專利名稱：一種計(jì)量控制閥及應(yīng)用該計(jì)量控制閥的油井質(zhì)量在線計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油機(jī)械，特別是一種油井質(zhì)量在線計(jì)量控制閥及應(yīng)用該 計(jì)量控制閥的油井質(zhì)量在線計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)各油田油井的原油計(jì)量，大多數(shù)采用的是分離器式、計(jì)量罐式、 翻斗式等計(jì)量方式。對(duì)于高凝油、高粘度油質(zhì)的計(jì)量，上述設(shè)備精度等級(jí)較低，
誤差在20%以上。因?yàn)樵徒橘|(zhì)中很多不確定因素，如泡沫油產(chǎn)生的過(guò)程中所 出現(xiàn)的一段氣、 一段油和一段水等因素，從而影響在線計(jì)量的精度。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、計(jì)量精度高的計(jì)量控 制閥及應(yīng)用該計(jì)量控制閥的油井質(zhì)量在線計(jì)量裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是計(jì)量控制閥，包括驅(qū)動(dòng)裝置和閥體，所述 閥體包括閥體殼、閥蓋、閥芯、驅(qū)動(dòng)軸、壓力彈簧和彈簧座，闊體殼為圓筒狀 體，閥體殼內(nèi)下部設(shè)有閥芯座，閥芯座繞軸心線均布有四個(gè)過(guò)流孔，閥體殼外 壁設(shè)有四個(gè)與過(guò)流孔分別相連通的管接，閥芯為圓柱體，閥芯頂面開有中心軸 孔，閥芯底面開有兩個(gè)與閥芯座前、后兩過(guò)流孔分別相對(duì)應(yīng)的直通孔，每個(gè)直 通孔的兩旁各設(shè)有一個(gè)與其之間的圓心角成45°的換向孔，兩直通孔間及前后 對(duì)應(yīng)的兩兩換向孔間分別設(shè)有連通腔連通，閥芯置于閥芯座上，彈簧座開有中 心軸孔，壓力彈簧通過(guò)彈簧座作用于閥芯頂部，閥蓋為透蓋，閥蓋固定在閥體 殼的上口，驅(qū)動(dòng)軸下部設(shè)有臺(tái)肩，驅(qū)動(dòng)軸穿過(guò)閥蓋依次與彈簧座和閥芯的中心 孔連接，驅(qū)動(dòng)軸的臺(tái)肩壓卡在彈簧座頂面，驅(qū)動(dòng)裝置固定在閥體上并通過(guò)驅(qū)動(dòng) 軸與閥體連接。油井質(zhì)量在線計(jì)量裝置，包括計(jì)量缸、質(zhì)量傳感器、數(shù)據(jù)采集 控制系統(tǒng)和計(jì)量控制閥，所述計(jì)量缸為兩端設(shè)有兩出入管口的管狀體，計(jì)量缸上、下兩端口設(shè)有缸蓋密封，且兩端缸蓋上均設(shè)有干簧管，計(jì)量缸管腔內(nèi)設(shè)有 可上下滑動(dòng)的活塞器，活塞器上、下兩端均設(shè)有磁性件，所述質(zhì)量傳感器通過(guò) 吊環(huán)與計(jì)量缸相連，所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)與計(jì)量缸上的質(zhì)量傳感器、干簧管 及計(jì)量控制閥的驅(qū)動(dòng)裝置分別電器連接，計(jì)量缸的兩出入管口通過(guò)管線與計(jì)量 控制閥的前、后或左、右相對(duì)的兩管接相連。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果是它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、計(jì)量精度高的優(yōu)點(diǎn)， 便于人工智能控制，可降低因測(cè)量誤差而造成的產(chǎn)量損失，節(jié)省油田投資、運(yùn) 行費(fèi)用，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖1為本實(shí)用新型計(jì)量控制閥剖視結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本實(shí)用新型閥體殼的剖視結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本實(shí)用新型閥體殼的俯視圖； 圖4為本實(shí)用新型閥芯的剖視結(jié)構(gòu)圖； 圖5為本實(shí)用新型閥芯的俯視圖； 