技术领域
本发明涉及油田井下电磁流量计,属于油田井下流量计量技术领域。
背景技术
随着石油能源逐渐减少,未来油田的开采趋势为向低渗、特低滲、稠油油田以及小储量的边际油田等进军。这些油田由于存在低渗透、低压力、低丰度的地质特征,给油田的开发带来了巨大的挑战,同时这些油田的自然地产能较低,需要对油井进行压裂改造才能投产。由于其油层大多为低压未饱和岩性油藏,缺乏天然能量补充,自然能量仅以弹性及溶解气驱动为主,使得这些油田的开发产量递减快,经济采收率非常低。针对这一情况,很多
油田采用注水工艺来补充能量,这是提高开发效益的Shou选方式。
在进行油田注水的过程中要用井下流量计对油田注水井内的分层流量进行测定,目前国内采用较多的流量计为浮子流量计或涡轮流量计,这两种流量计都是依靠注入水冲击机械活动部件从而获取流量信号,但在使用的过程中要注意水质,否则机械活动部件就有可能被水中存有的泥沙等杂质卡死,导致机械故障,影响测试结果。目前,为了节省资源,许多采油厂采用污水回注工艺,而浮子流量计或涡轮流量计无法满足污水回注工艺要求,还存在使用寿命短,测量精度低的缺陷。为了满足更多油田的需求,出现了一些电磁式流量计,但是这些流量计大多结构复杂,不适于小尺寸和高压的井下空间,只适合地面上使用,特别是不能满足一些低渗透油田井下流量的测量。
发明内容
本发明目的是为了解决现有电磁式流量计结构复杂,不能适用于小尺寸和高压的油田井下空间的问题,提供了一种油田井下电磁流量计。
本发明所述油田井下电磁流量计,它包括入油管段、出油管段和两个电极固定装置;入油管段和出油管段的结构相同：
入油管段和出油管段分别由压帽、管体和衬里组成,管体的内表面内衬衬里,管体的端口位置的内表面设置螺纹,并通过该螺纹与压帽连接,压帽的底端顶紧在衬里的顶端；
入油管段和出油管段呈镜像对称设置形成流体流通通路,并且入油管段的压帽处于流体流通通路的顶端,出油管段的压帽处于流体流通通路的底端；
管体末端外侧壁的相对侧具有一对向外突出的管体连接半环,衬里末端外侧壁的相对侧具有一对向外突出的衬里连接半环,衬里连接半环位于管体连接半环的内侧并与管体连接半环同圆心，
入油管段的两个管体连接半环和两个衬里连接半环分别与出油管段的两个管体连接半环和两个衬里连接半环一一相对形成两个管体圆环和两个衬里圆环,入油管段和出油管段每一侧的管体圆环和衬里圆环分别通过一个电极固定装置固定连接；
两个电极固定装置的结构相同,并且分别与管体圆环和衬里圆环的连接方式相同；
每个电极固定装置包括电极压帽、电极绝缘垫、接线铜箔、电极、0型圈和套环，套环夹紧在管体圆环和衬里圆环之间,两个衬里连接半环的相对表面之间形成一个阶梯形腔体,该阶梯形腔体与内置的电极的形状相匹配,电极分为圆柱支撑段和上圆盘段,圆柱支撑段位于腔体的内侧,上圆盘段的外侧壁中段具有圆环凹槽,该圆环回槽内嵌0型圈;上圆盘段的上表面覆盖有接线铜箔,接线铜箔的上表面覆盖电极绝缘垫,该电极绝缘垫们于阶梯形腔体的外端口与电极压帽之间,并被电极压帽压紧,该电极压帽与管体圆环的外侧壁通过螺纹连接。压帽的底端与衬里的顶端分别具有锥度并相互配合。
管体的末端外側壁上具有内陷凹槽。
管体外侧壁中上段设置有凸出的防转块。
防转块的外侧壁上半段上设置两条回环。
本发明的优点:本发明所述电磁流量计由相对称的上下两段组成,其组件设有多个密封处理,拥有较好的密封性,并且能够承受高压,它用于测量油田井下流量,相对于体式结构大大降低了制造成本。
附图说明
图1是本发明所述油田井下电磁流量计的机械结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式所述油田井下电磁流量计,它包括入油管段、出油管段和两个电极固定装置:入油管段和出油管段的结构相同：
入油管段和出油管段分别由压帽11、管体12和衬里13组成,管体12的内表面内树衬里13,管体12的端口位置的内表面设置螺纹,并通过该螺纹与压帽11连接,压帽11的底端顶紧在衬里13的顶端；
