DE20101134U1 - Vorrichtung zur Bestimmung des Flüssigkeitsspiegels einer Flüssigkeitssäule - Google Patents
Vorrichtung zur Bestimmung des Flüssigkeitsspiegels einer FlüssigkeitssäuleInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung des Flüssigkeitsspiegels einer Flüssigkeitssäule in einem Förder- bzw. Bohrloch bzw. in einer Injektionsbohrung, wobei neben einem Steig- bzw. Förderrohr zum Ausbringen der Flüssigkeit bzw. neben einem Injektionsrohr ein Meßrohr angeordnet ist, aus welchem über eine zum Boden des Förder- bzw. Bohrloches gewandten Öffnung ein unter Druck stehendes Gas ausbringbar ist, und wobei aus dem für das Ausbringen des Gases aus dem Meßrohr ermittelten Druck die Höhe des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitssäule im Bohr- bzw. Förderloch bzw. in der Injektionsbohrung ableitbar bzw. bestimmbar ist.
Eine Vorrichtung der obigen Art ist beispielsweise aus der US-A-5 735 346 bekannt, wobei bei dieser bekannten Vorrichtung der Flüssigkeitsspiegel in einem Loch, beispielsweise einem Förderloch, durch die Messung des Gasdruckes in einem Meßrohr ermittelt wird, welches in die Flüssigkeit eines ein Förderrohr umgebenden Ringraumes im Bohrloch eingetaucht wird. In das Meßrohr wird ein Gas unter Druck eingebracht, wobei aus dem für ein Ausbringen des Gases in die Flüssigkeit erforderlichen Druck unmittelbar auf die Höhe der Flüssigkeitssäule in dem das Förderrohr umgebenden Ringraum rückgeschlossen werden kann. Bei Schwankungen des zu messenden Flüssigkeitsspiegels, wie dies beispielsweise durch einen unregelmäßigen bzw. azyklischen Betrieb eines Förder- bzw. Pumpenele-0 ments möglich ist, wodurch gegebenenfalls starke Niveauunterschiede des Flüssigkeitsspiegels bedingt werden, kann es zu einem raschen Entweichen von Druckgas aus dem Meßrohr bei großen Niveauunterschieden kommen. Durch ein rasches Absinken des Flüssigkeitsspiegels und eines damit verbundenen raschen Absinkens eines Gegendruckes entweicht
das Gas aus der Meßleitung unmittelbar aus dem unteren Ende derselben, wobei es bei raschen bzw. abrupten Druckänderungen in dem vergleichsweise langen, einen gleichmäßigen Querschnitt aufweisenden Meßrohr zu turbulenten Strömungsverhältnissen kommen kann, welche Meßergebnisse verfälschen können bzw. eine Messung des Flüssigkeitsspiegels unmöglich machen. Neben derartigen turbulenten Strömungen bei raschen Änderungen der Flüssigkeitssäule und damit verbunden des Gegendruckes, welcher einem Einbringen des Gases in die Flüssigkeit entgegengesetzt wird, kann es zusätzlich zu Schwingungen der Gassäule in dem Meßrohr kommen, welche ebenfalls zu schlecht bzw. nicht interpretierbaren Meßergebnissen führen.
Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahin gehend zu verbessern, daß in dem Meßrohr stabile Bedingungen zur Erzielung von zuverlässigen Meßdaten für den Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeitssäule selbst bei raschen bzw. abrupten Änderungen des Niveaus des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitssäule aufrecht erhalten werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Meßrohr insbesondere im Bereich vor seiner zum Boden des Bohr-5 bzw. Förderloches bzw. der Injektionsbohrung gewandten Öffnung mit einer Druck- und/oder Mengenreguliervorrichtung ausgebildet ist. Dadurch, daß das Meßrohr mit einer Druck- und/oder Mengereguliervorrichtung ausgebildet ist, gelingt es, in dem Meßrohr eine annähernd laminare Strö-0 mung des zur Bestimmung des Flüssigkeitsniveaus in das Meßrohr unter Druck eingebrachten Gases selbst bei raschen bzw. starken Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels und damit verbunden raschen bzw. abrupten Änderungen des durch den Flüssigkeitsspiegel aufgebauten Gegendruckes aufrecht 5 zu erhalten, wodurch ein kontinuierliches Ausbringen bzw.
