CN110470355A - 一种活塞式容积法流体计量装置及计量方法 - Google Patents
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Abstract
一种活塞式容积法流体计量装置及计量方法，涉及油井产出液的计量领域。为解决传统的储油罐人工卡方计量方式对油井产出液进行计量时，存在耗费大量的人力物力，计量后的产液使用汽车进行转运时存在较大的安全环保隐患，人工卡方的计量方式误差较大，并同时解决上罐井和管输井产液计量的问题。采用控制中心与各个检测元件进行连接，实现了对该装置的自动控制，并且对油井产出液的体积进行记录，避免了存在耗费大量的人力物力的现象，并采用活塞式的计量方法，因缸体的容积是一定的，并将油井的产出液注入到缸体的内部，在利用活塞往复运动，并形成一个充满液体的计量单位，采用此种方法大大的减小计量误差。本发明适用于油井产出液的计量。
Description
技术领域
本发明涉及油井产出液的计量领域，具体涉及一种活塞式容积法流体计量装置及计量方法。
背景技术
现阶段我国油田油井产出液的计量方法主要有以下三种方式：储油罐人工卡方计量、翻斗式计量和质量流量计计量。目前普遍采用传统的储油罐人工卡方计量方式，耗费大量的人力、物力和财力，且计量后的产液需汽车拉运至联合站，存在很大的安全隐患；而翻斗式计量方式由于油井产出液的复杂性和间歇性，以及其自身结构的弊端，导致其计量误差偏大；而质量流量计由于其造价昂贵，后期维护维修成本高，较难于普及应用于井场油井产出液的计量。而对于管输油井产液的计量工作，由于产出液的伴生气及井口回压等因素的影响，采用计量站或储油罐方式对油井进行计量，计量周期普遍较长，工艺流程复杂，计量误差较大，存在一定的安全环保隐患。
发明内容
本发明为解决传统的储油罐人工卡方计量方式对油井产出液进行计量时，存在耗费大量的人力物力，计量后的产液使用汽车进行转运时存在较大的安全环保隐患，人工卡方的计量方式误差较大，并同时解决上罐井和管输井产液计量的问题，而提出一种活塞式容积法流体计量装置及计量方法。
本发明的一种活塞式容积法流体计量装置，其组成包括缸体、活塞、一号缸盖、二号缸盖、一号限位部件、二号限位部件、密封件、一号触发部件、二号触发部件、一号到位检测部件、二号到位检测部件、一号输液管、二号输液管、来液管、一号三通阀、二号三通阀、出液管、一号输气管、二号输气管、一号液位传感器、二号液位传感器、一号二通阀、二号二通阀、排气管、单向阀和控制中心；
缸体的两端分别设有一号缸盖和二号缸盖，一号缸盖的中心处设有一号到位检测部件，二号缸盖的中心处设有二号到位检测部件，缸体的内部设有活塞，活塞沿外圆表面套有密封件，活塞的一侧设有两个一号限位部件，且两个一号限位部件对称设置，活塞的一侧中心处设有一号触发部件，活塞的另一侧设有两个二号限位部件，且两个二号限位部件对称设置，活塞的另一侧中心处设有二号触发部件，二号缸盖沿外圆表面均匀的设有一号输气管和一号输液管，且一号输气管和一号输液管与缸体内部连通，一号缸盖沿外圆表面均匀的设有二号输气管和二号输液管，且二号输气管和二号输液管与缸体内部连通，一号输气管和二号输气管上部分别设有支管，支管为L型管，两个支管的开口端分别设有一号液位传感器和二号液位传感器，排气管为T型管，排气管横管的一端与一号输气管的中部连接，排气管横管的另一端与二号输气管的中部连接，排气管的竖管上设有单向阀，一号输液管的输出端与一号三通阀的一个输入端连接，一号三通阀的另一个输入端与来液管的一端连接，一号三通阀的输出端与出液管的一端连接，二号输液管的输出端与二号三通阀的一个输入端连接，二号三通阀的另一个输入端连接与来液管的另一端连接，二号三通阀的输出端与出液管的另一端连接，排气管竖管的输出端穿过出液管的中部，且排气管与出液管连通设置，出液管的外壁上设有控制中心；
进一步的，所述的二号到位检测部件的外壳上套有二号保护壳；
进一步的，所述的一号到位检测部件的外壳上套有一号保护壳；
进一步的，所述的来液管的中部沿外圆表面均匀的设有压力传感器和温度传感器；
进一步的，所述的排气管竖管绕过缸体与出液管连通设置；
进一步的，所述的控制中心的内部设有中央处理器；
进一步的，所述的压力传感器的压力信号输出端与中央处理器的压力信号输入端连接，温度传感器的温度信号输出端与中央处理器的温度信号输入端连接，中央处理器的液位信号输入端分别与一号液位传感器和二号液位传感器连接，中央处理器的限位信号输出端分别与一号到位检测部件和二号到位检测部件连接；
