一种石油开采温度监测装置的制作方法

本技术涉及温度监测装置，特别是涉及一种石油开采温度监测装置。

背景技术：

1、在石油开采过程中，对流体进行各种参数测量是优化工艺、提高原油采收率、提高产量、降低成本以及保障安全性的前提。关于温度参数监测，常见的，由于井下一般具有高温、高压以及腐蚀性等特点，井下温度测量一般采用光纤测温装置，如采用测温端为测温光纤的分布式光纤测温系统，而对于井上管道，可采用传统的电子式测温装置。

2、石油开采系统具有完整的管道系统，该管道系统负责原油接卸和管道输送，以稠油井开采为例，为降低原油在管道中的流动阻力，视情况，在必要的情况下需要对这些管道进行保温甚至伴热，以避免管道温度过低而造成原油流动阻力大幅增加甚至堵塞管道。

3、比如申请号为cn202122771146.4的实用新型专利提供的技术方案，为更好的实现石油开采过程中对输油进行监测和处置，在输油管道中设置有输送板、取样管以及温度感应器，从温度监测角度，提供了一种温度监测灵敏、可一定程度降低原油对温度感应器影响的技术方案；同样的，申请号为cn202122771146.4的实用新型专利提供的技术方案，也为一种可直接测量原油温度的技术方案。从温度监测灵敏度角度，这些方式在具体运用中为优选方案，在实施这些方案的结构基础是管道上具有相应孔道以实现引流或嵌入温度监测装置。

4、与以上方案不同的，比如申请号为cn201821470345.3的专利申请文件提供的技术方案，该方案通过导热铜片将输油管道的热量传递至温度计，为一种相对于原油的非接触测温方案，该方案所得温度数据相较于原油温度变化相对滞后，但特点是并不需要在管道上设置孔道以实现测温端嵌入等，非常适合于临时增加测温点且不对管道本身进行任何操作的运用。

5、温度监测是石油开采过程中的重要监测对象，针对石油开采设备的特点，有必要针对具体运用，对温度监测装置进行进一步优化。

技术实现思路

1、针对如上提出的针对石油开采设备的特点，有必要针对具体运用，对温度监测装置进行进一步优化的技术目的，本实用新型提供一种石油开采温度监测装置，用于解决温度监测装置如何在具有保温层的管道上安装的问题，并具有对原有保温层影响小的特点。

2、本实用新型提供的一种石油开采温度监测装置通过以下技术要点来解决问题：一种石油开采温度监测装置，包括安装座以及测温组件，所述安装座包括环形板，所述环形板为开口的圆环状箍环，沿环形板的周向方向布置有多个内螺纹通孔，所述内螺纹通孔贯通环形板的内、外侧，各内螺纹通孔中均螺纹连接有定位柱，环形板的两端均设置有耳板，还包括连接两耳板的连接螺栓，环形板上还安装有为筒状的连接座，所述连接座贯通环形板的内、外侧，连接座的中心孔为内螺纹孔；所述测温组件包括保护管及变送模块，所述保护管螺纹连接在所述中心孔中，所述变送模块连接在保护管的外端，保护管的内端中封装有测温传感器。

3、本方案在运用于管道温度监测时，具体安装方法为：为环形板提供使得其开口张开的力，将具有保温层的管道通过张开的开口嵌入到环形板的内侧，而后恢复环形板的形状，使得其两端的耳板相互靠近，并利用连接螺栓将环形板连接成封闭的圆环状箍环；而后，通过工具完成定位柱在环形板上的连接，并进一步旋转定位柱，使得定位柱的一端逐渐向环形板的内侧移动直至各定位柱的内端作用到管道的外壁上，此时，即完成了安装座在管道上的安装；而后，将测温组件安装在连接座上，并通过旋转保护管，使得保护管的内端逐渐向管道所在侧移动，直至保护管的内端到达温度监测位置，该温度监测位置可以是保护管的内端与管道的外壁面直接接触，也可以是嵌入到保温层中即可，也可以是与如下提供的导热组件直接接触（导热组件的弧形面与管道的外壁相贴），此时，即完成了测温组件安装。