Ausperlen des Gases aus dem Meßrohr erhalten werden kann. Durch ein derartiges kontinuierliches Ausbringen des Gases, welches durch eine annähernd bzw. weitestgehend laminare Strömung im Inneren des Meßrohres erzielbar ist, B können erfindungsgemäß, beispielsweise unabhängig von einem intermittierend arbeitenden Fördersystem des zugehörigen Steig- bzw. Förderrohres, jeweils zuverlässige Daten betreffend die tatsächliche Höhe des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitssäule erhalten werden. In diesem Zusammenhang ist erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, daß die Druck- und/oder Mengenreguliervorrichtung im Bereich vor der zum Boden des Bohr- bzw. Förderloches gewandten Öffnung im Meßrohr ausgebildet ist, so daß im wesentlichen unmittelbar vor der zum Boden des Bohrloches gewandten Austrittsöffnung des Meßrohres die gewünschten, laminaren Strömungsverhältnisse aufgebaut und zuverlässig aufrecht erhalten werden können.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Druck- und/oder Mengenreguliervor-0 richtung von einem Drosselelement gebildet ist, wobei ein derartiges Drosselelement in einfacher Weise in dem gegebenenfalls eine große Länge aufweisenden Meßrohres angeordnet sein kann. Gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Druck- und/oder Mengenreguliervorrichtung von einem im Bereich der Öffnung des Meßrohres eingesetzten, rohrförmigen Element mit einem gegenüber dem lichten Querschnitt des Meßrohres verringerten Querschnitt gebildet ist. Durch Vorsehen einer Drosselstelle bzw. eines rohrförmigen 0 Elements mit gegenüber dem lichten Querschnitt des Meßrohres verringertem Durchtrittsquerschnitt kann insbesondere bei großen Längen des Meßrohres ein entsprechend großer, lichter Durchtrittsquerschnitt über den größten Teil der Länge des Meßrohres zur Verfügung gestellt 5 werden, um eine ausreichende Gasmenge in den Bereich des
zum Boden des Förderloches gewandten Endes des Meßrohres einbringen zu können, wobei durch die insbesondere im Bereich vor der Austrittsöffnung des Meßrohres vorgesehene Druck- und/oder Mengenreguliervorrichtung mit verringertem Querschnitt unmittelbar vor dem Austritt aus dem Meßrohr die für eine erfindungsgemäße Messung günstige bzw. erforderliche, weitestgehend laminare Strömung erzielbar ist.
Für einen ordnungsgemäßen Aufbau einer gleichmäßigen, laminaren Strömung ist in diesem Zusammenhang gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß das Drosselelement bzw. das rohrförmige Element mit verringertem Querschnitt eine Längserstreckung in Richtung des Meßrohres aufweist, welche wenigstens dem Innendurchmesser des Meßrohres entspricht, so daß durch die erfindungsgemäß vorgesehene Längserstreckung des Drosselelements bzw. des rohrförmigen Elements ein ausreichender Weg zum Aufbau der gewünschten laminaren Strömung zur Verfügung steht.
Um auch im Inneren des Meßrohres beim Übergang in das 0 Drosselelement bzw. das rohrförmige Element mit verringertem Querschnitt in jedem Fall eine gleichmäßige Strömung ohne die Ausbildung von Turbulenzen aufrecht zu erhalten, ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß das Drosselelement bzw. das rohrförmige Element 5 wenigstens an seinem von der zum Boden gewandten Öffnung des Meßrohres abgewandten Ende mit einer sich konisch erweiternden Eintrittsöffnung ausgebildet ist.
