油田单井两相自动计量装置的制作方法

文档序号:27189254发布日期:2021-11-03 11:36阅读:91来源:国知局

1.本实用新型涉及油田产液计量领域,尤其适用于油田低产区块单井产油计量领域,具体为油田单井两相自动计量装置。


背景技术:

2.油田单井计量是一项工作量庞大的基础性工作,其计量数据的准确性、真实性及可靠性,直接影响到油田的合理开发部署和经济效益。由于单井产液量少含气、出沙、结蜡、间抽间歇出液等诸多问题存在,现阶段还没有一种单井计量工艺技术在油田普遍推广使用,各大油田任处于研究探索阶段,尤其是在延长油田目前开展的co,驱油,注聚合物驱油、微生物驱油、注水大会战等提高采收率项目,都要求对实施方案进行较准确的评价,这就对单井计量提出了更高的要求,因此对单井油气产量进行更深入的分析,对计量工艺进行更细致的研究,开发出一种精度高、适用范围广的油田单井两相自动计量装置是非常有必要的。


技术实现要素:

3.为了解决上述问题,本实用新型提供一种结构简单,通过油井产液自带的压力推动活塞连续运动,实现单井产油连续精确计量的油田单井两相自动计量装置。
4.本实用新型油田单井两相自动计量装置,包括计量产液入口管、计量产液出口管、右活塞计量腔及左活塞计量腔,所述右活塞计量腔内活动且密封连接有右活塞,所述右活塞计量腔通过右活塞入口电动阀与计量产液入口管相连,右活塞计量腔通过右活塞出口电动阀与计量产液出口管相连,所述右活塞上连接有右活塞连杆,所述右活塞连杆的一端伸出右活塞计量腔;
5.所述左活塞计量腔内活动且密封连接有左活塞,所述左活塞计量腔通过左活塞入口电动阀与计量产液入口管相连,左活塞计量腔通过左活塞出口电动阀与计量产液出口管相连,所述左活塞上连接有左活塞连杆,所述左活塞连杆的一端伸出左活塞计量腔;
6.还包括联动装置和阀门切换触点开关,所述右活塞连杆和左活塞连杆伸出所在活塞计量腔的一端均与联动装置相连;
7.所述右活塞入口电动阀、右活塞出口电动阀、左活塞入口电动阀及左活塞出口电动阀均与阀门切换触点开关电连接;
8.当右活塞计量腔开始进液时,阀门切换触点开关和联动装置控制左活塞计量腔中产液流出,当右活塞计量腔内产液充满时,阀门切换触点开关和联动装置控制左活塞计量腔开始进液,右活塞计量腔开始排液。
9.优选地,联动装置包括驱动轴及联动叶片,所述联动叶片转动设置在驱动轴上,所述右活塞连杆伸出右活塞计量腔的一端和左活塞连杆伸出左活塞计量腔的一端均与联通叶片转动相连;
10.右活塞连杆与联动叶片相连处和做活塞连杆与联动叶片相连处分别位于联动叶
片转动轴线的两侧;
11.当右活塞计量腔充液,右活塞推动联通叶片转动,联动叶片推动左活塞在左活塞计量腔内移动,左活塞计量腔排液。
12.优选地,阀门切换触点开关上设置有左触点和右触点,所述右活塞入口电动阀、右活塞出口电动阀、左活塞入口电动阀及左活塞出口电动阀分别与右触点和左触点相连;
13.当联动叶片触碰右触点,右活塞入口电动阀打开,右活塞出口电动阀关闭,左活塞入口电动阀关闭,左活塞出口电动阀打开;当联动叶片触碰左触点,右活塞入口电动阀关闭,右活塞出口电动阀打开,左活塞入口电动阀打开,左活塞出口电动阀关闭。
14.或者优选地,还包括用于分析产液中含水量的含水分析装置,所述含水分析装置通过含水分析入口管与计量产液入口管相连,含水分析装置通过含水分析出口管与计量产液出口管相连。
15.优选地,含水分析装置包括含水分析活塞腔,所述含水分析活塞腔内活动且密封连接有含水分析活塞,所述含水分析入口管和含水分析出口管均与含水分析活塞和含水分析活塞腔围成的密封区域相连通;
16.所述含水分析入口管上设置有含水分析入口电动阀,含水分析出口管上设置有含水分析出口电动阀;
17.所述含水分析活塞朝向含水分析活塞和含水分析活塞腔围成的密封区域的一面上固定设置有含水分析仪;
18.还包括设置在含水分析活塞腔上限制含水分析活塞位移的两个限位开关,一个限位开关设置在含水分析活塞和含水分析活塞腔围成的密封区域正对含水分析仪的一侧上,另一个限位开关设置在含水分析活塞腔内,且含水分析活塞设置在两个限位开关之间的含水分析活塞腔内。
19.优选地,含水分析活塞还通过辅助装置与驱动轴相连;
20.所述辅助装置包括转动套接在驱动轴端部的联动头,所述联动头周面上固定连接有中间叶片,所述中间叶片通过含水分析连杆与含水分析活塞相连;
21.所述联动头包括联动壳体,联动壳体轴向固定套接在驱动轴上,所述中间叶片固定设置在联动壳体的外周面上,联动壳体的内周面上沿联动壳体周向均布有若干个单向啮合牙;
22.所述联动壳体内还设置有一连接器,所述连接器包括连接本体,所述连接本体与驱动轴的端部固定相连,连接本体背离驱动轴的一面上设置有两个拨动销,两个拨动销的中心轴线位于同一直线上且与驱动轴的中心轴线垂直;
23.两个拨动销分别通过相向一端上固定连接的滑台与连接本体滑动相连,两个拨动销的另一端均朝向单向啮合牙伸出;
24.两个拨动销上均套接有复位弹簧,复位弹簧的一端与滑台相抵,另一端与连接本体相抵;
25.两个滑台之间还设置有驱动两个滑台相互远离的分离装置,当分离装置动作,两个滑台相互远离,两个复位弹簧被压缩,拨动销均伸出连接本体与单向啮合牙匹配相连,限制联动头随驱动轴沿同一方向转动。
26.优选地,单向啮合牙均包括啮合牙和支撑牙,所述支撑牙固定设置在联动壳体的
内圆周面上,所述啮合牙覆盖在支撑牙上,且一端与联动壳体转动相连,另一端通过啮合弹簧与支撑牙相连;
27.当转动轴正向转动,带动连接本体转动,拨动销伸出连接本体的一端与啮合牙匹配相连,限制联动壳体随转动轴转动,当转动轴反向转动,拨动销伸出连接本体的一端挤压啮合牙朝向支撑牙移动,啮合弹簧压缩,联动壳体保持不动。
28.优选地,分离装置包括升降杆,所述升降杆的一端固定连接有锥形分离头,两个滑台相互靠近的一端上均设置有一分离面,两个滑台上的分离面围成与分离头匹配的分离区域,当分离头伸入分离区域,分离头驱动两个滑台相互远离;当分离头从分离区域缩回,在复弹簧的作用下,两个滑台相互靠近。
29.优选地,升降杆远离分离头的一端上连接有驱动装置,所述驱动装置包括阀体,升降杆远离分离头的一端伸入阀体内,且升降杆伸入阀体内的一端上设置有动铁芯,动铁芯周向的阀体上设置有电磁线圈,升降杆上还套接有电磁阀复位弹簧,电磁阀复位弹簧的一端与阀体相抵,另一端与动铁芯相抵;
30.当电磁线圈通电,动铁芯带动升降杆朝向分离头移动,当电磁线圈断电,在电磁阀复位弹簧的作用下,动铁芯复位。
31.优选地,含水分析仪为型号为sk