本发明的一种活塞式容积法流体计量装置的计量方法，其具体的方法如下：
步骤一、将二号输液管与出液管导通，一号输液管和来液管导通；
在初始状态下，关闭一号二通阀和二号二通阀，一号三通阀导通一号输液管和来液管，二号三通阀导通输二号液管和出液管；
步骤二、缸体中的活塞左侧进行计量；
活塞左侧开始进液，推动活塞至计量缸体上的二号限位部件接触到一号缸盖，同时触发一号到位信号传感器，若一号液位传感器探测到液体，活塞左侧形成一个充满液体的计量单位；若一号液位传感器未探测到液体，则打开一号二通阀进行排气，直至一号液位传感器探测到液体，关闭一号二通阀，活塞左侧形成一个充满液体的计量单位，从而完成一次体积计量；
步骤三、将一号输液管和出液管导通，二号输液管和来液管导通；
继而一号三通阀导通一号输液管和出液管，二号三通阀导通二号输液管和来液管，活塞右侧开始进液，推动活塞进行排液，直至计量缸体上的一号限位部件接触到二号缸盖，同时触发二号到位检测部件，若二号液位传感器探测到液体；活塞右侧形成一个充满液体的计量单位；若二号液位传感器未探测到液体，则打开二号二通阀进行排气，直至二号液位传感器探测到液体，关闭二号二通阀，活塞右侧形成一个充满液体的计量单位，从而完成另一次体积计量；
步骤四、利用活塞往复运动，对油井产出液进行计量与记录；
液体周而复始的推动活塞左右移动进行液体的体积计量，控制中心记录一号到位检测部件和二号到位检测部件的累计数即可得知被计量液体的体积。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
一、本发明克服了现有技术的缺点，采用控制中心与各个检测元件进行连接，实现了对该装置的自动控制，并且对油井产出液的体积进行记录，避免了存在耗费大量的人力物力的现象。
二、本发明采用活塞式的计量方法，因缸体的容积是一定的，并将油井的产出液注入到缸体的内部，在利用活塞往复运动，并形成一个充满液体的计量单位，采用此种方法大大的减小计量误差。
三、本发明采用缸体，属于密闭的容器，可靠性强，使计量后的产液使用汽车进行转运时，安全性较高。
四、本发明采用的检测元件属于标准件，且价钱低廉，在后续的维修中降低了维修成本。
附图说明
图1是本发明的整体结构的剖视图；
图1中包括缸体1、活塞2、一号缸盖3、二号缸盖4、一号限位部件5、二号限位部件6、密封件7、一号触发部件8、二号触发部件9、一号保护壳10、一号到位检测部件 11、二号保护壳12、二号到位检测部件13、一号输液管14、二号输液管15、来液管16、压力传感器17、温度传感器18、一号三通阀19、二号三通阀20、出液管21、一号输气管22、二号输气管23、一号液位传感器24、二号液位传感器25、一号二通阀26、二号二通阀27、排气管28、单向阀29和控制中心30。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种活塞式容积法流体计量装置包括缸体1、活塞2、一号缸盖3、二号缸盖4、一号限位部件5、二号限位部件6、密封件7、一号触发部件8、二号触发部件9、一号到位检测部件11、二号到位检测部件13、一号输液管14、二号输液管15、来液管16、一号三通阀19、二号三通阀 20、出液管21、一号输气管22、二号输气管23、一号液位传感器24、二号液位传感器 25、一号二通阀26、二号二通阀27、排气管28、单向阀29和控制中心30；
缸体1的两端分别设有一号缸盖3和二号缸盖4，一号缸盖3的中心处设有一号到位检测部件11，二号缸盖4的中心处设有二号到位检测部件13，缸体1的内部设有活塞2，活塞2沿外圆表面套有密封件7，活塞2的一侧设有两个一号限位部件5，且两个一号限位部件5对称设置，活塞2的一侧中心处设有一号触发部件8，活塞2的另一侧设有两个二号限位部件6，且两个二号限位部件6对称设置，活塞2的另一侧中心处设有二号触发部件9，二号缸盖4沿外圆表面均匀的设有一号输气管22和一号输液管14，且一号输气管22和一号输液管14与缸体1内部连通，一号缸盖3沿外圆表面均匀的设有二号输气管 23和二号输液管15，且二号输气管23和二号输液管15与缸体内部连通，一号输气管22 