CN109252837A - 油田电控分层注水小口径流量变送器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油田电控分层注水小口径流量变送器，包括：内设有测量通道的变送器本体，所述测量通道的进水口位于所述变送器本体的侧壁，所述测量通道的出水口位于所述变送器本体的一端；所述变送器本体上安装有线圈和探头，所述变送器本体的另一端安装有电路板以及用于封闭所述电路板的护罩，所述电路板与所述线圈和所述探头电连接。本发明的流量变送器采用了特殊的结构设计，整体上呈流线型，具有极小的外径，特别适应油田分层注水的恶劣环境，并能方便的安装于油田电控注水工具内部，且能够实现油田分层注水流量的准确测量和信号反馈。

Description

油田电控分层注水小口径流量变送器

技术领域

本发明涉及油田电控分层注水量计量和信号反馈控制技术领域，具体涉及一种油田电控分层注水小口径流量变送器。

背景技术

目前的油田分层注水是通过吊放流量计测量单层注水量后，通过调节机械配水器内部配水嘴的大小控制分层注水流量。调节后认为其分层注水量在一个测调周期内等同于理论注水量。实际情况却是随着注水的进行，地层地质情况很难保持不变，有可能发生孔隙变大或堵塞等情况，从而导致注水流量偏离理论注水量。因没有流量实时监测，无法掌握每个分层实际的流量变化。同时油田注水井深达千米以上，注水压力加上管柱静压一般高达20MPa以上，各层注水量差别也很大，有的地层一天注入几立方水，有的则每天几十上百方水，加之管柱内外均为高压水环境，对流量变送器的要求极高，开发难度极大。而传统的流量计并适用于这样的场景。为了解决油田分层注水流量实时监测和信号反馈的难题，急需一种新型的流量计量器件。

发明内容

本发明实施例提供一种结构简单，安装容易，适用于油田电控注水监控领域的油田电控分层注水小口径流量变送器。

本发明实施例提供的油田电控分层注水小口径流量变送器，包括：内设有测量通道的变送器本体，所述测量通道的进水口位于所述变送器本体的侧壁，所述测量通道的出水口位于所述变送器本体的一端；所述变送器本体上安装有线圈和探头，所述变送器本体的另一端安装有电路板以及用于封闭所述电路板的护罩，所述电路板与所述线圈和所述探头电连接。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明的流量变送器采用了特殊的结构设计，与传统流量计将进水口和出水口分别设在相对的两端不同的是，本发明将进水口设在侧壁而不是一端，进而得以将电路板安装在与出水口相对的另一端，这样，整个流量变送器可以整体上呈流线型，具有极小的外径。由于上述的特殊的结构，本发明的流量变送器可以使用在现有的油田电控注水工具上，且特别适应油田分层注水的恶劣环境，并能方便的安装于油田电控注水工具内部，且能够实现油田注分层注水流量的准确测量和信号反馈。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，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它的附图。

图1是本发明实施例提供的油田电控分层注水小口径流量变送器的结构示意图；

图2是图1所示的油田电控分层注水小口径流量变送器的A-A截面示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

请参考图1和图2，本发明的一个实施例，提供一种油田电控分层注水小口径流量变送器（本文简称流量变送器）。该流量变送器可包括：

内设有测量通道9的变送器本体1，所述测量通道9的进水口2位于所述变送器本体1的侧壁，所述测量通道9的出水口3位于所述变送器本体1的一端；

所述变送器本体1上安装有线圈7和探头6，所述变送器本体1的另一端安装有电路板14，以及用于封闭所述电路板14的护罩18，所述电路板14与所述线圈7和所述探头6电连接。

本发明的流量变送器属于电磁流量计，基本原理是法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中切割磁力线运动时，在其两端产生感应电动势。导电性液体例如水在垂直于磁场的非磁性测量管内流动，与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势，通过测量该感应电势即可实现对流量的测量。

本发明的流量变送器，其线圈7通电后，会在测量通道9内产生垂直于轴线的磁场，油田注水从流量变送器的进水口2进入测量通道9内从出水口3留出，测量通道9内流动的水切割磁场磁力线，在垂直于流水方向或者说垂直于测量通道轴线9的方向上，且垂直于磁场磁力线的方向上，产生感应电势。探头6测得该感应电势，将测得的信号送到电路板，由电路板上的处理电路进行转换处理后输出，完成对流量的测量。

一些实施例中，所述变送器本体1和所述护罩18均为圆柱形壳体，两者直径相当且同轴连接，整体上呈细长的流线型。优选的，本发明的流量变送器，其最大外径不超过30mm。

一些实施例中，所述变送器本体1的设有出水口3的一端设有安装固定用的外螺纹11。可通过该外螺纹11实现对流量变送器的安装固定。具体来说，是安装于油田电控注水工具内部。

一些实施例中，所述变送器本体1上设有两个线圈槽4，所述两个线圈槽4以所述测量通道的轴线为中心对称分布，两个线圈7分别安装于所述两个线圈槽4内，所述线圈7所在平面与所述测量通道的轴线平行，以使得两个线圈7之间的磁场方向与测量通道的轴线垂直。

一些实施例中，所述变送器本体1上设有两个探头孔5，所述两个探头孔5以所述测量通道的轴线为中心对称分布，两个探头6分别安装于所述两个探头孔5内，且所述两个探头6的连线与所述两个线圈7通电后形成的磁力线方向垂直。

如上，一些实施例中，在垂直于测量通道轴线的圆周方向上，两个线圈7和两个探头6均匀分布，相邻两者的间隔为90度。

请参考图2，一些实施例中，所述探头孔5贯穿所述变送器本体1的侧壁，所述探头6被探头压帽8固定在所述探头孔5内，所述探头6的内端设有密封圈101，以实现对探头孔5的密封，防止泄露。

