一种多通道阀的制作方法

本发明涉及油田产量的计量管理技术领域，尤其涉及一种多通道阀。

背景技术：

目前多数油田各井站对各自油井的产能管理大多为单线管理，通常一个井站有多个采油井，少则5～8个，多则10～20个。为了计量每个单井的产量，需要在每个单井上设置计量装置，这就造成整个管理网点的管理成本较高。其不需计量的液体所需要的管线都是在腔外设置，导致整个系统庞大，容易损坏。在国内也有通过立式多通道阀进行油井产能管理的，但是现有立式多通道阀的分控阀操作均为外设管路，操作不方便且占地面积大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多通道阀，以解决现有技术中需在每个单井上设置计量装置造成的成本较高，以及球阀外设操作不方便占地面积大的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种多通道阀，包括呈封闭结构且设有若干第一进口管的分配器体，固接在所述分配器体内的分配盘，设置在分配盘一侧的计量通道，以及转动设置在分配盘另一侧的分配转臂，所述分配盘上设有与所述第一进口管一一对应连通的管孔，所述分配转臂内设有u型通道，所述u型通道的一端动密封的连通于计量通道，另一端动密封的连通于其中一个管孔未连通第一进口管的一端。

当需要进行单井计量时，分配转臂将其中一个第一进口管与计量通道相连通，以实现油井单井来液进入计量装置计量的目的。所述分配器体封闭式设计可以保证腔体内的介质与外部空间完全隔离，且不出现渗漏外流等现象，避免影响计量管理结果的准确性。两个动密封结构可确保被测管路介质与非测介质隔离，以此保证被测介质计量检测的精确。

作为优选，所述的多通道阀还包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构输出端密封穿过分配器体，且驱动连接于所述分配转臂未连通管孔以及计量通道的一侧。所述旋转驱动机构包括电机及其相关配件，工作时电机为分配转臂提供旋转动力。

作为优选，所述的多通道阀还包括发讯装置，所述发讯装置包括固设在所述旋转驱动机构上的光电连接座，设置在所述光电连接座上且与所述管孔一一对应的光电开关，以及固接于所述旋转驱动机构的输出端且随其转动的屏蔽盘，所述屏蔽盘上设有发讯口，在旋转驱动机构驱动分配转臂转动且所述u型通道的一端动密封的连通其中一个管孔时，所述发讯口置于与所述u型通道的一端连通的管孔所对应的光电开关处。

所述屏蔽盘与分配转臂同步旋转且其上设有发讯口，能够实现当所述u型通道的一端与其中一个管孔连通时，所述发讯口及时准确使与之对应的光电开关接点开路导通，此时电机停止工作，与计量通道连通的计量装置开始进行单井计量。

作为优选，所述分配盘中心开设有通孔，所述u型通道的一端动密封的连通于所述通孔的一端，所述计量通道密封连通于所述通孔的另一端。这样u型通道就通过所述通孔实现了与计量通道的对接。

作为优选，所述分配器体上设有第一出口管，所述分配盘与分配器体之间形成有连通第一出口管的工作腔，未连通所述u型通道的管孔连通于所述工作腔。在进行单井计量时，未连通所述u型通道的管孔来液流入到所述工作腔再经所述第一出口管流出。

作为优选，所述分配器体与分配盘之间还形成有旁通腔，所述旁通腔连通有设置在分配器体上的第二进口管以及第二出口管，所述第二进口管与第一进口管一一对应设置，所述计量通道位于所述旁通腔内且一端密封穿过所述分配器体。分配盘将封闭的分配器体分为互不相通的工作腔和旁通腔，且所述计量通道的结构可确保其内介质与其外非测介质隔离，保证了被测介质计量检测的精确性。

作为优选，所述第一进口管、第一出口管、第二进口管以及第二出口管上均设有阀门。通过所述阀门可控制各油井管路与第一进口管、第二进口管的连通，以及第一出口管、第二出口管与出口支座的连通。