和二号输气管23上部分别设有支管，支管为L型管，两个支管的开口端分别设有一号液位传感器24和二号液位传感器25，排气管28为T型管，排气管28横管的一端与一号输气管22的中部连接，排气管28横管的另一端与二号输气管23的中部连接，排气管28 的竖管上设有单向阀29，一号输液管14的输出端与一号三通阀19的一个输入端连接，一号三通阀19的另一个输入端与来液管16的一端连接，一号三通阀19的输出端与出液管21的一端连接，二号输液管15的输出端与二号三通阀20的一个输入端连接，二号三通阀20的另一个输入端连接与来液管16的另一端连接，二号三通阀20的输出端与出液管21的另一端连接，排气管28竖管的输出端穿过出液管21的中部，且排气管28与出液管21连通设置，出液管21的外壁上设有控制中心30；
本具体实施方式，控制中心30用于和各个检测元件进行连接，实现了对该装置的自动控制，利用一号到位检测部件11和二号到位检测部件13测得的液位高度的信号传递到控制中心中30，实现了对油井产出液的输出量的控制，并且因为缸体1的容积是一定的，并将油井的产出液注入到缸1体的内部，在利用活塞2往复运动，并形成一个充满液体的计量单位，采用此种方法大大的减小计量误差，精度较高，并且对油井产出液的体积进行记录，避免了存在耗费大量的人力物力的现象；
在初始状态下，关闭一号二通阀26和二号二通阀27，一号三通阀19导通一号输液管14和来液管16，二号三通阀20导通输二号液管15和出液管21，活塞2左侧开始进液，推动活塞2至计量缸体1上的二号限位部件6接触到一号缸盖3，同时触发一号到位信号传感器11，若一号液位传感器24探测到液体，活塞2左侧形成一个充满液体的计量单位；若一号液位传感器24未探测到液体，则打开一号二通阀26进行排气，直至一号液位传感器24探测到液体，关闭一号二通阀26，活塞2左侧形成一个充满液体的计量单位，从而完成一次体积计量；
继而一号三通阀19导通一号输液管14和出液管21，二号三通阀20导通二号输液管15和来液管16，活塞2右侧开始进液，推动活塞2进行排液，直至计量缸体1上的一号限位部件5接触到二号缸盖4，同时触发二号到位检测部件13，若二号液位传感器25探测到液体，活塞2右侧形成一个充满液体的计量单位；若二号液位传感器25未探测到液体，则打开二号二通阀27进行排气，直至二号液位传感器25探测到液体，关闭二号二通阀27，活塞2右侧形成一个充满液体的计量单位，从而完成另一次体积计量；液体周而复始的推动活塞2左右移动进行液体的体积计量，控制中心30记录一号到位检测部件11 和二号到位检测部件13的累计数即可得知被计量液体的体积。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的计量装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种活塞式容积法流体计量装置，所述的二号到位检测部件13的外壳上套有二号保护壳12；
本具体实施方式，采用二号到位检测部件13的外壳上套有二号保护壳12，为了对二号到位检测部件13的保护，并且具有防水的功能。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的计量装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种活塞式容积法流体计量装置，所述的一号到位检测部件11的外壳上套有一号保护壳10；
本具体实施方式，采用一号到位检测部件11的外壳上套有一号保护壳10，为了对一号到位检测部件11的保护，并且具有防水的功能。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的计量装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种活塞式容积法流体计量装置，所述的来液管16的中部沿外圆表面均匀的设有压力传感器17和温度传感器18。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的计量装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种活塞式容积法流体计量装置，所述的排气管28竖管绕过缸体1与出液管21连通设置。