CN111912468A - 一种新型井下非标高压流量计 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型井下非标高压流量计，包括管道本体，所述管道本体内部设置有入口圆筒段、入口圆锥收缩段、喉管、出口圆锥收缩段、出口圆筒段，所述入口圆筒段右侧连接入口圆锥收缩段，所述入口圆锥收缩段右侧连接喉管，所述喉管右侧连接出口圆锥收缩段，所述出口圆锥收缩段连接出口圆筒段，所述负压取压口设置在喉管上端，所述正压取压口与正压取压管连接，所述负压取压管、正压取压管左侧端口分别设置有第一压力变送器、第二压力变送器，所述第一压力变送器和第二压力变送器分别连接流量显示仪表，所述流量显示仪表外表面设置有显示器。本发明能够使测量精度大大提升，即使在较小的差压情况下也能精准的测量出来。

Description

一种新型井下非标高压流量计
技术领域
本发明属于高压流量计技术领域，尤其涉及一种新型井下非标高压流量计。
背景技术
流量是生产测井中最重要的测量参数之一，涡轮流量是目前井下最常用的流量测量仪器，但在一些出砂井、或井下杂质较多的井中，砂粒、岩屑、工具碎块、胶皮、铁屑、油污等极易粘卡涡轮，使涡轮流量计无法正常转动，其中 85％的井无法完成涡轮流量的测量，这些井很难完成正常的流量测量，流量测井成功率较低、生产时效差。在稠油井中，流量测井仪器因粘附而不能正常工作，不能够适应井下工作状态，并受泥沙、岩屑、稠油等各类杂质影响，不能够保证规则井眼条件下流量测井的精度和成功率。
目前使用的较多的为差压流量计，差压流量计又称节流式流量计，是目前化工生产中侧量流量最成熟、最常用的一种测量仪表，基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差来实现流量测量。管道中的流体在管道变径的情况下，流体流速会发生明显变化，相应的流体对管壁产生的压力会发生变化，压力变化的大小与流体流速的变化有直接对应关系，通过不同的过流截面积上的压力测量，就可以计算流体流速，进而计算流体体积流量。但差压流量计只是针对地面管线应用的内流式流量计，不能够应用于井下的测量，需要进行重新设计。
传统的文丘里流量计如果能完全按照ASME标准精确制造，测量精度也可以达到0.5％，但是由于其制造技术问题，精度很难保证，测量精度无法保证的情况下，在井下测量流量时，随着深度的增加压力不断增大，当静压力会达到一定高的值时，市场上常见的差压变送器就不能承受压力差值的测量，超出了常规的测量范围。
同时传统的文丘里流量计由于测量精度及测量误差率的问题，在测量低流量的流体时，本身测量的压力值就会存在一定的偏差，当实际的差压值很小时，就会测不出差压，也就无法计算出流量的大小。
因此，需要一种新型井下非标高压流量计，使得压差较小情况下也能精准测量。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型井下非标高压流量计，包括管道本体、入口圆筒段、入口圆锥收缩段、喉管、出口圆锥收缩段、出口圆筒段、负压取压管、正压取压管、第一压力变送器、第二压力变送器、流量显示仪表、显示器，所述管道本体内部设置有入口圆筒段、入口圆锥收缩段、喉管、出口圆锥收缩段、出口圆筒段，所述入口圆筒段右侧连接入口圆锥收缩段，所述入口圆锥收缩段右侧连接喉管，所述喉管右侧连接出口圆锥收缩段，所述出口圆锥收缩段连接出口圆筒段，所述负压取压口设置在喉管上端，所述负压取压口与负压取压管连接，所述正压取压口设置在入口圆筒段下端，所述正压取压口与正压取压管连接，所述负压取压管、正压取压管左侧端口分别设置有第一压力变送器、第二压力变送器，所述第一压力变送器和第二压力变送器分别连接流量显示仪表，所述流量显示仪表外表面设置有显示器。
优选的，所述负压取压管设置在入口圆筒段、入口圆锥收缩段、喉管上端。
优选的，所述第一压力变送器与负压取压管左侧连接，第二压力变送器与正压取压管左侧连接。
优选的，所述入口圆筒段右侧端口直径与入口圆锥收缩段左侧端口直径一致。
优选的，所述入口圆锥收缩段右侧端口直径与喉管左侧端口直径一致。
优选的，所述喉管右侧端口直径与出口圆锥收缩段左侧端口直径一致。
优选的，所述出口圆锥收缩段右侧端口直径与出口圆筒段左侧端口直径一致。
优选的，所述入口圆锥收缩段与出口圆锥收缩段两侧端口直径均不一致。
优选的，所述入口圆筒段和出口圆筒段两端的端口直径一致。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过正压取压口和负压取压口分别取压至正压取压管和负压取压管，正压取压管和负压取压管前端设置有第一压力变送器、第二压力变送器，能够分别单独测量正负压值，有利于提高计量精度降低测量偏差；
本发明当流体通过入口圆锥收缩段加速效应使多相流体混合加剧，更趋近于均相流动，且在喉管上缩小了其内径的间距，低流量高流速的介质流经时在此处取负压值，能够最大程度的加大正负压的压力差，在配以第一压力变送器，其测量精度大大提升，即使在较小的差压情况下也能精准的测量出来，并且通过流量显示仪表对取得的正负压差值进行计算，从而求得压力差，并将压力差通过显示器显示出来。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：
