических размеров рычажного механизма складного расходомера, повысить надежность его работы за счет его установки в верхней части прибора, улучшить проходимость расходомера в наклонных скважинах, обеспечить возможность отбивки забоя скважины с его помощью и улучшить систему управления механизмом раскрытия расходомера в скважине.