4、容易理解的，本方案中的测温组件可以是现有的一体化温度变送器，测温传感器、保护管以及变送模块为一体化温度变送器的基本构型。

5、区别于现有技术，本方案针对石油开采中使用的管道一般具有保温层的特点，提供了一种使得本温度监测装置安装对保温层影响较小的技术方案。现有技术中，为实现石油管道温度外部监测，一般采用箍环作为管道上测温组件的安装基础，并将箍环稳固的夹持在管道上，这样的方式将使得箍环内侧的保温层被直接被箍环挤压而遭到破坏，这对于保温层修复工作量不利。本方案中，环形板作为测温组件在管道上的安装基础，并且环形板在管道上的固定通过定位柱实现，这样，可使用为安装座适用于保温层外径小于封闭后圆环状箍环内径的情况（在通过连接螺栓完成两耳板的连接后，环形板的内径大于管道外侧保温层的外径），并且在安装时，环形板的内侧并不与保温层的外侧保护层直接接触，而是通过工具或定位柱本身刺破保护层后，最终使得定位柱的内端作用到管道的外壁上，这样，仅会在管道外侧的保温层上形成几个用于定位柱刺入的孔洞，相对于环形板内侧的保温层整体被挤压，具有对原有保温层影响小、便于安装后保温层修复的特点。

6、另外，定位柱与环形板螺纹连接的装配形式、测温组件通过连接座安装于环形板上装配形式，通过旋转定位柱以及保护管，即可调节定位柱后端位置、调节保护管后端位置，使得本方案还具有如下特点：本温度监测装置适用于不同管道外径、不同保温层外径的运用。

7、在一个具体实施例中，在通过连接螺栓完成耳板连接后，环形板围成封闭的圆环形箍环，任意定位柱的内侧均朝向圆环形箍环的中心；圆环形箍环的中心位于所述中心孔的轴线上。本实施例的结构特点在于：通过连接螺栓完成耳板连接后，即完成了对环形板的定型，并且对于任意定位柱，定位柱的轴线方向均位于其在环形板上安装位置的径向方向、安装在所述中心孔中的保护管的轴线位于环形板上连接座安装位置的径向方向，这样，可保障安装座、测温组件安装的稳定性。

8、在一个具体实施例中，所述环形板为弹簧钢。本实施例的结构特点在于：使得环形板具有规整的形状并有利于安装座的安装效率，具体可运用为：环形板在自由状态下时其上两耳板相互接触或具有特定宽度的间隙，通过施加使得环形板张开的力并使得管道嵌入到环形板内侧后，环形板可自行恢复到其上两耳板相互接触或具有固定宽度间隙的状态，此时通过安装连接螺栓，即可形成封闭的圆环状箍环。在一个具体运用中，所述内螺纹通孔为焊接在环形板上螺帽的内螺纹孔，具体是可通过钻孔或切割的方式在环形板上形成通孔，将螺帽嵌入通孔后实施螺帽与环形板的焊接；连接座也为焊接在环形板上通孔中的筒状结构。

9、在一个具体实施例中，所述定位柱为外侧设置有外螺纹的柱状结构，定位柱通过其外侧的外螺纹与内螺纹通孔上的内螺纹相连接，定位柱位于环形板外侧的一端为多棱柱状的工具夹持端，定位柱位于环形板内侧的一端为具有顶尖的刺入端。本实施例的结构特点为：所述工具夹持端用于与扳手配合，方便为定位柱提供使得其转动的力矩，工具夹持端可以加工成六棱柱状；所述顶尖在定位柱向管道所在侧运动时，可自行刺破保温层外侧的保护层（多为铝壳），减小定位柱安装过程对管道外侧原有保温层的影响、提高安装座的安装效率。