作为优选，所述第一进口管和第二进口管端部连接有过滤器，所述过滤器内的过滤网位于第一进口管和第二进口管之间。过滤器可过滤掉各油井来液中的残渣。

作为优选，所述管孔呈弧形结构，其一端设置在所述分配盘的圆周面上，另一端设置在所述分配盘的端面并连接于所述u型通道的一端。

作为优选，所述分配盘端面周向均分个分区，所述管孔置于其中个分区内，另一个分区封闭设置。当需要计量各单井的总量时u型通道的一端旋转至封闭设置的分区，各单井来液均经第一出口管汇总，并被计量总流出量。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点及有益效果：

⑴本发明通过一个装置便可实现单井产量计量、多井产量汇总计量以及累计产量计量，降低了各油井单线管理计量装置的高成本投入。

⑵本发明的操作阀均与分配器结合为一个整体，便于操作，便于安装撬装且占地面积小。

⑶本发明发讯装置中光电开关与屏蔽盘相配合，便可实现单井计量检测的选通过程，这一结构缩减了整体结构简化了组装。

⑷本发明分配转臂两端形成的两个动密封结构能够确保单井计量管路的介质与其他管路介质隔离，保证被测介质计量检测准确。

⑸本发明还可以获取各油井产能季节变化规律，从而对油井生产价值的评估提供科学依据。

附图说明

图1是本发明所述多通道阀的主视图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的剖视图；

图4是本发明所述分配盘的主视图；

图5是本发明所述分配盘的侧剖图；

图6是本发明所述发讯装置结构示意图；

图7是本发明所述过滤器结构示意图；

图8是图3中的e处局部放大视图；

图9是图3中f处局部放大视图；

图10是图6中h处局部放大视图。

图中：1、电机座；2、电机外罩；3、光电连接座；4、电机；5、光电开关；6、屏蔽盘；601、发讯口；7、定位备帽；8、联接套；9、分配转臂；10、压兰；11、端盖；12、弹簧；13、密封套；14、分配器体；15、过滤器；151、过滤网1；16、进口阀门；17、出口阀门；18、出口支座；19、分配盘；191、管孔；192、通孔；193、停车位；20、计量通道；21、工作腔；22、旁通腔；23、第一进口管；24、第二进口管；25、第一出口管；26、第二出口管。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种多通道阀，如图1-10所示，该多通道阀包括分配器体14、分配盘19、分配转臂9、旋转驱动机构、发讯装置、阀门、过滤器15及出口支座18，其中：

上述分配器体14包括一个密闭腔体，具体的，分配器体14一端通过端盖11密封连接，具体是将分配器体14一端通过封组焊焊接于端盖11，或者分配器体14一端与端盖11螺栓连接形成封闭结构，封闭式设计可以保证腔体内的介质与外部空间完全隔离，且不出现渗漏外流等影响计量管理结果准确性的现象。

上述密闭腔体内部固接有分配盘19，上述分配盘19将该密闭腔体分为互不连通的工作腔21和旁通腔22。该密闭腔体上方连通的设置有若干个第一进口管23和第二进口管24，下方设置有一个第一出口管25和一个第二出口管26。上述工作腔21与第一出口管25相连通，旁通腔22与第二进口管24及第二出口管26相连通，其中第二进口管24与第一进口管23一一对应设置，管路数量可以根据油田实际油井数量进行选择，本实施例中设置为15个。在旁通腔22内部还设置有计量通道20，该计量通道20一端(图3所示b端)密封的穿过旁通腔22并与计量装置(图中未示出)相连接。