Zur Erzielung der gewünschten Laminarität der Strömung im Inneren des Meßrohres durch eine Mengen- und/oder 0 Druckregulierung des zur Bestimmung der Höhe der Flüssigkeitssäule aufgebauten Gasdrucks wird vorgeschlagen, daß der verringerte Querschnitt des eingesetzten, rohrförmigen Elements bzw. des Drosselelements weniger als ein Viertel, vorzugsweise weniger als ein Zehntel, des lichten Quer-5 Schnitts des Meßrohres beträgt, wie dies in einer weiters
bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht.
Insbesondere für den Fall eines Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung in verunreinigten Flüssigkeiten ist trotz der kontinuierlichen Zufuhr und dem damit verbundenen Austreten von Gas aus dem Meßrohr gegebenenfalls eine Verschmutzung bzw. eine Anlagerung von Ablagerungen im Meßrohr möglich, wobei in diesem Zusammenhang gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen wird, daß die Druck- und/oder Mengenreguliervorrichtung mit einer Reinigungsvorrichtung versehen ist. Eine derartige Reinigungsvorrichtung zur Entfernung von etwaigen Ablagerungen ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Reinigungsvorrichtung von einem in das Meßrohr einbringbaren, stabartigen Reinigungsglied gebildet ist, welches insbesondere entgegen der Kraft einer Feder in den verringerten Querschnitt des Drosselelements bzw. des rohrförmigen Elements einschiebbar bzw. einführbar ist. Derart kann, 0 falls durch Verunreinigungen oder Ablagerungen ein erhöhter Druck bzw. Staudruck insbesondere im Bereich des Austrittes aus dem Meßrohr auftritt, das erfindungsgemäße, stabartige bzw. kolbenartige Reinigungsglied in das Meßrohr eingebracht werden, wobei durch ein Einschieben des 5 stabartigen Reinigungsglieds in den verringerten Querschnitt unmittelbar eine Freilegung des gesamten verringerten Querschnitt des Drosselelements bzw. des rohrförmigen Elements und somit eine Reinigung erzielbar ist.
Neben einer Aufrechterhaltung einer im wesentlichen 0 laminaren Strömung ist für eine Verbesserung der Genauigkeit der Meßergebnisse darüber hinaus günstig, falls viele kleine Gasblasen bzw. Gasperlen aus der Austrittsöffnung des Rohres ausgebracht werden. In diesem Zusammenhang wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform der erfin-5 dungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, daß das Ende des
Meßrohres an seiner zum Boden des Bohr- bzw. Förderloches gewandten Öffnung zur Längsachse des Meßrohres abgeschrägt ausgebildet ist. Durch ein derartiges schräges bzw. abgeschrägtes Ausbilden der zum Boden des Bohr- bzw. Förderloches gewandten Austrittsöffnung des Meßrohres wird bewirkt, daß ein kontinuierliches Ausperlen von kleinen Gasblasen erzielbar ist, während bei einem im wesentlichen normal auf die Längserstreckung des Rohres ausgebildeten Austrittsende, wie dies beispielsweise der eingangs genannten US-A-5 735 346 entnehmbar ist, ein Austreten von Gas erst nach Bildung von entsprechend großen Blasen erfolgt, wodurch ein größerer Druckwiderstand vorgetäuscht wird und demgemäß ein nicht korrektes Ergebnis des Niveaus bzw. Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitsäule als Resultat erhalten wird.
Gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Öffnung des Meßrohres im wesentlichen auf der Höhe eines mit dem Steigbzw. Förderrohr zusammenwirkenden Förderelements, insbe-0 sondere auf Höhe der Eintritts- bzw. Ansaugöffnung einer Förderpumpe, angeordnet ist. Durch Anordnung der Öffnung des Meßrohres auf Höhe des Förderelements, insbesondere auf Höhe der Eintritts- bzw. Ansaugöffnung einer Förderpumpe, läßt sich somit exakt der statische Druck an der Eingangsöffnung eines derartigen Förderelements bzw. einer Förderpumpe ermitteln. Überlicherweise wird das Meßrohr im Bereich des Steig- bzw. Förderrohres bzw. unmittelbar an diesem angeordnet bzw. festgelegt, wodurch sich aus der Kenntnis der Einbaulänge des Förderrohres unmittelbar die exakte Tiefe der Austrittsöffnung des Meßrohres ermitteln läßt. Weiters ergibt sich aus der Messung des statischen Drucks, welcher einer Förderhöhe entspricht, unmittelbar die Tiefe bzw. Position des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitssäule. Der statische Druck wird in einfacher Weise 5 dadurch bestimmt, daß an das Meßrohr bzw. eine Zufuhr-
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leitung zu dem Meßrohr in an sich bekannter Weise ein Drucksensor angeschlossen ist, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht, welche insbesondere bei einem offenen Förder- bzw. Steigrohr, welches gegebenenfalls von einem entsprechenden Mantelrohr bzw. Futterrohr umgeben ist, verwendet werden kann.
Bei geschlossenem Steig- bzw. Förderrohr ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ein weiterer Drucksensor vorgesehen, so daß aus dem Differenzdruck innerhalb des das Förder- bzw. Steigrohr umgebenen Futterrohres und des im Meßrohr ermittelten Drucks das exakte Niveau des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitssäule ermittelt werden kann.
Für eine besonders einfache Auswertung der Messungen zur Bestimmung des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitssäule ist darüber hinaus gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß der wenigstens eine Drucksensor mit einer Auswerteeinheit, insbesondere Rechnereinheit, und einer Anzeigeeinheit gekoppelt ist, wobei derartige Auswerte- bzw. Rechnereinheiten und Anzeigeeinheiten auch in größerer Entfernung von dem Förder- bzw. Bohrloch in einer Überwachungs- bzw. Regelstation vorge-5 sehen sein können.
Zum Schutz des Meßrohres gegen Korrosion wird vorgeschlagen, daß in das Meßrohr ein nicht-korrosives Gas, insbesondere Stickstoff, einbringbar ist, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform entspricht, wobei ge-0 maß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen wird, daß das Gas aus einem Druckvorratsbehälter, insbesondere einem Hochdruckspeicher, über ein Regel- bzw. Steuerglied in das Meßrohr einbringbar ist, so daß insbesondere ohne einen gesonderten Antrieb für die Bereit-
stellung des Gases, welches in das Meßrohr eingebracht wird, das Auslangen gefunden werden kann.
Insbesondere für ein nachträgliches Einbringen bzw. ein Nachrüsten mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß das Meßrohr frei hängend bzw. mittels einer gesonderten Zentriervorrichtung eingebracht wird, wodurch für ein derartiges Nachrüsten auf einen Ausbau des Steigbzw. Förderrohrs oder eines Injektionsrohrs für ein Anbringen bzw. Festlegen des Meßrohrs verzichtet werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Bohrbzw. Förderloch mit einem Steig- bzw. Förderrohr sowie einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitssäule in dem Bohrbzw. Förderloch bzw. in einer Injektionsbohrung; 0 Fig. 2 in vergrößertem Maßstab das in Fig. 1 mit I angedeutete Detail des Bereichs des zum Boden des Bohrbzw. Förderloches gewandten Endes des Meßrohres der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1; und Fig. 3 in nochmals vergrößertem Maßstab einen Schnitt 5 durch den Bereich des Austrittsendes des Meßrohres der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer abgewandelten Ausführungsform einer Druck- und/oder Mengenreguli ervorrichtung.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausbildung eines 0 Förder- bzw. Bohrloches ist mit 1 ein Mantelrohr bzw.
