CN105699010A - 电子压力计标定用恒温控制箱和电子压力计标定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子压力计标定用恒温控制箱和电子压力计标定系统，属于油气田井下监测领域。本发明通过在箱体外壳中设置制冷工质盘管，形成对电子压力计的低温标定环境，可以在低温高压环境下对电子压力计进行标定，使得电子压力计不仅可以在高温高压的油气井中进行使用，还可以在低温高压的油气井中进行使用，扩大了电子压力计的使用范围。
Description
技术领域
本发明涉及油气田井下监测领域，特别涉及一种电子压力计标定用恒温控制箱和电子压力计标定系统。
背景技术
电子压力计广泛应用于测量和记录油气田地层中的油、气、水等介质的压力及温度值。在现有的油气田中，电子压力计都是在高温高压的环境下进行压力和温度的标定。对电子压力计的标定过程也是从室温开始逐渐升温、从常压开始增压，直到标定到最高工作温度如150℃或175℃，压力40MPa或更高的情况下完成对电子压力计的标定。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
现有的一些低温标定装置都是在真空等压力较小的状态下进行温度计的标定，无法满足油气田井下用电子压力计的高压和低温的同时标定要求。而且，目前的电子压力计只能在高温高压环境下进行标定，无法在低温高压的环境下进行标定，所以电子压力计不能在低温高压的环境下进行使用，大大限制了电子压力计的使用范围。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种电子压力计标定用恒温控制箱和电子压力计标定系统。所述技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种电子压力计标定用恒温控制箱，所述恒温控制箱包括：箱体外壳、密封连接器、台架、传压管和温度调控器，其中：
所述箱体外壳为中空圆柱体，上部设有开口，所述箱体外壳的上部开口插入有箱盖，所述箱体外壳包括外箱体、固定隔板和内箱体；所述外箱体和所述固定隔板之间形成第一空间，所述固定隔板和所述内箱体之间形成第二空间，其中，所述第一空间中填充有保温材料，所述第二空间中设置有制冷工质盘管；
所述台架为中空圆柱体，所述台架的下部固定在所述箱体外壳的内部底面上，所述台架的上部设置有内螺纹；
所述密封连接器为中空阶梯形，分为密封连接器上部和密封连接器下部，所述密封连接器上部的内表面下部设有与电子压力计连接的内螺纹，所述密封连接器下部外侧设置有外螺纹与所述台架的上部设置的内螺纹连接；
所述传压管的一端焊接在所述密封连接器下部，另一端设置在所述箱体外壳外部，用于与高压泵连接；
所述温度调控器，与所述恒温控制箱连接，用于控制箱体内部的温度。
优选地，所述箱盖包括中空阶梯形壳体，所述中空阶梯形壳体的顶部设固定有箱盖把手，所述中空阶梯形壳体的内部设置有保温材料。
优选地，所述箱盖与所述箱体外壳的上部表面接触的部分设置有密封胶条；所述箱盖底部外侧设置有至少两个导线接口，其中，第一导线接口用于连接所述电子线路接口，用于将所述电子压力计采集到的数据传输到计算机中。
优选地，所述恒温控制箱还包括温度计，所述温度计通过第二导线接口与所述恒温控制箱外部的温度调控器连接，并将当前所述恒温控制箱内部的温度传输到所述计算机中。
优选地，所述恒温控制箱还包括多个蓄冷器，所述多个蓄冷器均匀设置在所述内箱体的内表面上，所述蓄冷器通过固定架固定在所述内箱体的内表面上。
优选地，所述保温材料为硬质聚氨酯泡沫塑料或软质聚氨酯泡沫塑料。
优选地，所述密封连接器和所述传压管采用金属材料制成。
优选地，所述箱盖把手由塑料制成。
第二方面，本发明实施例提供了一种电子压力计标定系统，包括：电子压力计标定用恒温控制箱、电子压力计、计算机和高压泵，其中：