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的计量装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种活塞式容积法流体计量装置，所述的控制中心30的内部设有中央处理器。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式六所述的计量装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种活塞式容积法流体计量装置，所述的压力传感器17的压力信号输出端与中央处理器的压力信号输入端连接，温度传感器18 的温度信号输出端与中央处理器的温度信号输入端连接，中央处理器的液位信号输入端分别与一号液位传感器24和二号液位传感器25连接，中央处理器的限位信号输出端分别与一号到位检测部件11和二号到位检测部件13连接；
本具体实施方式，采用控制中心与各个检测元件进行连接，实现了对该装置的自动控制，并且对油井产出液的体积进行记录，避免了存在耗费大量的人力物力的现象。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种活塞式容积法流体计量装置的计量方法，其具体的方法如下：
步骤一、将二号输液管15与出液管21导通，一号输液管14和来液管16导通；
在初始状态下，关闭一号二通阀26和二号二通阀27，一号三通阀19导通一号输液管14和来液管16，二号三通阀20导通输二号输液管15和出液管21；
步骤二、缸体1中的活塞2左侧进行计量；
活塞2左侧开始进液，推动活塞2至计量缸体1上的二号限位部件6接触到一号缸盖3，同时触发一号到位信号传感器11，若一号液位传感器24探测到液体，活塞2左侧形成一个充满液体的计量单位；若一号液位传感器24未探测到液体，则打开一号二通阀26进行排气，直至一号液位传感器24探测到液体，关闭一号二通阀26，活塞2左侧形成一个充满液体的计量单位，从而完成一次体积计量；
步骤三、将一号输液管14和出液管21导通，二号输液管15和来液管16导通；
继而一号三通阀19导通一号输液管14和出液管21，二号三通阀20导通二号输液管15和来液管16，活塞2右侧开始进液，推动活塞2进行排液，直至计量缸体1上的一号限位部件5接触到二号缸盖4，同时触发二号到位检测部件13，若二号液位传感器25探测到液体；活塞2右侧形成一个充满液体的计量单位；若二号液位传感器25未探测到液体，则打开二号二通阀27进行排气，直至二号液位传感器25探测到液体，关闭二号二通阀27，活塞2右侧形成一个充满液体的计量单位，从而完成另一次体积计量；
步骤四、利用活塞2往复运动，对油井产出液进行计量与记录；
液体周而复始的推动活塞2左右移动进行液体的体积计量，控制中心30记录一号到位检测部件11和二号到位检测部件13的累计数即可得知被计量液体的体积。
Claims (8)
1.一种活塞式容积法流体计量装置，其特征在于：所述的计量装置包括缸体(1)、活塞(2)、一号缸盖(3)、二号缸盖(4)、一号限位部件(5)、二号限位部件(6)、密封件(7)、一号触发部件(8)、二号触发部件(9)、一号到位检测部件(11)、二号到位检测部件(13)、一号输液管(14)、二号输液管(15)、来液管(16)、一号三通阀(19)、二号三通阀(20)、出液管(21)、一号输气管(22)、二号输气管(23)、一号液位传感器(24)、二号液位传感器(25)、一号二通阀(26)、二号二通阀(27)、排气管(28)、单向阀(29)和控制中心(30)；
缸体(1)的两端分别设有一号缸盖(3)和二号缸盖(4)，一号缸盖(3)的中心处设有一号到位检测部件(11)，二号缸盖(4)的中心处设有二号到位检测部件(13)，缸体(1)的内部设有活塞(2)，活塞(2)沿外圆表面套有密封件(7)，活塞(2)的一侧设有两个一号限位部件(5)，且两个一号限位部件(5)对称设置，活塞(2)的一侧中心处设有一号触发部件(8)，活塞(2)的另一侧设有两个二号限位部件(6)，且两个二号限位部件(6)对称设置，活塞(2)的另一侧中心处设有二号触发部件(9)，二号缸盖(4)沿外圆表面均匀的设有一号输气管(22)和一号输液管(14)，且一号输气管(22)和一号输液管(14)与缸体(1)内部连通，一号缸盖(3)沿外圆表面均匀的设有二号输气管(23)和二号输液管(15)，且二号输