CN111006726A - 用于井下充电式智能配水器中的井下涡街流量计 - Google Patents
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Abstract
一种用于井下充电式智能配水器中的井下涡街流量计。包括涡街流量计管道（1）、旋涡发生体（2）、O形圈组（3）、涡街探头（4）、卡套式管螺母（5）以及安装主体（6）；其中，涡街探头与安装主体通过卡套式管螺母固定。本种井下涡街流量计专为井下充电式智能配水器而设计，在实现了涡街探头的可拆卸性的同时，还解决了传统涡街流量计用于井下充电式智能配水器中出现的材料浪费、设计效率低下、后期涡街探头不可更换以及安装维护不当、故障率高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于油田分层注水领域中的设备。
背景技术
分层注水在油田开发中已被广泛推广应用，分层注水测调工艺是整个注水工艺的核心环节，其中流量测试是整个测调工艺中极其重要的环节。流量测试需要借助井下专用流量计测得注水井各层段的实际配注量。首先流量计的安装尺寸需要满足配水器自身尺寸限制，需要进行小型化设计；井下注水环境复杂，注入水可能存在导电率低、具有腐蚀性、不纯净等问题，流量测量也会涉及到液体、气体及多相流体，这对井下流量计提出较高要求。涡街流量计具有精准度高、耐高温、耐高压、抗电磁干扰、无需供电、动态范围广、便于远程测控、适用于多种介质的测量优点，已经被广泛应用于石油领域。常规涡街流量计的设计方法已公知，但是目前涡街流量计小型化设计时常将涡街探头的壳体与所测管道焊接为一体，然后再在壳体内放入压电陶瓷后灌胶封装，这就容易导致当涡街探头损坏或者设计缺陷时，需要连同被测管道一同更换，造成材料浪费。并且公知为保证涡街探头处为最佳监测点，涡街流量计旋涡发生体设计时需保证涡列宽度与同列相邻的两旋涡的间距之比等于0.281时，此时形成的旋涡才是最稳定的，在小型化设计时需要在理论监测点上做大量试验来最终确定涡街探头与旋涡发生体的最佳位置，按常规涡街流量计的设计安装方法就会出现材料浪费的问题，导致整个设计过程效率低下。尤其把现有的涡街流量计应用于井下充电式智能配水器中时，这个问题尤其突出。因此，亟需研制出一种适合智能配水器使用的井下涡街流量计。
发明内容
为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供了一种用于井下充电式智能配水器中的井下涡街流量计，该种井下涡街流量计实现了涡街探头的重复更换，在避免材料浪费的同时还提高了涡街流量计的安装和使用效率。
本发明的技术方案是：该种用于井下充电式智能配水器中的井下涡街流量计，包括涡街流量计管道、涡街探头以及旋涡发生体，其独特之处在于：所述井下涡街流量计还包括O型圈组、卡套式管螺母以及安装主体。
涡街流量计管道和安装主体采用焊接方式连接，安装主体与涡街探头采用O型圈组密封，卡套式管螺母与安装主体和涡街探头均采用螺纹连接；安装主体上设有安装涡街探头的安装孔，所述安装孔中开有四个密封沟槽，涡街探头安装时涡街探头圆柱表面与四组O型圈形成柔性密封；安装主体上设有定位槽，涡街探头上设有定位平面，以实现涡街探头安装时，定位槽与定位平面通过过盈配合，保证涡街探头振片窄面垂直于水流方向；卡套式管螺母与安装主体的螺纹段拧紧配合，用于将涡街探头压紧固定。
本发明具有如下有益效果：
首先，本发明设计了一种小型化涡街流量计，可以实现涡街探头的重复更换，解决了常规涡街流量计体积大、难拆卸，在井下使用空间和范围受限并且难以适用于井下充电式智能配水器中的问题，大大提高了整个装置的寿命和可靠性。其次，本发明在涡街流量计中应用了O型圈密封结构，既具有密封作用，又能实现对涡街探头的隔振效果，降低了噪声信号对涡街探头的干扰，大大提高了涡街流量计的测量精度。另外，在本发明中，将涡街探头与旋涡发生体先作为一个安装组件完成安装，然后将整个组件固定装在涡街流量计管道上，可以实现反复改变涡街探头与旋涡发生体之间的距离，便于确定涡街探头的最佳位置，大大提高了涡街流量计的安装使用效率。
附图说明：
图1是本发明所述涡街流量计整体结构的等轴测图。
图2是本发明所述涡街流量计整体结构的剖视图。