100。
32.本实用新型结构简单,使用方便,通过油井产液自带的压力推动活塞连续运动,由联动装置和阀门切换触点开关完成阀门切换和活塞运动协同,最终实现单井产油连续精确计量。为准确地掌握油井生产动态和原油产量提供依据,提高低产区块油田原油生产管理效率。
33.本实用新型利用含水分析装置实时对油井产液进行含水分析,不仅能够准确计量生产效益,促进油田合理开发部署,为能够为现阶段各大油田流行的co,驱油、微生物驱油、注水大会战等提高采收率项目,实施效果分析评价提供更准确的数据依据。
附图说明
34.图1为本实用新型结构示意图。
35.图2为联动头结构示意图。
36.图3为驱动装置示意图。
37.图4为单向啮合齿示意图。
38.附图标记:1

联动叶片,2

右活塞连杆,3

右活塞计量腔,4

右活塞入口电动阀,5

右活塞出口电动阀,6

左活塞计量腔,7

计量产液入口管,8

计量产液出口管,9

左活塞入口电动阀,10

左活塞出口电动阀,11

含水分析入口电动阀,12

含水分析出口电动阀, 13

含水分析活塞腔,14

含水分析仪,15

联动头,16

驱动装置,17

驱动轴,18

阀门切换触点开关,19

限位开关,20

单向啮合齿,21

拨动销,22

复位弹簧,23

分离头,24

动铁芯,25

升降杆,26

电磁阀复位弹簧,27

电磁线圈,28

啮合弹簧。
具体实施方式
39.本实用新型油田单井两相自动计量装置,包括计量产液入口管7、计量产液出口管8、右活塞计量腔3及左活塞计量腔6,其特征在于,所述右活塞计量腔3内活动且密封连接有
右活塞,所述右活塞计量腔3通过右活塞入口电动阀4与计量产液入口管7相连,右活塞计量腔3通过右活塞出口电动阀5与计量产液出口管8相连,所述右活塞上连接有右活塞连杆2,所述右活塞连杆2的一端伸出右活塞计量腔3;
40.所述左活塞计量腔6内活动且密封连接有左活塞,所述左活塞计量腔6通过左活塞入口电动阀9与计量产液入口管7相连,左活塞计量腔6通过左活塞出口电动阀10与计量产液出口管8相连,所述左活塞上连接有左活塞连杆,所述左活塞连杆的一端伸出左活塞计量腔6;
41.还包括联动装置和阀门切换触点开关18,所述右活塞连杆2和左活塞连杆伸出所在活塞计量腔的一端均与联动装置相连;
42.所述右活塞入口电动阀4、右活塞出口电动阀5、左活塞入口电动阀9及左活塞出口电动阀10均与阀门切换触点开关18电连接;
43.当右活塞计量腔3开始进液时,阀门切换触点开关18和联动装置控制左活塞计量腔6中产液流出,当右活塞计量腔3内产液充满时,阀门切换触点开关18和联动装置控制左活塞计量腔6开始进液,右活塞计量腔3开始排液。
44.联动装置包括驱动轴17及联动叶片1,所述联动叶片1转动设置在驱动轴17上,所述右活塞连杆2伸出右活塞计量腔3的一端和左活塞连杆伸出左活塞计量腔6的一端均与联通叶片转动相连;
45.右活塞连杆2与联动叶片1相连处和做活塞连杆与联动叶片1相连处分别位于联动叶片1转动轴线的两侧;
46.当右活塞计量腔3充液,右活塞推动联通叶片转动,联动叶片1推动左活塞在左活塞计量腔6内移动,左活塞计量腔6排液。
47.阀门切换触点开关18上设置有左触点和右触点,所述右活塞入口电动阀4、右活塞出口电动阀5、左活塞入口电动阀9及左活塞出口电动阀10分别与右触点和左触点相连;
48.当联动叶片1触碰右触点,右活塞入口电动阀4打开,右活塞出口电动阀5关闭,左活塞入口电动阀9关闭,左活塞出口电动阀10打开;当联动叶片1触碰左触点,右活塞入口电动阀4关闭,右活塞出口电动阀5打开,左活塞入口电动阀9打开,左活塞出口电动阀10关闭。