本实施例中，如图4以及图5所示，分配盘19端面周向均分16个分区，在其中15个分区内开设与上述第一进口管23一一对应连通的管孔191，另一个分区封闭设置，该封闭设置的分区可作为不进行单井测量时的停车位193。上述管孔191呈弧形结构，其一端设置在分配盘19的圆周面上并与第一进口管23相连通，另一端设置在分配盘19面向工作腔21一侧的端面上，并连通于上述分配转臂9。分配盘19中心还开设有通孔192，该通孔192面向旁通腔22的一侧密封连接有计量通道20，具体的，上述分配盘19与计量通道20通过焊接的方式密封连接，进而能够将计量通道20内的待测介质与非测介质隔离，保证了被测介质计量检测的精确性。上述计量通道20的另一端密封穿过旁通腔22设置，可连接于计量装置。

本实施例中，上述分配盘19可为铸钢件或机械加工件，本实施例中优先选用铸钢件，以使得弧形管孔191能够平滑过度。

本实施例中，在上述分配盘19不与计量通道20相连通的另一侧转动设置有上述分配转臂9，具体的，上述分配转臂9一端穿过分配器体14的端盖11，且连接于旋转驱动机构并由其带动旋转，且分配转臂9穿过端盖11的一端通过压兰10密封连接。

在分配转臂9内设有u型通道，该u型通道的一端动密封的通过分配盘19中心通孔192连通于上述计量通道20，另一端动密封的连通于其中一个管孔191未连通第一进口管23的一端，通过上述结构，能够将与该管孔191连通的第一进口管23和u型通道相连通，u型通道又通过分配盘19中心通孔192实现了与计量通道20的对接连通。本实施例中，优选的，在u型通道连通管孔191的一端内部依次装有弹簧12和密封套13，具体的，上述弹簧12可以为压缩弹簧或碟形弹簧等能够承受轴向压力储存变形能的弹性元件，本实施例中选用弹簧。通过上述弹簧12和密封套13，在分配转臂9转动时，该端通过弹簧12将密封套13抵至管孔191上，将u型通道与管孔191动密封(可参照图9)。

通过上述两个动密封结构可确保被检测管路介质与其他管路非测介质隔离，以此保证被测介质计量检测的精确。

本实施例中，如图3以及图8所示，旋转驱动机构包括通过螺栓与分配器体14的端盖11固定连接的电机座1，该电机座1上通过螺钉固定连接有电机外罩2，在电机外罩2内安装有电机4，该电机4连接有控制器(图中未示出)，且电机4的输出端通过键连接有联接套8，该联接套8一端穿过电机座1连接于分配转臂9的一端，具体的，是在端盖11的中心孔内装入轴承，用压兰10将轴承固定住，分配转臂9未连通管孔191以及计量通道20的一端穿过轴承与联接套8的键槽孔连接。

本实施例中，在电机座1靠近电机4的一侧固定连接有发讯装置，具体的，如图6所示，该发讯装置包括光电连接座3、设置在光电连接座3上的光电开关5以及屏蔽盘6。其中，上述光电连接座3通过内六角螺钉固定安装在电机座1上，该光电连接座3套设在联接套8上且与联接套8之间设有推力轴承和滚动轴承，通过该推力轴承可防止联接套8与光电连接座3接触从而增大旋转摩擦力，通过滚动轴承将联接套8与光电连接座3滚动连接。上述光电开关5按均布方式用螺钉固定在光电连接座3右侧的平面上，且与上述管孔191一一对应设置。

上述屏蔽盘6套设在联接套8上并可随其一起旋转，具体是在联接套8上设置凸台以及定位备帽7，屏蔽盘6置于该凸台处，并通过定位备帽7锁紧在联接套8上，使其能够随联接套8一起旋转。

可参照图10，在该屏蔽盘6上设有发讯口601，当发讯口601位于其中一个光电开关5处时，该光电开关5可导通并发送信号给控制器，由控制器控制电机4停止。

本发明工作时屏蔽盘6与分配转臂9同步被电机4带动旋转，在分配转臂9转动且所述u型通道的一端动密封的连通其中一个管孔191时，所述屏蔽盘6上的发讯口601置于与所述u型通道的一端连通的管孔191所对应的光电开关5处，及时准确使之导通，此时控制器接收到该光电开关5的信号，并控制电机4停止工作，开始进行所述其中一个管孔191相对应的第一进口管23连接的油井管路的单井产量计量。在本实施例中，上述电机4选取单相100w电机。上述光电开关5可以为常用型红外线光电开关或者霍尔元件的磁感应传感器，本实施例中选用常用型红外线光电开关。