图3是本发明所述涡街流量计中旋涡发生体件和安装主体焊接后的等轴测图。
图4是本发明所述涡街流量计中涡街探头件的等轴测图。
图5是本发明所述涡街流量计中管道件的正视图。
图6是本发明所述涡街流量计中卡套式管螺母件的等轴测图
图中：1-涡街流量计管道；2-旋涡发生体；3- O形圈组；4-涡街探头；5-卡套式管螺母；6-安装主体；7-密封沟槽；8-安装孔；9-定位槽；10-定位平面；11-涡街探头振片窄面；12-涡街探头安装孔；13-水流方向；14-涡街探头圆柱表面；15-安装槽孔；16-安装槽平面；17-安装主体的螺纹段。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1至图6所示，本发明所述的用于井下充电式智能配水器中的井下涡街流量计包括涡街流量计管道1、旋涡发生体2、由四组O型圈构成的O形圈组3、涡街探头4、卡套式管螺母5以及安装主体6，其中涡街流量计管道1和安装主体6采用焊接方式连接，安装主体6与涡街探头4采用O型圈组密封，卡套式管螺母5与安装主体6和涡街探头4之间均采用螺纹连接。其中安装主体6上设有安装涡街探头的安装孔8，安装孔中开有四个密封沟槽7，涡街探头安装时涡街探头圆柱表面14与四组O型圈形成柔性密封，另外四组O型圈可以防止涡街探头4与安装孔8刚性接触，直接避免了旋涡发生体2振动对涡街探头4产生的影响。安装主体6上设有定位槽9，涡街探头4上设有定位平面10，涡街探头安装时，定位槽9与定位平面10通过过盈配合，保证涡街探头振片窄面11垂直于水流方向13，再将卡套式管螺母5与安装主体6的螺纹段17拧紧配合，将涡街探头4压紧固定，完成对涡街探头的定位安装。
本发明中的旋涡发生体安装时分两种情况：
情况一：确定涡街探头4与旋涡发生体2的最佳位置试验时，只需将旋涡发生体2装在涡街流量计管道1上的直槽孔15内，在无过大注水压力试验时用胶封装即可，便于之后因检测位置不佳需将旋涡发生体2取下的情况发生，并且在安装槽平面16上设有涡街探头4、安装孔12和旋涡发生体直槽孔15，安装主体6与涡街流量计管道1通过焊接方式连接，当需要改变旋涡发生体2与涡街探头4距离时，只需将旋涡发生体2车削，再调整位置焊接即可，直槽孔留有足够大的调整空间，无需重新整体更换旋涡发生体。
情况二：在情况一的情况下完成对涡街探头4与旋涡发生体2的最佳位置的确定后，取下涡街探头4，将旋涡发生体2焊接在涡街流量计管道安装槽15内，最后根据上述安装方式依次将涡街探头4、卡套式管螺母5、O型圈组安装。
涡街流量计旋涡发生体设计时需保证涡列宽度与同列相邻的两旋涡的间距之比等于0.281时，此时形成的旋涡才是最稳定的，在小型化设计时需要在理论监测点上做大量试验来最终确定涡街探头与旋涡发生体的最佳位置，按常规涡街流量计的设计安装方法构造成的涡街流量计应用于井下充电式智能配水器中时，就会出现材料浪费的问题，导致整个设计过程效率低下。
应用本发明时，可以将涡街探头与旋涡发生体先作为一个安装组件完成安装，然后再将整个组件固定装在涡街流量计管道上，这样就可以实现反复改变涡街探头与旋涡发生体之间的距离，便于确定涡街探头的最佳位置，大大提高了涡街流量计的安装使用效率。
Claims (1)
1.一种用于井下充电式智能配水器中的井下涡街流量计，包括涡街流量计管道（1）、涡街探头（4）以及旋涡发生体（2），其特征在于：所述井下涡街流量计还包括O型圈组（3）、卡套式管螺母（5）以及安装主体（6）；
涡街流量计管道（1）和安装主体（6）采用焊接方式连接，安装主体（6）与涡街探头（4）采用O型圈组密封，卡套式管螺母（5）与安装主体（6）和涡街探头（4）均采用螺纹连接；安装主体（6）上设有安装涡街探头的安装孔（8），所述安装孔中开有四个密封沟槽（7），涡街探头安装时涡街探头圆柱表面（14）与四组O型圈形成柔性密封；安装主体（6）上设有定位槽（9），涡街探头（4）上设有定位平面（10），以实现涡街探头安装时，定位槽（9）与定位平面（10）通过过盈配合，保证涡街探头振片窄面（11）垂直于水流方向（13）；卡套式管螺母（5）与安装主体（6）的螺纹段拧紧配合，用于将涡街探头（4）压紧固定。
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