所述电子压力计的下部设置有外螺纹，用于与所述恒温控制箱内部的所述密封连接器上部的内表面下部设置的内螺纹相连接，所述电子压力计的上部设置有电子线路接口，所述电子压力计通过所述电子线路接口与所述箱盖底部的第一导线接口连接，将采集到的数据发送到计算机中；
所述计算机用于接收所述电子压力计和所述温度计传递过来的信息，对所述电子压力计的标定过程进行控制；
所述高压泵，用于通过所述传压管向所述电子压力计内部注入压力。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的电子压力计标定用恒温控制箱和电子压力计标定系统，通过在箱体外壳中设置制冷工质盘管，形成对电子压力计的低温标定环境，可以在低温高压环境下对电子压力计进行标定，使得电子压力计不仅可以在高温高压的油气井中进行使用，还可以在低温高压的油气井中进行使用，扩大了电子压力计的使用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的电子压力计标定用恒温控制箱的整体结构示意图；
图2是本发明实施例中箱盖的结构示意图；
图3是本发明实施例中台架、密封连接器和传压管的连接结构。
图中各符号意义如下：
1制冷工质管路出口，2制冷工质管路入口，3外箱体，4保温材料，5固定隔板，6制冷工质盘管，7台架，8密封连接器，9内箱体，10电子线路接口，11温度计，12箱盖，13箱盖把手，14温度调控器，15导线，16固定架，17蓄冷器，18传压管，19恒温箱底座。
12-1外壳盖板，12-2密封胶条，12-3外壳壳体，12-4保温材料，12-5导线接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
实施例一
参见图1，本实施例提供一种电子压力计标定用恒温控制箱，恒温控制箱包括：箱体外壳、和设置在箱体外壳内部的电子压力计、密封连接器8、台架7、温度调控器14和传压管18。
其中，箱体外壳为中空圆柱体，上部设有开口，箱体外壳的上部开口插入有箱盖12，箱体外壳包括：外箱体3、固定隔板5和内箱体9；外箱体3和固定隔板5之间形成第一空间，固定隔板5和内箱体9之间形成第二空间，其中，第一空间中填充有保温材料，第二空间中设置有制冷工质盘管。
其中，箱体外壳的底面外侧设置有恒温箱底座19。
其中，箱体外壳的尺寸为外径600毫米×高1000毫米的中空圆柱体，外箱体3板厚2毫米、固定隔板5和内箱体9板厚都是1毫米；制冷工质盘管6直径10毫米，管内循环制冷工质，用于使恒温控制箱的箱内温度降低而实现对电子压力计的低温高压标定；制冷工质盘管6以螺旋状的形式盘绕在第二空间中，与第二空间的内表面可以接触，也可以不接触。
其中，制冷工质盘管6设置有制冷工质管路出口1和制冷工质管路入口2，制冷工质管路出口1和制冷工质管路入口2都通过固定隔板5和外箱体3预设的通孔贯穿到恒温控制箱的外部，用于循环接收外部的制冷工质，通过制冷工质循环换热，使恒温控制箱内部降温。
其中，制冷工质就是制冷剂。
其中，第一空间中设置的保温材料的接缝处全部用强力胶粘接。
台架7、密封连接器8和传压管18的连接结构具体如图3所示。
其中，台架7为中空圆柱体，台架7的下部固定在箱体外壳的内部底面上，台架的上部设置有内螺纹。
其中，密封连接器8为中空阶梯形，分为密封连接器上部和密封连接器下部，其中，密封连接器上部较宽，密封连接器下部较窄，密封连接器上部的内表面下部设有与电子压力计连接的内螺纹，密封连接器上部的内表面的其余部分为O型圈密封面，密封连接器下部外侧设置有外螺纹与台架7的上部设置的内螺纹连接。
其中，传压管18的一端焊接在密封连接器下部，另一端通过箱体外壳底部设置的通孔贯通到箱体外壳的外部与高压泵连接；在标定过程中，高压泵产生的高压，通过传压管18和密封连接器8，传至待标定的电子压力计的压力传感器中。
其中，传压管18的直径5毫米。
其中，密封连接器8和传压管18采用金属材料制成。
进一步地，密封连接器8和传压管18采用不锈钢材料制成。