一些实施例中，所述变送器本体1的外侧设有覆盖所述线圈槽4的密封套17，所述密封套17的边缘与所述变送器本体1之前设有密封圈102。

一些实施例中，所述护罩18与所述变送器本体1通过螺纹连接，且连接处设有密封圈103。

如上，一些实施例中，通过密封圈101、102、103，实现防水密封性。

一些实施例中，所述护罩内安装的电路板14包括：连接所述线圈7的第一电路板141和连接所述探头6的第二电路板142，所述护罩18的另一端设有引线孔12，连接所述电路板的引线19自所述引线孔12穿出。

一些实施例中，所述变送器本体1的另一端安装有电路板支架13，电路板14安装在电路板支架13上。电路板支架13可通过螺钉151安装在变送器本体1的另一端的端面上。电路板14可通过螺钉152安装在电路板支架13上。变送器本体1上可设有导线孔16，以使得线圈7/探头6分别通过穿过导线孔16的导线，分别与电路板141和电路板142连接。

综上，本发明实施例提供了一种油田电控分层注水小口径流量变送器。它包括变送器本体1，传感器本体1为一外圆上设置有进水口2、出水口3、线圈槽4、探头孔5的圆柱形壳体，出水口3外壁有螺纹，更便于安装。在变送器本体1上线圈槽4有两个，呈对称布置，槽内设置有线圈7，同时变送器本体上探头孔5有两个，呈对称布置，同时与线圈槽4成90°垂直布置，孔内设置有探头6，通过密封圈101形成密封，探头压帽8将探头6固定在其中。变送器本体1外圆上线圈槽4的两侧设有密封圈103，外圆上设置密封套17，保证了线圈7的防水密封性。

螺钉151将电路板支架13固定在变送器本体另一侧的端面上，螺钉152将电路板14固定在了电路板支架13上，探头/线圈的导线穿过本体上的导线孔16和电路板14连接。电路板外侧设置有护罩18，护罩18的一端通过螺纹与变送器本体1连接，通过密封圈102保证电路板14的防水密封，护罩18的另一端有引线孔12，引线19通过引线孔12引出。

本发明的流量变送器的工作原理包括：水流经过变送器本体上的进水口2进入测量通道9后，在线圈7产生的磁场的作用下会产生感应电动势，探头6能够检测到产生的电动势，并把信号传输给电路板14，电路板14上的处理电路将信号转变为标准信号并经过引线19把信号传输给外接设备。

现有技术中的变送器由于结构的原因，无法使用在现有的油田电控注水工具上。而本发明的流量变送器，采用了特殊的结构设计，与传统流量计将进水口和出水口分别设在相对的两端不同的是，本发明将进水口设在侧壁而不是一端，进而得以将电路板安装在与出水口相对的另一端，这样，整个流量变送器可以整体上呈流线型，具有极小的外径。由于上述的特殊的结构，本发明的流量变送器可以使用在现有的油田电控注水工具上，且特别适应油田分层注水的恶劣环境，能方便的安装于油田电控注水工具内部，且能够实现油田注分层注水流量的准确测量和信号反馈。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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精神和范围。

Claims (10)

1.一种油田电控分层注水小口径流量变送器，其特征在于，包括：

内设有测量通道的变送器本体，所述测量通道的进水口位于所述变送器本体的侧壁，所述测量通道的出水口位于所述变送器本体的一端；所述变送器本体上安装有线圈和探头，所述变送器本体的另一端安装有电路板以及用于封闭所述电路板的护罩，所述电路板与所述线圈和所述探头电连接。

2.根据权利要求1所述的油田电控分层注水小口径流量变送器，其特征在于，所述变送本体和所述护罩均为圆柱形壳体，两者直径相当且同轴连接。

3.根据权利要求1所述的油田电控分层注水小口径流量变送器，其特征在于，所述变送器本体的设有出水口的一端设有安装固定用的外螺纹。

4.根据权利要求1所述的油田电控分层注水小口径流量变送器，其特征在于，所述变送器本体上设有两个线圈槽，所述两个线圈槽以所述测量通道的轴线为中心对称分布，两个线圈分别安装于所述两个线圈槽内，所述线圈所在平面与所述测量通道的轴线平行。

5.根据权利要求1所述的油田电控分层注水小口径流量变送器，其特征在于，所述变送器本体上设有两个探头孔，所述两个探头孔以所述测量通道的轴线为中心对称分布，两个探头分别安装于所述两个探头孔内，且所述两个探头的连线与所述两个线圈通电后形成的磁力线方向垂直。

6.根据权利要求5所述的油田电控分层注水小口径流量变送器，其特征在于，所述探头孔贯穿所述变送器本体的侧壁，所述探头被探头压帽固定在所述探头孔内，所述探头的内端设有密封圈。

7.根据权利要求1所述的油田电控分层注水小口径流量变送器，其特征在于，所述变送器本体的外侧设有覆盖所述线圈槽的密封套，所述密封套的边缘与所述变送器本体之前设有密封圈。

8.根据权利要求1所述的油田电控分层注水小口径流量变送器，其特征在于，所述护罩与所述变送器本体通过螺纹连接，且连接处设有密封圈。

9.根据权利要求1所述的油田电控分层注水小口径流量变送器，其特征在于，所述护罩内安装的电路板包括：连接所述线圈的第一电路板和连接所述探头的第二电路板，所述护罩的另一端设有引线孔，连接所述电路板的引线自所述引线孔穿出。

10.根据权利要求2所述的油田电控分层注水小口径流量变送器，其特征在于，所述流量变送器的最大外径不超过30mm。