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          用于油田井下測量的電磁流量計

          發布:2021/10/14 17:58:42人氣:399
          技術領域
          本發明涉及油田井下電磁流量計,屬于油田井下流量計量技術領域。
           
          背景技術
          隨著石油能源逐漸減少,未來油田的開采趨勢為向低滲、特低滲、稠油油田以及小儲量的邊際油田等進軍。這些油田由于存在低滲透、低壓力、低豐度的地質特征,給油田的開發帶來了巨大的挑戰,同時這些油田的自然地產能較低,需要對油井進行壓裂改造才能投產。由于其油層大多為低壓未飽和巖性油藏,缺乏天然能量補充,自然能量僅以彈性及溶解氣驅動為主,使得這些油田的開發產量遞減快,經濟采收率非常低。針對這一情況,很多
          油田采用注水工藝來補充能量,這是提高開發效益的Shou選方式。
          在進行油田注水的過程中要用井下流量計對油田注水井內的分層流量進行測定,目前國內采用較多的流量計為浮子流量計或渦輪流量計,這兩種流量計都是依靠注入水沖擊機械活動部件從而獲取流量信號,但在使用的過程中要注意水質,否則機械活動部件就有可能被水中存有的泥沙等雜質卡死,導致機械故障,影響測試結果。目前,為了節省資源,許多采油廠采用污水回注工藝,而浮子流量計或渦輪流量計無法滿足污水回注工藝要求,還存在使用壽命短,測量精度低的缺陷。為了滿足更多油田的需求,出現了一些電磁式流量計,但是這些流量計大多結構復雜,不適于小尺寸和高壓的井下空間,只適合地面上使用,特別是不能滿足一些低滲透油田井下流量的測量。
           
          發明內容
          本發明目的是為了解決現有電磁式流量計結構復雜,不能適用于小尺寸和高壓的油田井下空間的問題,提供了一種油田井下電磁流量計。
          本發明所述油田井下電磁流量計,它包括入油管段、出油管段和兩個電極固定裝置;入油管段和出油管段的結構相同:
          入油管段和出油管段分別由壓帽、管體和襯里組成,管體的內表面內襯襯里,管體的端口位置的內表面設置螺紋,并通過該螺紋與壓帽連接,壓帽的底端頂緊在襯里的頂端;
          入油管段和出油管段呈鏡像對稱設置形成流體流通通路,并且入油管段的壓帽處于流體流通通路的頂端,出油管段的壓帽處于流體流通通路的底端;
          管體末端外側壁的相對側具有一對向外突出的管體連接半環,襯里末端外側壁的相對側具有一對向外突出的襯里連接半環,襯里連接半環位于管體連接半環的內側并與管體連接半環同圓心,
          入油管段的兩個管體連接半環和兩個襯里連接半環分別與出油管段的兩個管體連接半環和兩個襯里連接半環一一相對形成兩個管體圓環和兩個襯里圓環,入油管段和出油管段每一側的管體圓環和襯里圓環分別通過一個電極固定裝置固定連接;
          兩個電極固定裝置的結構相同,并且分別與管體圓環和襯里圓環的連接方式相同;
          每個電極固定裝置包括電極壓帽、電極絕緣墊、接線銅箔、電極、0型圈和套環,套環夾緊在管體圓環和襯里圓環之間,兩個襯里連接半環的相對表面之間形成一個階梯形腔體,該階梯形腔體與內置的電極的形狀相匹配,電極分為圓柱支撐段和上圓盤段,圓柱支撐段位于腔體的內側,上圓盤段的外側壁中段具有圓環凹槽,該圓環回槽內嵌0型圈;上圓盤段的上表面覆蓋有接線銅箔,接線銅箔的上表面覆蓋電極絕緣墊,該電極絕緣墊們于階梯形腔體的外端口與電極壓帽之間,并被電極壓帽壓緊,該電極壓帽與管體圓環的外側壁通過螺紋連接。壓帽的底端與襯里的頂端分別具有錐度并相互配合。
          管體的末端外側壁上具有內陷凹槽。
          管體外側壁中上段設置有凸出的防轉塊。
          防轉塊的外側壁上半段上設置兩條回環。
          本發明的優點:本發明所述電磁流量計由相對稱的上下兩段組成,其組件設有多個密封處理,擁有較好的密封性,并且能夠承受高壓,它用于測量油田井下流量,相對于體式結構大大降低了制造成本。
           