本实施例中，上述过滤器15连通于第一进口管23和第二进口管24未与分配器体14相连的一端，且过滤器15的一端(图3所示的a端)连通于各油井管路，该过滤器15内的过滤网151位于第一进口管23和第二进口管24之间，过滤器15结构如图7所示。上述第一进口管23、第一出口管25、第二进口管24以及第二出口管26上均设有阀门。其中第一进口管23和第二进口管24未与分配器体14相连的一端连接有进口阀门16，另一端与过滤器15连接。上述第一出口管25与第二出口管26通过出口阀门17与出口支座18相连接，该出口支座18的一端(图3中所述c端)连通于总汇管路。上述方式能够保证连接的密封性，确保来自各油井的液体能够完全通过所述进口阀门16进入第一进口管23，从而保证最终计量结果的准确性。具体的，所述阀门可以为旋塞阀、闸阀、截止阀、蝶阀、球阀等类型，本实施中进口阀门16及出口阀门17均选用球阀，其中进口阀门16为dn40球阀，出口阀门17为dn100球阀。

下面对本发明的上述多通道阀的工作原理加以说明：

首先，先将各油井管路连通于过滤器15，随后将过滤器15通过进口阀门16连通第一进口管23和第二进口管24。当需要计量某一油井的产量时，控制旋转驱动机构的电机4转动并带动屏蔽盘6和分配转臂9同步转动，当分配转臂9中的u型通道转至与待测油井连通的第一进口管23相对应的管孔191处时，屏蔽盘6的发讯口601也转至与该管孔191相对应的光电开关5处，此时该位置的光电开关5导通发送信号给控制器，控制器控制电机4停止转动，开始进行该管孔191相对应的第一进口管23连接的油井管路的单井产量计量。各油井来液自过滤器15的a端流经过滤器15后流入第一进口管23，通过分配盘19上的管孔191后，需要计量的一路液体通过u型通道流入计量通道20，最终进入计量装置进行计量检测；其余不需计量的管路液体汇入工作腔21后从第一出口管25流出，流经出口支座18的c端后汇入总汇管路，图3中箭头所示即为该工作过程。如需计量另一口油井的油量，方法同上。如不需要对某一油井的产量计量，则将所有第一进口管23上的进口阀门16和第一出口管25上的出口阀门17关闭，同时打开第二进口管24上的进口阀门16及第二出口管26上的出口阀门17，各油井来液直接通过第二进口管24流入旁通腔22，并流经第二出口管26流入到出口支座18中，最终汇入总汇管路。本发明不仅能够实现单井产量计量、多井产量汇总计量以及累计产量计量，还可以获取各油井产能季节变化规律，从而对油井生产价值的评估提供科学依据。

当需要反冲过滤网151时，第一进口管23和第一出口管25上的阀门均打开，而第二进口管24与第二出口管26上的阀门均关闭，此时分配转臂9内的u型通道可旋转的一端置于分配盘19端面上的停车位193，冲洗介质从总汇管路经由出口支座18的c端自下而上流入工作腔21中，然后经分配盘19上的管孔191流入第一进口管23，然后流经第一进口管23进口阀门16冲入过滤器15中对过滤网151进行冲洗。而当要冲洗过滤器15中的残渣时，第一进口管23和第一出口管25上的阀门均关闭，第二进口管24与第二出口管26上的阀门均打开，冲洗的介质从总汇管路经由出口支座18的c端流入第二出口管26，自下而上将残渣经由过滤器15的a端从各油井的入口处冲出。反洗后再将各阀置于常态，即完成反洗工作。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。