Futterrohr des Bohrloches bezeichnet, in welches ein Förder- bzw. Steigrohr 2 und ein Meßrohr 3 eingebracht sind, wobei insbesondere das Meßrohr 3 in den nachfolgenden Fig. 2 und 3 noch im Detail dargestellt ist. An das Steig- bzw. Förderrohr 2 ist ein Förderelement, beispielsweise eine
Förderpumpe 4 angeschlossen, welche zum Fördern der im Bohrloch 1 enthaltenen bzw. aufsteigenden Flüssigkeit 5 vorgesehen ist, wobei der Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeitssäule 5 in Fig. 1 mit 6 bezeichnet ist. Der Förderhorizont im Bereich des Bohrloches 1 ist mit 7 angedeutet.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß im Bereich des Eintrittsendes des Steigrohres 2, d.h. im wesentlichen im Bereich der Eintrittsöffnung des Förderelements 4 das Meßrohr 3 endet, wobei die detaillierte Ausbildung desselben in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. In das Meßrohr 3 wird über eine schematisch angedeutete Gasquelle 8, beispielsweise einen Hochdruckbehälter bzw. eine Druckgasflasche, oder auch einen Kompressor, Gas unter Druck in das Meßrohr 3 ausgebracht, wobei an einer Zufuhrleitung 9 zu dem Meßrohr 3 darüber hinaus, insbesondere für den Fall, daß die Gasquelle 8 von einem Hochdruckbehälter bzw. einer Hochdruckflasche gebildet ist, eine entsprechende Druckreduktions- bzw. -regeleinrichtung 10, gegebenenfalls mit einer entsprechenden Durchflußregeleinrichtung, eine Druckanzeige bzw. ein Manometer 11 sowie weiters ein Drucksensor 12 eingeschaltet bzw. vorgesehen sind. Der Drucksensor 12 ist mit einer Auswerteeinheit 13, beispielsweise mit einer Rechnereinheit verbunden, welche weiters mit einer' Anzeigevorrichtung 14 gekoppelt ist. Ergänzend ist in Fig. 1 in der Verbindungsleitung zwischen dem Drucksensor 12 und der Rechnereinheit 13 eine weitere Justiereinrichtung 15 angedeutet.
Aus dem Druck, welcher für ein Ausbringen des in die
Meßleitung bzw. in das Meßrohr 3 unter Druck eingebrachten 0 Gases gegen den Staudruck durch die Flüssigkeitssäule 5 in dem Förder- bzw. Bohrloch 1 erforderlich ist, und der Kenntnis der Länge des Meßrohres 3 läßt sich unmittelbar die Höhe des Flüssigkeitsspiegels 6 bestimmen, wobei bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform zusätzlich ein weiteres Manometer bzw. ein weiterer Drucksensor 16 an dem
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Bohr- bzw. Förderloch im Bereich der Mündung desselben sowie ein weiterer Drucksensor 17 angedeutet sind, welche ebenfalls mit der Auswerte- bzw. Rechnereinheit 13 sowie der Anzeigeeinheit 14 gekoppelt sind.
Es läßt sich somit aus der Messung statischen Druckes in dem Meßrohr 3, welcher einer Förderhöhe h entspricht, und aus der bekannten Tiefe T der Austrittsöffnung bzw. der zum Boden des Bohr- bzw. Förderloches 1 gewandten Öffnung des Meßrohres 3 unmittelbar die Tiefe des Flüssigkeitsspiegels H errechnen und beispielsweise auf der Anzeigeeinheit auf dem Bildschirm 14 anzeigen.
Anstelle eines Steig- bzw. Förderrohrs , 2 in einem Förder loch 1 kann das Meßrohr 3 gemeinsam mit den angeschlossenen Elementen zur Bestimmung der Flüssigkeitssäule auch in einer Injektionsbohrung mit einem Injektionsrohr zusammenwirken.
In den Fig. 2 und 3 wird der Bereich der Austrittsöffnung bzw. der Bereich der zum Boden des nicht dargestellten bzw. Förderloches gewandten Öffnung 18 des Meß-0 rohres 3 in jeweils vergrößertem Maßstab dargestellt. Es ist ersichtlich, daß der Rand der Öffnung 18 abgeschrägt relativ zu der in Fig. 3 mit 19 bezeichneten Längsachse des Meßrohres 3 ausgebildet ist, wobei sich durch diese Abschrägung der Öffnung 18 bewirken läßt, daß an der Spitze jeweils kleine, schematisch mit 20 angedeutete Gasblasen aus dem Inneren des Meßrohres 3 austreten, so daß zur Bildung der Gasblasen kein übermäßiger Druckaufbau erforderlich ist, der das Meßergebnis verfälschen könnte.