圖6為本實(shí)用新型計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖1至圖5所示，本實(shí)施方式的計(jì)量控制閥包括驅(qū)動(dòng)裝置和閥體，所述 閥體包括閥體殼l、閥蓋2、閥芯3、驅(qū)動(dòng)軸4、壓力彈簧5和彈簧座6，閥體殼 l為圓筒狀體，閥體殼l內(nèi)下部設(shè)有閥芯座7，閥芯座7繞軸心線均布有四個(gè)過(guò) 流孔8，閥體殼1于閥芯座7之下用隔板分隔成四個(gè)液腔9，閥體殼l外壁設(shè)有 四個(gè)通過(guò)液腔9與過(guò)流孔8分別相連通的管接10，閥芯3為圓柱體，閥芯3頂 面開有中心軸孔，閥芯3底面開有兩個(gè)與閥芯座7前、后兩過(guò)流孔8分別相對(duì) 應(yīng)的直通孔U，每個(gè)直通孔11的兩旁各設(shè)有一個(gè)與其之間的圓心角A成45° 的換向孔12,兩直通孔11間及前后對(duì)應(yīng)的兩兩換向孔12間分別設(shè)有連通腔連 通，閥芯3置于閥芯座7上，閥芯3于其頂面中心軸孔的下端口處設(shè)有密封壓蓋13，彈簧座6開有中心軸孔，壓力彈簧5通過(guò)彈簧座6作用于閥芯3頂部， 閥蓋2為透蓋，閥蓋2固定在閥體殼1的上口，驅(qū)動(dòng)軸4下部設(shè)有臺(tái)肩，驅(qū)動(dòng) 軸4穿過(guò)閥蓋2依次與彈簧座6和閥芯3的中心孔連接，驅(qū)動(dòng)軸4的臺(tái)肩壓卡 在彈簧座6頂面，驅(qū)動(dòng)軸4與閥蓋2間設(shè)有密封裝置，防止?jié)B漏影響計(jì)量精度， 驅(qū)動(dòng)裝置固定在閥體上并通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸4與閥體連接。
閥芯3的底面與閥芯座7的頂面分別于其中心處開有軸心孔并設(shè)有轉(zhuǎn)軸14 相連接，閥芯3的底面與閥座7的頂面是剛性密封、耐磨、耐高溫。
闊蓋2頂部設(shè)有支撐座15，支撐座15中間開有軸孔，軸孔內(nèi)設(shè)有軸承16， 軸承16之上設(shè)有壓蓋17，壓蓋17通過(guò)螺栓固定在支撐痤15上，驅(qū)動(dòng)軸4于下 部設(shè)有外螺紋并旋有調(diào)節(jié)螺母18，驅(qū)動(dòng)軸4穿過(guò)壓蓋17及軸承16，調(diào)節(jié)螺母 18旋在軸承16之下。
驅(qū)動(dòng)軸4與閥芯3及彈簧座6為花鍵連接。
驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)19、光電盤20、光電傳感器21、刻度盤22及外殼 23，驅(qū)動(dòng)電機(jī)19通過(guò)電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)軸4相連并通過(guò)電機(jī)架24與閥蓋2固定， 光電盤20和刻度盤22固定在驅(qū)動(dòng)軸4上，光電傳感器21通過(guò)支架25固定在 光電盤20 —側(cè)，支架25固定在電機(jī)架24或支撐座15上，外殼23固定在閥蓋2 上,本實(shí)施方式的外殼23固定在閥蓋2的支撐座15上。
如圖6所示，油井質(zhì)量在線計(jì)量裝置，包括計(jì)量缸26、質(zhì)量傳感器27、數(shù) 據(jù)采集控制系統(tǒng)28，還包括上述的計(jì)量控制閥，所述計(jì)量缸26為兩端設(shè)有兩出 入管口29的管狀體，計(jì)量缸26上、下兩端口設(shè)有缸蓋30密封，且兩端缸蓋30 上均設(shè)有干簧管31，計(jì)量缸26管腔內(nèi)設(shè)有可上下滑動(dòng)的活塞器32，活塞器32 上、下兩端均設(shè)有磁性件33，所述質(zhì)量傳感器27通過(guò)吊環(huán)34與計(jì)量缸26相連， 所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)28與計(jì)量缸26上的質(zhì)量傳感器27、干簧管31及計(jì)量控 制閥的驅(qū)動(dòng)裝置分別電器連接，計(jì)量缸26的兩出入管口 29通過(guò)管線與計(jì)量控 制閥的前、后或左、右相對(duì)的兩管接10相連。計(jì)量缸26外壁可增設(shè)用于加熱的伴熱帶，缸體上纏繞拌熱帶保持缸體的溫 度使液體在里面流通順暢。