49.还包括用于分析产液中含水量的含水分析装置,所述含水分析装置通过含水分析入口管与计量产液入口管7相连,含水分析装置通过含水分析出口管与计量产液出口管8相连。
50.含水分析装置包括含水分析活塞腔13,所述含水分析活塞腔13内活动且密封连接有含水分析活塞,所述含水分析入口管和含水分析出口管均与含水分析活塞和含水分析活塞腔13围成的密封区域相连通;
51.所述含水分析入口管上设置有含水分析入口电动阀11,含水分析出口管上设置有含水分析出口电动阀12;
52.所述含水分析活塞朝向含水分析活塞和含水分析活塞腔13围成的密封区域的一面上固定设置有含水分析仪14;
53.还包括设置在含水分析活塞腔13上限制含水分析活塞位移的两个限位开关19,一个限位开关19设置在含水分析活塞和含水分析活塞腔13围成的密封区域正对含水分析仪14的一侧上,另一个限位开关19设置在含水分析活塞腔13内,且含水分析活塞设置在两个
限位开关19之间的含水分析活塞腔13内。
54.含水分析活塞还通过辅助装置与驱动轴17相连;
55.所述辅助装置包括转动套接在驱动轴17端部的联动头15,所述联动头15周面上固定连接有中间叶片,所述中间叶片通过含水分析连杆与含水分析活塞相连;
56.所述联动头15包括联动壳体,联动壳体轴向固定套接在驱动轴17上,所述中间叶片固定设置在联动壳体的外周面上,联动壳体的内周面上沿联动壳体周向均布有若干个单向啮合牙20;
57.所述联动壳体内还设置有一连接器,所述连接器包括连接本体,所述连接本体与驱动轴17的端部固定相连,连接本体背离驱动轴17的一面上设置有两个拨动销21,两个拨动销21的中心轴线位于同一直线上且与驱动轴17的中心轴线垂直;
58.两个拨动销21分别通过相向一端上固定连接的滑台与连接本体滑动相连,两个拨动销21的另一端均朝向单向啮合牙20伸出;
59.两个拨动销21上均套接有复位弹簧22,复位弹簧22的一端与滑台相抵,另一端与连接本体相抵;
60.两个滑台之间还设置有驱动两个滑台相互远离的分离装置,当分离装置动作,两个滑台相互远离,两个复位弹簧22被压缩,拨动销21均伸出连接本体与单向啮合牙20匹配相连,限制联动头15随驱动轴17沿同一方向转动。
61.单向啮合牙20均包括啮合牙和支撑牙,所述支撑牙固定设置在联动壳体的内圆周面上,所述啮合牙覆盖在支撑牙上,且一端与联动壳体转动相连,另一端通过啮合弹簧28与支撑牙相连;
62.当转动轴正向转动,带动连接本体转动,拨动销21伸出连接本体的一端与啮合牙匹配相连,限制联动壳体随转动轴转动,当转动轴反向转动,拨动销21伸出连接本体的一端挤压啮合牙朝向支撑牙移动,啮合弹簧28压缩,联动壳体保持不动。
63.分离装置包括升降杆25,所述升降杆25的一端固定连接有锥形分离头23,两个滑台相互靠近的一端上均设置有一分离面,两个滑台上的分离面围成与分离头23匹配的分离区域,当分离头23伸入分离区域,分离头23驱动两个滑台相互远离;当分离头23从分离区域缩回,在复弹簧的作用下,两个滑台相互靠近。
64.升降杆25远离分离头23的一端上连接有驱动装置16,所述驱动装置16包括阀体,升降杆25远离分离头23的一端伸入阀体内,且升降杆25伸入阀体内的一端上设置有动铁芯24,动铁芯24周向的阀体上设置有电磁线圈27,升降杆25上还套接有电磁阀复位弹簧26,电磁阀复位弹簧26的一端与阀体相抵,另一端与动铁芯24相抵;
65.当电磁线圈27通电,动铁芯24带动升降杆25朝向分离头23移动,当电磁线圈27断电,在电磁阀复位弹簧26的作用下,动铁芯24复位。
66.两个限位开关19均与驱动装置16电连接,当含水分析活塞触碰限位开关19,电磁线圈27通电或断电。
67.含水分析仪14为型号为sk