10、在一个具体实施例中，还包括用于连接在所述刺入端上的端头，所述端头为盲管结构，由端头与定位柱形成的连接结构为：端头的开口端套接在所述刺入端上；端头的封闭端外侧端面为球面。本实施例的结构特点为：在通过顶尖刺破保护层并进入保温层后，回退定位柱并将端头安装在定位柱的内端，这样，通过所述球面实现定位柱与管道外壁相互作用，可避免所述顶尖对管道的外壁造成损伤。在具体运用中，优选为在安装端头之前，通过转动定位柱时阻力反馈，判定顶尖是否与管道外壁接触，同时判定为顶尖与管道外壁接触时即回退定位柱，以在保温层上形成完整的孔道，以在端头穿过保温层的过程中，减小保温层中的挤压变形。

11、在一个具体实施例中，所述端头与定位柱螺纹连接：所述刺入端的外侧设置有外螺纹，端头上的孔道上设置有内螺纹，端头上的内螺纹与刺入端上的外螺纹螺纹连接。本实施例的结构特点为：通过采用端头与定位柱螺纹连接的方式，实现端头相对于定位柱防脱落。

12、在一个具体实施例中，还包括螺纹连接在保护管上的锁定板，相对于保护管旋转锁定板时，锁定板在保护管的轴线上位置发生改变，并且锁定板的端面可以与连接座的端面相接触。本实施例的结构特点为：当通过旋转保护管，并判定为保护管的内端到达温度监测位置时，通过旋转锁定板，并使得锁定板的端面与连接座的端面相接触，这样，可利用锁定板实现保护管防转动锁定，最终实现保护杆在连接座轴线上的位置锁定，保障本温度监测装置在使用过程中的安装稳定性。

13、在一个具体实施例中，还包括用于与保护管的内端相接触的导热组件，所述导热组件具有用于与石油管道相贴合的弧形面。本实施例的结构特点为：利用导热组件具有的导热属性以及所述弧形面能够提供的与管道较大的接触面积，减小管道与保护管之间的热阻。具体为：导热组件采用铜材质，相较于保护管内端与管道外壁之间夹持有保温材料，以在保护管挤压导热组件的过程，利用产生在导热组件上的变形，使得保护管的内端具有与导热组件较大的高导热率传热面积，从而在管道壁温变化时，达到保障测温组件灵敏度的目的。

14、在一个具体实施例中，所述导热组件包括为弧形板的导热板，所述弧形面为导热板的凹陷面；所述导热板的外凸面上还设置有块状的测量座，所述测量座上设置有测量孔，所述保护管的内端可嵌入测量孔中。本实施例的结构特点为：提供了一种具体的导热组件实现形式，在具体运用中，保护管嵌入测量孔中，可实现避免导热组件相对于保护管侧滑，所述测量座用于减小对导热板的厚度要求，以减小导热组件的比热容。

15、所述测量孔中还容置有可流动的导热填料，还包括用于封堵测量孔上间隙的o型圈，所述间隙为测量孔孔口与保护管之间的间隙，所述o型圈套设在保护管上。本实施例的结构特点为：利用所述导热填料减小管道侧壁与保护管的热阻，所述o型圈用于减小外界因素对导热填料的影响，以延长导热填料的使用寿命，所述导热填料可采用导热硅脂，o型圈套设在光滑的保护管上，在保护管嵌入所述测量孔并与测量孔的孔底接触后，为o型圈提供向保护管内端移动的力，使得o型圈嵌入所述间隙中。

16、本实用新型至少具有以下有益效果：

17、本方案中，环形板作为测温组件在管道上的安装基础，并且环形板在管道上的固定通过定位柱实现，这样，可使用为安装座适用于保温层外径小于封闭后圆环状箍环内径的情况，并且在安装时，环形板的内侧并不与保温层的外侧保护层直接接触，而是通过工具或定位柱本身刺破保护层后，最终使得定位柱的内端作用到管道的外壁上，这样，仅会在管道外侧的保温层上形成几个用于定位柱刺入的孔洞，相对于环形板内侧的保温层整体被挤压，具有对原有保温层影响小、便于安装后保温层修复的特点。

18、另外，定位柱与环形板螺纹连接的装配形式、测温组件通过连接座安装于环形板上装配形式，通过旋转定位柱以及保护管，即可调节定位柱后端位置、调节保护管后端位置，使得本方案还具有如下特点：本温度监测装置适用于不同管道外径、不同保温层外径的运用。