本實(shí)用新型是一種在線計(jì)量設(shè)備，使用時(shí)，將閥體殼1上的前、后管接10 與油井的輸油管連接，左、右管接10與計(jì)量缸26的兩出入管口29分別連接， 數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)28通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)19旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)閥芯3轉(zhuǎn)動(dòng)換位，當(dāng)閥芯3 的直通孔11與閥芯座7前、后兩過(guò)流孔8對(duì)應(yīng)時(shí)，井液通過(guò)閥芯3直通孔11 直接流過(guò)控制閥，此時(shí)不計(jì)量，當(dāng)閥芯3轉(zhuǎn)至與原位成45。角時(shí)，閥芯3的換 向孔12將閥芯座7的前過(guò)流孔8與一側(cè)過(guò)流孔8連通，后過(guò)流孔8與另一側(cè)的 過(guò)流孔8連通，井液通過(guò)閥芯3的一對(duì)換向孔12經(jīng)閥芯座7 —側(cè)過(guò)流孔8流入 計(jì)量缸26進(jìn)行一次計(jì)量。下一次計(jì)量時(shí)，井液從另一側(cè)過(guò)流孔8及另一對(duì)換向 孔12流流入，利用與前次的質(zhì)量差即可換算出計(jì)量缸26內(nèi)的井液質(zhì)量。
以下為日產(chǎn)液量計(jì)算公式<formula>formula see original document page 7</formula>
公式中—日產(chǎn)總量，(噸/日一t/d)
^——單位時(shí)間內(nèi)液體的質(zhì)量，(Kg) f，——結(jié)束測(cè)量的時(shí)間，(秒一s) f?！_始測(cè)量的時(shí)間，(秒一s) 活塞器32的上、下磁性件33與上、下兩干簧管31分別接觸一次為一個(gè)計(jì) 量周期，即一端磁性件33與一端干簧管31接觸時(shí)為開始測(cè)量的時(shí)間"，在井 液的推動(dòng)下，另一端磁性件33與另一端干簧管31接觸時(shí)為結(jié)束測(cè)量的時(shí)間^， 利用上述公式多次計(jì)量取平均值，從而可計(jì)算出油井的日產(chǎn)液量。
本實(shí)用新型的在線計(jì)量裝置可操作性強(qiáng)、使用可靠、維修方便、它可人工 智能在線計(jì)量、遙控操作控制和無(wú)限遠(yuǎn)傳在線采集各種數(shù)據(jù)信息。其測(cè)量精度 為±0.5%，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，其結(jié)構(gòu)合理、造價(jià)低、簡(jiǎn)單的計(jì)量方法等特 點(diǎn)可為地面投資節(jié)約60%左右。
權(quán)利要求1、計(jì)量控制閥，包括驅(qū)動(dòng)裝置和閥體，其特征在于，所述閥體包括閥體殼(1)、閥蓋(2)、閥芯(3)、驅(qū)動(dòng)軸(4)、壓力彈簧(5)和彈簧座(6)，閥體殼(1)為圓筒狀體，閥體殼(1)內(nèi)下部設(shè)有閥芯座(7)，閥芯座(7)繞軸心線均布有四個(gè)過(guò)流孔(8)，閥體殼(1)外壁設(shè)有四個(gè)與過(guò)流孔(8)分別相連通的管接(10)，閥芯(3)為圓柱體，閥芯(3)頂面開有中心軸孔，閥芯(3)底面開有兩個(gè)與閥芯座(7)前、后兩過(guò)流孔(8)分別相對(duì)應(yīng)的直通孔(11)，每個(gè)直通孔(11)的兩旁各設(shè)有一個(gè)與其之間的圓心角(A)成45°的換向孔(12)，兩直通孔(11)間及前后對(duì)應(yīng)的兩兩換向孔(12)間分別設(shè)有連通腔連通，閥芯(3)置于閥芯座(7)上，彈簧座(6)開有中心軸孔，壓力彈簧(5)通過(guò)彈簧座(6)作用于閥芯(3)頂部，閥蓋(2)為透蓋，閥蓋(2)固定在閥體殼(1)的上口，驅(qū)動(dòng)軸(4)下部設(shè)有臺(tái)肩，驅(qū)動(dòng)軸(4)穿過(guò)閥蓋(2)依次與彈簧座(6)和閥芯(3)的中心孔連接，驅(qū)動(dòng)軸(4)的臺(tái)肩壓卡在彈簧座(6)頂面，驅(qū)動(dòng)裝置固定在閥體上并通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸(4)與閥體連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的計(jì)量控制閥，其特征在于，所述閥芯(3)的底面與 閥芯座(7)的頂面分別于其中心處開有軸心孔并設(shè)有轉(zhuǎn)軸(14)相連接。
