датчик термоиндикации притока жидкости в скважине

Формула изобретения

Датчик термоиндикации притока жидкости в скважине, содержащий в едином корпусе нагреватель косвенного типа и измерительный датчик, отличающийся тем, что в этом же корпусе помещен датчик компенсации температуры скважинной жидкости, расположенные в следующей последовательности, начиная от конца датчика:

помещенные в теплопроводящую пасту нагреватель и установленный в непосредственной близости измерительный датчик;

помещенный в теплопроводящую пасту датчик компенсации температуры скважинной жидкости;

воздушный зазор между датчиками не менее 30 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам определения интервалов притока жидкости в скважине и может быть использовано в скважинной геофизической аппаратуре для геофизических исследований скважин в нефтяной и газовой промышленности при исследовании действующих скважин.

Известны датчики термоиндикации притока жидкости в скважине, применяемые в серийно выпускаемых термокондуктивных дебитомерах СТД (И.Г.Жувагин, С.Г.Комаров, В.Б.Черный. Скважинный термокондуктивный дебитомер СТД. М., «Недра», 1973, с.10-20), содержащие в едином корпусе нагреватель и измерительный датчик (датчик температур).

Данные датчики обладают недостаточной чувствительностью из-за большого диапазона изменения температуры скважинной жидкости. Приращение температуры нагревателя при отсутствии движения жидкости в скважине составляет обычно для комплексных скважинных приборов не более 20-30°С (из-за ограничений по току питания), это максимальная величина перепада температур на датчике. С возрастанием объемной скорости притока эта величина должна уменьшаться. Температура скважинной жидкости меняется от +4°С до +120°С. Получается, что во всем диапазоне индикации изменение температуры на термочувствительном элементе от изменения скорости потока составляет около 25%. Изменение температуры среды влияет непосредственно на измеряемую величину - приращение температуры от скорости потока среды - и может вести к искажению информации. Существующие попытки компенсации температуры среды путем вычитания температуры среды, измеренной датчиком температурного канала, также не позволяют получить достоверную информацию, т.к. измерение датчиком температурного канала происходит в другой точке и он имеет другую инерционность.

Цель изобретения - повышение чувствительности термоиндикации притока жидкости в скважине за счет компенсации температуры скважинной жидкости компенсационным датчиком и конструкции датчика термоиндикации притока, где компенсационный датчик помещен в едином корпусе с нагревателем и измерительным датчиком.

Поставленная цель достигается тем, что в представленном датчике термоиндикации притока жидкости в скважине в этот же корпус, где находятся нагреватель и измерительный датчик, помещается датчик компенсации температуры скважинной жидкости, расположенные в следующей последовательности, начиная от конца датчика:

- помещенные в теплопроводящую пасту нагреватель косвенного типа и установленный в непосредственной близости к нему измерительный датчик;

- помещенный в теплопроводящую пасту датчик компенсации температуры жидкости;

- воздушный зазор между датчиками не менее 30 мм.

На чертеже представлен предлагаемый датчик термоиндикации притока жидкости в скважине.

В верхней части корпуса датчика 5 располагаются помещенные в теплопроводящую пасту нагреватель 1 и в непосредственной близости измерительный датчик 2. Затем обязательный воздушный зазор 3 и помещенный в теплопроводящую пасту датчик компенсации температуры жидкости 4.

Представленный датчик термоиндикации притока жидкости в скважине работает следующим образом.

При включении тока через нагреватель косвенного типа 1 происходит нагревание измерительного датчика 2, которое приводит к изменению его сопротивления и напряжения в измерительной цепи. Разогрев среды происходит до тех пор, пока не установится баланс между подводимым теплом и отводом тепла. Если окружающая среда имеет не нулевую скорость, а изменяемую, то можем получить зависимость напряжения (сопротивления) в измерительной цепи от скорости потока.

В скважине, в зависимости от ее глубины, меняется температура скважинной жидкости, которая также приводит к изменению сопротивления измерительного датчика 2. Установленный в этом же корпусе 5 датчик компенсации температуры 4 при изменении сопротивления автоматически вычитает собственное напряжение из напряжения измерительного датчика 2 в измерительной цепи, исключая влияние температуры скважинной жидкости на показания измерительного датчика 2.

Воздушный зазор 3 исключает взаимное влияние датчиков друг на друга.