其中，温度计11，与恒温控制箱外部的温度调控器14连接，用于在对电子压力计的标定过程中，测量恒温控制箱内部的实际温度，对电子压力计中设置的温度传感器测量的温度进行修正。
其中，温度调控器14，与恒温控制箱连接，用于设定恒温控制箱温度，控制恒温控制箱内部的标定工作温度，自动调节制冷工质的循环流量，使恒温控制箱内温度实现自动控制。
多个蓄冷器17，为圆柱体型，是低温储能装置，在内箱体9的内表面均匀设置，蓄冷器17通过固定架固定在内箱体的内表面上。
具体地，多个蓄冷器17可以均匀的设置在内箱体9内表面的下部或者中部，或者将多个蓄冷器17按照数量分为两组，分别将两组蓄冷器17均匀的设置在内箱体9内表面下部和中部，而且分别均匀设置在内箱体9内表面下部和中部的两组蓄冷器17对齐放置。固定架16固定在内箱体的底部，设置有至少一个圆孔，圆孔的孔径稍大于蓄冷器外径，每个圆孔都通过螺钉将1个蓄冷器固定在内箱体9的内表面上。
可选地，内箱体9内表面可以设置有6个蓄冷器，分上下两组设置于内箱体9内表面下部和中部，每组均匀放置3个蓄冷器。
其中，蓄冷器17的尺寸是直径100毫米×高120毫米。
通过在恒温控制箱内部设置蓄冷器，可以进一步保证对电子压力计的标定过程中的温度的恒定，使得对电子压力计的标定更加准确。
参见图2，箱盖12包括中空阶梯形壳体，中空阶梯形壳体的顶部设固定有箱盖把手13，中空阶梯形壳体的内部设置有保温材料12-4，中空阶梯形壳体包括：外壳盖板12-1和设置有开口的外壳壳体12-3，外壳盖板12-1通过在与外壳壳体12-3接触的盖板外缘涂覆胶水，将外壳盖板12-1装配到外壳壳体12-3上形成中空阶梯形壳体。
其中，箱盖12与箱体外壳的上部表面接触的部分设置有密封胶条12-3；箱盖底部外侧设置有至少两个导线接口，其中，第一导线接口用于连接电子线路接口10，用于将电子压力计采集到的数据传输到计算机中，第二导线接口与温度计11连接，温度计11通过第二导线接口与恒温控制箱外部的温度调控器14连接，并将当前恒温控制箱内部的温度传输到计算机中。
其中，箱盖12是尼龙材质。
其中，箱盖把手13由塑料制成。
其中，保温材料4为硬质聚氨酯泡沫塑料或软质聚氨酯泡沫塑料。
低温高压标定用恒温控制箱设计最低温度为-60℃。温度调控器14由专业厂家设计制造。温度调控器14设定恒温控制箱温度，控制制冷系统工作，制冷工质由制冷工质入口2进入，由制冷工质出口1流出，制冷工质循环换热，使恒温控制箱内降温。制冷工质采用混合共沸制冷剂，制冷工质循环可采用双级复叠式制冷机或单级G-M制冷机或双级G-M制冷机。温度调控器14设定不同的温度，系统自动调节制冷工质循环流量，使恒温控制箱内温度实现自动控制。
低温高压标定用恒温控制箱对电子压力计实现低温高压的标定过程是：在相同的压力下，测定电子压力计在不同温度下的温度标定数据，具体做法是：操作低温高压标定用恒温控制箱以外配备的高压泵，将其压力升高至某一压力值P1并稳压；操作温度调控器，将低温高压标定用恒温控制箱内的温度设定到某一低温T1，将电子压力计检测到的温度T1′与标准温度计显示的温度进行比对修正，并记录压力P1和温度T1下电子压力计的温度输出标定值。同理，在压力P1保持不变的情况下，再操作温度调控器，使恒温控制箱内的温度以一定间隔ΔT逐渐降低，分别记录电子压力计在不同温度T1+ΔT、T1+2ΔT、T1+3ΔT……时的输出标定值。
另一种标定方式是，在相同温度下，检测电子压力计在不同压力下的压力标定数据。最后形成电子压力计在标定温度范围和标定压力范围的全部标定数据。
本发明实施例提供的电子压力计标定用恒温控制箱，通过在箱体外壳中设置制冷工质盘管，形成对电子压力计的低温标定环境，可以在低温高压环境下对电子压力计进行标定，使得电子压力计不仅可以在高温高压的油气井中进行使用，还可以在低温高压的油气井中进行使用，扩大了电子压力计的使用范围。
实施例二
本实施例提供一种电子压力计标定系统，包括：电子压力计标定用恒温控制箱、电子压力计、计算机和高压泵，其中：