3、 如權(quán)利要求1所述的計(jì)量控制閥，其特征在于，所述閥蓋(2)頂部設(shè)有 支撐座(15)，支撐座(15)中間開有軸孔，軸孔內(nèi)設(shè)有軸承(16),軸承(16)之上 設(shè)有壓蓋(17)，壓蓋(17)通過(guò)螺栓固定在支撐座(15)上，驅(qū)動(dòng)軸(4)于下部設(shè)有 外螺紋并旋有調(diào)節(jié)螺母(18)，驅(qū)動(dòng)軸(4)穿過(guò)壓蓋(17)及軸承(16)，調(diào)節(jié)螺母(18) 旋在軸承(16)之下。
4、 如權(quán)利要求1或3所述的計(jì)量控制閥，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)軸(4)與 閥芯(3)及彈簧座(6)為花鍵連接。
5、 如權(quán)利要求1所述的計(jì)量控制閥，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng) 電機(jī)(19)、光電盤(20)、光電傳感器(21)、刻度盤(22)及外殼(23)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(19) 通過(guò)電機(jī)軸與驅(qū)動(dòng)軸(4)相連并通過(guò)電機(jī)架(24)與閥蓋(2)固定，光電盤(20) 和刻度盤(22)固定在驅(qū)動(dòng)軸(4)上，光電傳感器(21)通過(guò)支架(25)固定在光電盤(20) —側(cè)，外殼(23)固定在閥蓋(2)上。
6、 油井質(zhì)量在線計(jì)量裝置，包括計(jì)量缸(26)、質(zhì)量傳感器(27)、數(shù)據(jù)采集 控制系統(tǒng)(28)，其特征在于，它還包括如權(quán)利要求1所述的計(jì)量控制閥，所述 計(jì)量缸(26)為兩端設(shè)有兩出入管口(29)的管狀體，計(jì)量缸(26)上、下兩端口設(shè) 有缸蓋(30)密封，且兩端缸蓋(30)上均設(shè)有干簧管(31)，計(jì)量缸(26)管腔內(nèi)設(shè) 有可上下滑動(dòng)的活塞器(32)，活塞器(32)上、下兩端均設(shè)有磁性件(33)，所述 質(zhì)量傳感器(27)通過(guò)吊環(huán)(34)與計(jì)量缸(26)相連，所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)(28) 與計(jì)量缸(26)上的質(zhì)量傳感器(27)、干簧管(31)及計(jì)量控制閥的驅(qū)動(dòng)裝置分別 電器連接，計(jì)量缸(26)的兩出入管口(29)通過(guò)管線與計(jì)量控制閥的前、后或左、 右相對(duì)的兩管接(10)相連。
7、 如權(quán)利要求6所述的油井質(zhì)量在線計(jì)量裝置，其特征在于，所述計(jì)量缸 (26)外壁設(shè)有加熱伴熱帶。
專利摘要一種計(jì)量控制閥及應(yīng)用該計(jì)量控制閥的油井質(zhì)量在線計(jì)量裝置，涉及石油機(jī)械。計(jì)量控制閥，包括驅(qū)動(dòng)裝置和閥體，閥體包括閥體殼、閥蓋、閥芯、驅(qū)動(dòng)軸、壓力彈簧和彈簧座，閥體殼內(nèi)下部設(shè)有閥芯座，閥芯座繞軸心線均布有四個(gè)過(guò)流孔，閥芯底面開有兩個(gè)與閥芯座前、后兩過(guò)流孔分別相對(duì)應(yīng)的直通孔，每個(gè)直通孔的兩旁各設(shè)有一個(gè)與其之間的圓心角成45°的換向孔，驅(qū)動(dòng)裝置固定在閥體上并通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸與閥體連接。油井質(zhì)量在線計(jì)量裝置，包括計(jì)量缸、質(zhì)量傳感器、數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)和計(jì)量控制閥。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、計(jì)量精度高的優(yōu)點(diǎn)，便于人工智能控制，可降低因測(cè)量誤差而造成的產(chǎn)量損失，節(jié)省油田投資、運(yùn)行費(fèi)用，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)E21B47/00GK201221339SQ20082009040
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日
發(fā)明者薛永祥 申請(qǐng)人:薛永祥