100。
68.当联动叶片1触碰右触点,右活塞入口电动阀4打开,右活塞出口电动阀5关闭,左活塞入口电动阀9关闭,左活塞出口电动阀10打开;当联动叶片1触碰左触点,右活塞入口电动阀4关闭,右活塞出口电动阀5打开,左活塞入口电动阀9打开,左活塞出口电动阀10关闭。
69.含水分析仪14为泰勒仪器的sk

100,限位开关19为德力西的cdj10

i1a12an。
70.含水分析:
71.含水分析活塞内安装含水分析仪14,对活塞腔内静止产油进行含水分析。可以根据需要设置含水分析频率。
72.当计量装置开始运行后,每隔30分钟进行一次含水分析,其控制过程如下:达到时间间隔后开启含水分析入口电动阀11,单井产油充满含水分析活塞腔13后关闭含水分析入口电动阀11,静止一分钟后由含水分析仪14进行含水分析,然后由升降杆25伸出,将升降杆25上的分离头23伸入分离区域,分离头23驱动两个滑台相互远离,推动拨动销21伸出连接本体与单向啮合牙20匹配相连,限制联动头15随驱动轴17沿同一方向转动,推动含水分析活塞,排出含水分析活塞腔13内原油,含水分析活塞触碰限位开关19之后升降杆25缩回,分离头23从分离区域缩回,在复弹簧的作用下,两个滑台相互靠近复位。
73.计量:
74.如图1所示,右活塞入口电动阀4与左活塞出口电动阀10打开,计量产液由计量产液入口管7进入右活塞计量腔3内,推动右活塞向右运动,使得右活塞连杆2推动联动叶片1顺时针转动,带动左活塞连杆致使左活塞向左运动,排出左活塞计量腔6内计量产液至计量产液出口管8,当联动叶片1触碰到阀门切换触点开关18后,右活塞入口电动阀4与左活塞出口电动阀10关闭,左活塞入口电动阀9和右活塞出口电动阀5打开,计量产液由计量产液入口管7进入左活塞计量腔6内,推动左活塞挡板右运动,致使联动叶片1逆时针转动,带动右活塞连杆2致使右活塞向左运动,排出右活塞计量腔3内计量产液至计量产液出口管8,当联动叶片1再次触碰到阀门切换触点开关18后进行换向,完成一个计量周期行程。
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