          附圖說明
          圖1是本發明所述油田井下電磁流量計的機械結構示意圖。

           
          具體實施方式
          具體實施方式一:下面結合圖1說明本實施方式,本實施方式所述油田井下電磁流量計,它包括入油管段、出油管段和兩個電極固定裝置:入油管段和出油管段的結構相同:
          入油管段和出油管段分別由壓帽11、管體12和襯里13組成,管體12的內表面內樹襯里13,管體12的端口位置的內表面設置螺紋,并通過該螺紋與壓帽11連接,壓帽11的底端頂緊在襯里13的頂端;
          入油管段和出油管段呈鏡像對稱設置形成流體流通通路,并且入油管段的壓帽11處于流體流通通路的頂端,出油管段的壓帽11處于流體流通通路的底端;管體12末端外側壁的相對側具有一對向外突出的管體連接半環12-1,襯里13末端外側壁的相對側具有一對向外突出的襯里連接半環13-1,襯里連接半環13-1位于管體連接半環12-1的內側并與管體連接半環12-1同圓心,
          入油管段的兩個管體連接半環12-1和兩個襯里連接半環13-1分別與出油管段的兩個管體連接半環12-1和兩個襯里連接半環13-1ー一相對形成兩個管體圓環和兩個襯里圓環,入油管段和出油管段每一側的管體圓環和襯里圓環分別通過一個電極固定裝置固定連接。
          兩個電極固定裝置的結構相同,并且分別與管體圓環和襯里圓環的連接方式相同;每個電極固定裝置包括電極壓帽21、電極絕緣墊22、接線銅箔23、電極24、0型圏25和套環26,
          套環26夾緊在管體圓環和襯里圓環之間,兩個襯里連接半環13-1的相對表面之間形成一個階梯形腔體,該階梯形腔體與內置的電極24的形狀相匹配,電極24分為圓柱支撐段24-1和上圓鹽段24-2,圓柱支撐段24-1位于腔體的內側,上圓鹽段24-2的外側壁中段具有圓環回槽,該圓環四槽內嵌0型圈25:上圓盤段24-2的上表面覆蓋有接線銅箔23接線銅箔23的上表面覆蓋電極絕緣墊22,該電極絕緣墊22們于階梯形腔體的外端口與電極壓帽21之間,并被電極壓帽21壓緊,該電極壓帽21與管體圓環的外側壁通過螺紋連接。
          本實施方式中的0型圏25用于密封,能夠防止液體滲入:接線銅箔23用于連接電纜:電極絕緣墊22用于絕緣,以防止管體12和電極壓帽21上帶電:電極壓帽21既起將兩個管體連接起來的作用,還用于固定作用,它將電極絕緣墊22、接線銅箔23、電極24和0型圈25固定在兩個襯里連接半環13-1的相對表面之間形成的階梯形腔體內,此時兩個襯里13和電極24緊密連接在一起,可以防止液體滲入。電極壓帽21與管體圓環的外側壁通過螺紋連接,可以防止電極絕緣墊22〉、接線銅箔23、電極24和0型圈25被高壓擠出。管體12與壓帽11螺紋連接,當壓帽11旋緊的時候,會向管體12里端旋進,使得壓帽11的底端與襯里13的頂端相互接觸并逐漸擠壓。襯里13可采用聚四氟乙烯,在擠壓過程中會變形,從而適應壓帽11的形狀,與壓帽11緊密連接在一起,由此防止液體從管體12與襯里13之間的縫隙處滲入到電極24中,進而繼續滲入到其它設備中,影響設備正常工作。
          具體實施方式二:下面結合圖1說明本實施方式,本實施方式對實施方式一作進步說明,壓帽11的底端與襯里13的頂端分別具有錐度并相互配合。
          具體實施方式三:下面結合圖1說明本實施方式,本實施方式對實施方式一或作進一步說明,管體12的末端外側壁上具有內陷凹糟12-2。
          內陷凹槽12-2的設置是為了保證在不增大電磁流量計管體的zui大外徑的情況下,使電極壓帽21與管體圓環之間連接的螺紋長度相對增大,以防止在高壓液體的作用下,電極壓帽21脫落。
          具體實施方式四:下面結合圖1說明本實施方式,本實施方式對實施方式一、二或三作進一步說明,管體12外側壁中上段設置有凸出的防轉塊12-3。
          本實施方式中防轉塊12-3用于與其它設各連接,以防止電磁流量計安裝在其它設備中時,在高壓液體的驅動下發生相對旋轉。
          具體實施方式五:下面結合圖1說明本實施方式,本實施方式對實施方式五作進一步說明,防轉塊12-3的外側壁上半段上設置兩條凹環12-4。
          本實施方式中的兩條叫環12-4可用于安裝密封圏,以進一步防止滲漏。
          本發明的流量計量原理:本發明在使用中,基于電磁感應原理,當導電流體橫切磁力線時,電極上感應出的電壓與磁場強度、介質流速成正比;當導電液體通過電磁流量計磁場時,測出導電電極的電勢差即可換算液體流速,獲得流量。
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