Weiters ist in Fig. 2 und 3 jeweils im Bereich der 0 Austrittsöffnung 18 des Meßrohres 3 bzw. diesem Bereich unmittelbar vorgeschaltet in Fig. 2 eine von einem Drosselelement 21 gebildete Druck- und/oder Mengenreguliervorrichtung und in Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform einer derartigen Druck- und/oder Mengenre-5 guliervorrichtung in Form eines in das Meßrohr einge-
setzten rohrförmigen Elements 22 dargestellt. Sowohl das Drosselelement 21 als auch das rohrförmige Element 22 dienen dazu, durch eine Verengung des lichten Querschnittes des Meßrohres 3 durch eine entspreohende Druck- und/oder Mengenregulierung im Inneren des Rohres 3 eine annähernd bzw. weitestgehend laminare Strömung selbst bei starken bzw. abrupten Schwankungen des Niveaus des Flüssigkeitsspiegels, wie dies beispielsweise durch ein intermittierendes Fördern durch das Förderelement 4 bewirkt werden kann, aufrecht zu erhalten.
Wie insbesondere aus der detaillierten Darstellung gemäß Fig. 3 ersichtlich, weist das rohrförmige,, längliche Element 22 einen lichten Querschnitt 23 auf, welcher beispielsweise weniger als ein Sechstel des lichten Quer-Schnitts 24 des Meßrohres 3 beträgt, so daß durch die vorgenommene Querschnittsreduktion zuverlässig die gewünschte, laminare Strömung zumindest im Bereich der Austrittsöffnung 18 bzw. unmittelbar davor eingestellt und aufrecht erhalten werden kann. Da, wie aus Fig. 3 ersicht-0 lieh, das rohrförmige Element 22 eine Längserstreckung aufweist, welche den lichten Querschnitt 24 des Meßrohres 3 übersteigt, wird durch diese vorgesehene Längserstreckung ein entsprechend großer Weg im Inneren des Meßrohres 3 mit verringertem Durchtrittsquerschnitt erhalten, 5 welche die gewünschte, gleichmäßige, laminare Strömung aufbauen bzw. einstellen kann. Weiters ist zur Vermeidung von Turbulenzen an dem von der Öffnung 18 abgewandten Ende das rohrförmige Element 22 mit einer Abschrägung 25 ausgebildet, welche eine sich konisch erweiternde Eintrittsöffnung in den Bereich 23 mit verringertem Querschnitt definiert, so daß bei der Querschnittsverengung das Auftreten von Turbulenzen oder dgl. in dem unter Druck im Meßrohr 3 zugeführten Gas vermieden werden kann.
In Fig. 3 ist allgemein mit 26 eine Reinigungsvor-5 richtung für das rohrförmige Element 22 angedeutet, wobei
für eine Entfernung von Ablagerungen bzw. Verunreinigungen im verringerten Querschnitt 23 ein stabartiges Reinigungsglied 27 in das Innere des lichten Querschnitts insbesondere entgegen der Kraft einer Feder 28, welche an einem kolbenförmigen Element 29 abgestützt ist, eingebracht wird, wobei durch entsprechende Abstimmung der Abmessungen des stabartigen Elements 27 auf den Innendurchmesser bzw. die lichte Öffnung des rohrförmigen Elements 22 eine zuverlässige und vollständige Reinigung des Durchtrittsquerschnitts 23 erzielbar ist.
Zur Vermeidung einer Korrosion im Bereich der Austrittsöffnung 18 des Meßrohres 3 bzw. des ,rohrförmigen Elements 22 mit verringertem Durchmesser kann ein nichtkorrosives Gas, wie beispielsweise Stickstoff, Verwendung finden.