电子压力计的下部设置有外螺纹，用于与恒温控制箱内部的密封连接器上部的内表面下部设置的内螺纹相连接，电子压力计的上部设置有电子线路接口，电子压力计通过电子线路接口与箱盖底部的第一导线接口连接，将采集到的数据发送到计算机中；
计算机用于接收电子压力计和温度计传递过来的信息，对电子压力计的标定过程进行控制；
高压泵，用于通过传压管向电子压力计内部注入压力。
本发明实施例提供的电子压力计标定系统，通过在恒温控制箱的箱体外壳中设置制冷工质盘管，形成对电子压力计的低温标定环境，可以在低温高压环境下对电子压力计进行标定，使得电子压力计不仅可以在高温高压的油气井中进行使用，还可以在低温高压的油气井中进行使用，扩大了电子压力计的使用范围。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种电子压力计标定用恒温控制箱，其特征在于，所述恒温控制箱包括：箱体外壳、密封连接器、台架、传压管和温度调控器，其中：
所述箱体外壳为中空圆柱体，上部设有开口，所述箱体外壳的上部开口插入有箱盖，所述箱体外壳包括外箱体、固定隔板和内箱体；所述外箱体和所述固定隔板之间形成第一空间，所述固定隔板和所述内箱体之间形成第二空间，其中，所述第一空间中填充有保温材料，所述第二空间中设置有制冷工质盘管；
所述台架为中空圆柱体，所述台架的下部固定在所述箱体外壳的内部底面上，所述台架的上部设置有内螺纹；
所述密封连接器为中空阶梯形，分为密封连接器上部和密封连接器下部，所述密封连接器上部的内表面下部设有与电子压力计连接的内螺纹，所述密封连接器下部外侧设置有外螺纹与所述台架的上部设置的内螺纹连接；
所述传压管的一端焊接在所述密封连接器下部，另一端设置在所述箱体外壳外部，用于与高压泵连接；
所述温度调控器，与所述恒温控制箱连接，用于控制箱体内部的温度。
2.根据权利要求1所述的电子压力计标定用恒温控制箱，其特征在于，所述箱盖包括中空阶梯形壳体，所述中空阶梯形壳体的顶部设固定有箱盖把手，所述中空阶梯形壳体的内部设置有保温材料。
3.根据权利要求2所述的电子压力计标定用恒温控制箱，其特征在于，所述箱盖与所述箱体外壳的上部表面接触的部分设置有密封胶条；所述箱盖底部外侧设置有至少两个导线接口，其中，第一导线接口用于连接所述电子线路接口，用于将所述电子压力计采集到的数据传输到计算机中。
4.根据权利要求3所述的电子压力计标定用恒温控制箱，其特征在于，所述恒温控制箱还包括温度计，所述温度计通过第二导线接口与所述恒温控制箱外部的温度调控器连接，并将当前所述恒温控制箱内部的温度传输到所述计算机中。
5.根据权利要求1所述的电子压力计标定用恒温控制箱，其特征在于，所述恒温控制箱还包括多个蓄冷器，所述多个蓄冷器均匀设置在所述内箱体的内表面上，所述蓄冷器通过固定架固定在所述内箱体的内表面上。
6.根据权利要求1或者2所述的电子压力计标定用恒温控制箱，其特征在于，所述保温材料为硬质聚氨酯泡沫塑料或软质聚氨酯泡沫塑料。
7.根据权利要求1所述的电子压力计标定用恒温控制箱，其特征在于，所述密封连接器和所述传压管采用金属材料制成。
8.根据权利要求2所述的电子压力计标定用恒温控制箱，其特征在于，所述箱盖把手由塑料制成。
9.一种电子压力计标定系统，其特征在于，包括：权利要求1-8所述的电子压力计标定用恒温控制箱、电子压力计、计算机和高压泵，其中：
所述电子压力计的下部设置有外螺纹，用于与所述恒温控制箱内部的所述密封连接器上部的内表面下部设置的内螺纹相连接，所述电子压力计的上部设置有电子线路接口，所述电子压力计通过所述电子线路接口与所述箱盖底部的第一导线接口连接，将采集到的数据发送到计算机中；
所述计算机用于接收所述电子压力计和所述温度计传递过来的信息，对所述电子压力计的标定过程进行控制；
所述高压泵，用于通过所述传压管向所述电子压力计内部注入压力。
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