气管(23)和二号输液管(15)与缸体内部连通，一号输气管(22)和二号输气管(23)上部分别设有支管，支管为L型管，两个支管的开口端分别设有一号液位传感器(24)和二号液位传感器(25)，排气管(28)为T型管，排气管(28)横管的一端与一号输气管(22)的中部连接，排气管(28)横管的另一端与二号输气管(23)的中部连接，排气管(28)的竖管上设有单向阀(29)，一号输液管(14)的输出端与一号三通阀(19)的一个输入端连接，一号三通阀(19)的另一个输入端与来液管(16)的一端连接，一号三通阀(19)的输出端与出液管(21)的一端连接，二号输液管(15)的输出端与二号三通阀(20)的一个输入端连接，二号三通阀(20)的另一个输入端连接与来液管(16)的另一端连接，二号三通阀(20)的输出端与出液管(21)的另一端连接，排气管(28)竖管的输出端穿过出液管(21)的中部，且排气管(28)与出液管(21)连通设置，出液管(21)的外壁上设有控制中心(30)。
2.根据权利要求1所述的一种活塞式容积法流体计量装置，其特征在于：所述的二号到位检测部件(13)的外壳上套有二号保护壳(12)。
3.根据权利要求1所述的一种活塞式容积法流体计量装置，其特征在于：所述的一号到位检测部件(11)的外壳上套有一号保护壳(10)。
4.根据权利要求1所述的一种活塞式容积法流体计量装置，其特征在于：所述的来液管(16)的中部沿外圆表面均匀的设有压力传感器(17)和温度传感器(18)。
5.根据权利要求1所述的一种活塞式容积法流体计量装置，其特征在于：所述的排气管(28)竖管绕过缸体(1)与出液管(21)连通设置。
6.根据权利要求1所述的一种活塞式容积法流体计量装置，其特征在于：所述的控制中心(30)的内部设有中央处理器。
7.根据权利要求6所述的一种活塞式容积法流体计量装置，其特征在于：所述的压力传感器(17)的压力信号输出端与中央处理器的压力信号输入端连接，温度传感器(18)的温度信号输出端与中央处理器的温度信号输入端连接，中央处理器的液位信号输入端分别与一号液位传感器(24)和二号液位传感器(25)连接，中央处理器的限位信号输出端分别与一号到位检测部件(11)和二号到位检测部件(13)连接。
8.基于权利要求1至权利要求7的任意一项所述的一种活塞式容积法流体计量装置的计量方法，其特征在于：所述的计量方法如下：
步骤一、将二号输液管(15)与出液管(21)导通，一号输液管(14)和来液管(16)导通；
在初始状态下，关闭一号二通阀(26)和二号二通阀(27)，一号三通阀(19)导通一号输液管(14)和来液管(16)，二号三通阀(20)导通输二号输液管(15)和出液管(21)；
步骤二、缸体(1)中的活塞(2)左侧进行计量；
活塞(2)左侧开始进液，推动活塞(2)至计量缸体(1)上的二号限位部件(6)接触到一号缸盖(3)，同时触发一号到位检测部件(11)，若一号液位传感器(24)探测到液体，活塞(2)左侧形成一个充满液体的计量单位；若一号液位传感器(24)未探测到液体，则打开一号二通阀(26)进行排气，直至一号液位传感器(24)探测到液体，关闭一号二通阀(26)，活塞(2)左侧形成一个充满液体的计量单位，从而完成一次体积计量；
步骤三、将一号输液管(14)和出液管(21)导通，二号输液管(15)和来液管(16)导通；
继而一号三通阀(19)导通一号输液管(14)和出液管(21)，二号三通阀(20)导通二号输液管(15)和来液管(16)，活塞(2)右侧开始进液，推动活塞(2)进行排液，直至计量缸体(1)上的一号限位部件(5)接触到二号缸盖(4)，同时触发二号到位检测部件(13)，若二号液位传感器(25)探测到液体；活塞(2)右侧形成一个充满液体的计量单位；若二号液位传感器(25)未探测到液体，则打开二号二通阀(27)进行排气，直至二号液位传感器(25)探测到液体，关闭二号二通阀(27)，活塞(2)右侧形成一个充满液体的计量单位，从而完成另一次体积计量；
步骤四、利用活塞(2)往复运动，对油井产出液进行计量与记录；
液体周而复始的推动活塞(2)左右移动进行液体的体积计量，控制中心(30)记录一号到位检测部件(11)和二号到位检测部件(13)的累计数即可得知被计量液体的体积。
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