入油管段和出油管段呈镜像对称设置形成流体流通通路,并且入油管段的压帽11处于流体流通通路的顶端,出油管段的压帽11处于流体流通通路的底端；管体12末端外侧壁的相对侧具有一对向外突出的管体连接半环12-1,衬里13末端外侧壁的相对側具有一对向外突出的衬里连接半环13-1,衬里连接半环13-1位于管体连接半环12-1的内側并与管体连接半环12-1同圆心,
入油管段的两个管体连接半环12-1和两个衬里连接半环13-1分别与出油管段的两个管体连接半环12-1和两个衬里连接半环13-1ー一相对形成两个管体圆环和两个衬里圆环,入油管段和出油管段每一侧的管体圆环和衬里圆环分别通过一个电极固定装置固定连接。
两个电极固定装置的结构相同,并且分别与管体圆环和衬里圆环的连接方式相同；每个电极固定装置包括电极压帽21、电极绝缘垫22、接线铜箔23、电极24、0型圏25和套环26，
套环26夹紧在管体圆环和衬里圆环之间,两个衬里连接半环13-1的相对表面之间形成一个阶梯形腔体,该阶梯形腔体与内置的电极24的形状相匹配,电极24分为圆柱支撑段24-1和上圆盐段24-2,圆柱支撑段24-1位于腔体的内侧,上圆盐段24-2的外側壁中段具有圆环回槽,该圆环四槽内嵌0型圈25:上圆盘段24-2的上表面覆盖有接线铜箔23接线铜箔23的上表面覆盖电极绝缘垫22,该电极绝缘垫22们于阶梯形腔体的外端口与电极压帽21之间,并被电极压帽21压紧,该电极压帽21与管体圆环的外侧壁通过螺纹连接。
本实施方式中的0型圏25用于密封,能够防止液体渗入:接线铜箔23用于连接电缆:电极绝缘垫22用于绝缘,以防止管体12和电极压帽21上带电:电极压帽21既起将两个管体连接起来的作用,还用于固定作用,它将电极绝缘垫22、接线铜箔23、电极24和0型圈25固定在两个衬里连接半环13-1的相对表面之间形成的阶梯形腔体内,此时两个衬里13和电极24紧密连接在一起,可以防止液体滲入。电极压帽21与管体圆环的外侧壁通过螺纹连接,可以防止电极绝缘垫22〉、接线铜箔23、电极24和0型圈25被高压挤出。管体12与压帽11螺纹连接,当压帽11旋紧的时候,会向管体12里端旋进,使得压帽11的底端与衬里13的顶端相互接触并逐渐挤压。衬里13可采用聚四氟乙烯,在挤压过程中会变形,从而适应压帽11的形状,与压帽11紧密连接在一起,由此防止液体从管体12与衬里13之间的缝隙处滲入到电极24中,进而继续滲入到其它设备中,影响设备正常工作。
具体实施方式二:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式对实施方式一作进步说明,压帽11的底端与衬里13的顶端分别具有锥度并相互配合。
具体实施方式三:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式对实施方式一或作进一步说明,管体12的末端外侧壁上具有内陷凹糟12-2。
内陷凹槽12-2的设置是为了保证在不增大电磁流量计管体的zui大外径的情况下,使电极压帽21与管体圆环之间连接的螺纹长度相对增大,以防止在高压液体的作用下,电极压帽21脱落。
具体实施方式四:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式对实施方式一、二或三作进一步说明,管体12外側壁中上段设置有凸出的防转块12-3。
本实施方式中防转块12-3用于与其它设各连接,以防止电磁流量计安装在其它设备中时,在高压液体的驱动下发生相对旋转。
具体实施方式五:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式对实施方式五作进一步说明,防转块12-3的外侧壁上半段上设置两条凹环12-4。
本实施方式中的两条叫环12-4可用于安装密封圏,以进一步防止渗漏。
本发明的流量计量原理:本发明在使用中,基于电磁感应原理,当导电流体横切磁力线时,电极上感应出的电压与磁场强度、介质流速成正比;当导电液体通过电磁流量计磁场时,测出导电电极的电势差即可换算液体流速,获得流量。