Claims (16)
1. Vorrichtung zur Bestimmung des Flüssigkeitsspiegele (6) einer Flüssigkeitssäule (5) in einem Förder- bzw. Bohrloch (1) bzw. in einer Injektionsbohrung, wobei neben einem Steig- bzw. Förderrohr (2) zum Ausbringen der Flüssigkeit bzw. neben einem Injektionsrohr ein Meßrohr (3) angeordnet ist, aus welchem über eine zum Boden des Förder- bzw. Bohrloches (1) gewandten Öffnung ein unter Druck stehendes Gas ausbringbar ist, und wobei aus dem für das Ausbringen des Gases aus dem Meßrohr (3) ermittelten Druck die Höhe des Flüssigkeitsspiegels (6) der Flüssigkeitssäule (5) im Bohr- bzw. Förderloch bzw. in der Injektionsbohrung ableitbar bzw. bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßrohr (3) insbesondere im Bereich vor seiner zum Boden des Bohr- bzw. Förderloches (1) bzw. der Injektionsbohrung gewandten Öffnung (18) mit einer Druck- und/oder Mengenreguliervorrichtung (21, 22) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und/oder Mengenreguliervorrichtung von einem Drosselelement (21) gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und/oder Mengenreguliervorrichtung von einem im Bereich der Öffnung (18) des Meßrohres (3) eingesetzten, rohrförmigen Element (22) mit einem gegenüber dem lichten Querschnitt (24) des Meßrohres (3) verringerten Querschnitt (23) gebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement (21) bzw. das rohrförmige Element (28) mit verringertem Querschnitt eine Längserstreckung in Richtung des Meßrohres (3) aufweist, welche wenigstens dem Innendurchmesser (24) des Meßrohres (3) entspricht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselelement bzw. das rohrförmige Element (22) wenigstens an seinem von der zum Boden gewandten Öffnung (18) des Meßrohres (3) abgewandten Ende mit einer sich konisch erweiternden Eintrittsöffnung (25) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verringerte Querschnitt (23) des eingesetzten, rohrförmigen Elements (22) bzw. des Drosselelements (21) weniger als ein Viertel, vorzugsweise weniger als ein Zehntel, des lichten Querschnitts (24) des Meßrohres (3) beträgt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- und/oder Mengenreguliervorrichtung (22) mit einer Reinigungsvorrichtung (26) versehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung von einem in das Meßrohr (3) einbringbaren, stabartigen Reinigungsglied (27) gebildet ist, welches insbesondere entgegen der Kraft einer Feder (28) in den verringerten Querschnitt (23) des Drosselelements bzw. des rohrförmigen Elements (22) einschiebbar bzw. einführbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Meßrohres (3) an seiner zum Boden des Bohr- bzw. Förderloches (1) gewandten Öffnung (18) zur Längsachse (19) des Meßrohres (3) abgeschrägt ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (18) des Meßrohres (3) im wesentlichen auf der Höhe eines mit dem Steig- bzw. Förderrohr (2) zusammenwirkenden Förderelements (4), insbesondere auf Höhe der Eintritts- bzw. Ansaugöffnung einer Förderpumpe, angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an das Meßrohr (3) bzw. eine Zufuhrleitung (9) zu dem Meßrohr (3) in an sich bekannter Weise ein Drucksensor (12) angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Förder- bzw. Steigrohr (2)oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (6) ein weiterer Drucksensor (17) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Drucksensor (12, 17) mit einer Auswerteeinheit (13), insbesondere Rechnereinheit, und einer Anzeigeeinheit (14) gekoppelt ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in das Meßrohr (3) ein nicht- korrosives Gas, insbesondere Stickstoff, einbringbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas aus einem Druckvorratsbehälter (8), insbesondere einem Hochdruckspeicher, über ein Regel- bzw. Steuerglied (10, 11) in das Meßrohr einbringbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßrohr (3) frei hängend bzw. mittels einer gesonderten Zentriervorrichtung eingebracht wird.
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-
2001
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017158051A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Statoil Petroleum As | Pressure sensing system |
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