1、管道本体；2、入口圆筒段；3、入口圆锥收缩段；4、喉管；5、出口圆锥收缩段；6、出口圆通段；7、负压取压口；8、正压取压口；9、负压取压管； 10、正压取压管；11、第一压力变送器；12、第二压力变送器；13、流量显示仪表；14、显示器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例：
如附图1所示：
本发明提供＝一种新型井下非标高压流量计，包括管道本体1、入口圆筒段2、入口圆锥收缩段3、喉管4、出口圆锥收缩段5、出口圆筒段6、负压取压口7、正压取压口8、负压取压管9、正压取压管10、第一压力变送器11、第二压力变送器12、流量显示仪表13、显示器14，所述管道本体1内部设置有入口圆筒段2、入口圆锥收缩段3、喉管4、出口圆锥收缩段5、出口圆筒段6，所述入口圆筒段2右侧连接入口圆锥收缩段3，所述入口圆锥收缩段3右侧连接喉管4，所述喉管4右侧连接出口圆锥收缩段5，所述出口圆锥收缩段5连接出口圆筒段6，所述负压取压管9设置在入口圆筒段2、入口圆锥收缩段3、喉管4 上端，所述负压取压口7与负压取压管9连接，所述正压取压口8设置在入口圆筒段2下端，所述正压取压口8与正压取压管10连接，所述负压取压管9、正压取压管10左侧端口分别设置有第一压力变送器11、第二压力变送器12，所述第一压力变送器9与负压取压管(7)左侧连接，第二压力变送器10与正压取压管8左侧连接，所述第一压力变送器11和第二压力变送器12分别连接流量显示仪表13，所述流量显示仪表13外表面设置有显示器14。
进一步而言，所述入口圆筒段2右侧端口直径与入口圆锥收缩段3左侧端口直径一致。
进一步而言，所述入口圆锥收缩段3右侧端口直径与喉管4左侧端口直径一致。
进一步而言，所述喉管4右侧端口直径与出口圆锥收缩段5左侧端口直径一致。
进一步而言，所述出口圆锥收缩段5右侧端口直径与出口圆筒段6左侧端口直径一致。
进一步而言，所述入口圆锥收缩段3与出口圆锥收缩段5两侧端口直径均不一致。
具体的，所述入口圆筒段2和出口圆筒段6两端的端口直径一致。
工作原理：首先流体在入口圆筒段通过其下端的正压取压口8进行取压，再通过正压取压管8输送至第二压力变送器12中测量正压值，当流体经过喉管 4段时，所述流体通过入口圆锥收缩段3加速使多相流体混合加剧，更趋近于均相流动，且流体在喉管4上缩小了其内径的间距，低流量高流速的介质流经时在此处时，通过取压取压口7进行取压，再通过负压取压管9输送至第一压力变送器11，通过第一压力变送器9测得此时的负压值，单独测量出正压值和负压值后，输送至流量显示仪表13计算出压差值，并通过显示器14显示出来，即可测得此时井下的压差，能够最大程度的加大正负压的压力差，其测量精度大大提升，即使在较小的差压情况下也能精准的测量出来，最后将传感器所测数据通过二次装置将之转换成各相流量数据。
需要说明的是，在本文中，而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种新型井下非标高压流量计，其特征在于，包括管道本体(1)、入口圆筒段(2)、入口圆锥收缩段(3)、喉管(4)、出口圆锥收缩段(5)、出口圆筒段(6)、负压取压口(7)、正压取压口(8)、负压取压管(9)、正压取压管(10)、第一压力变送器(11)、第二压力变送器(12)、、流量显示仪表(13)、显示器(14)，所述管道本体(1)内部设置有入口圆筒段(2)、入口圆锥收缩段(3)、喉管(4)、出口圆锥收缩段(5)、出口圆筒段(6)，所述入口圆筒段(2)右侧连接入口圆锥收缩段(3)，所述入口圆锥收缩段(3)右侧连接喉管(4)，所述喉管(4)右侧连接出口圆锥收缩段(5)，所述出口圆锥收缩段(5)连接出口圆筒段(6)，所述负压取压口(7)设置在喉管(4)上端，所述负压取压口(7)与负压取压管(9)连接，所述正压取压口(8)设置在入口圆筒段(2)下端，所述正压取压口(8)与正压取压管(10)连接，所述负压取压管(9)、正压取压管(10)左侧端口分别设置有第一压力变送器(11)、第二压力变送器(12)，所述第一压力变送器(11)和第二压力变送器(12)分别连接流量显示仪表(13)，所述流量显示仪表(13)外表面设置有显示器(14)。
2.如权利要求1所述的一种新型井下非标高压流量计，其特征在于，所述负压取压管(9)设置在入口圆筒段(2)、入口圆锥收缩段(3)、喉管(4)上端。
3.如权利要求1所述的一种新型井下非标高压流量计，其特征在于，所述第一压力变送器(9)与负压取压管(7)左侧连接，第二压力变送器(10)与正压取压管(8)左侧连接。
4.如权利要求1所述的一种新型井下非标高压流量计，其特征在于，所述入口圆筒段(2)右侧端口直径与入口圆锥收缩段(3)左侧端口直径一致。
5.如权利要求1所述的一种新型井下非标高压流量计，其特征在于，所述入口圆锥收缩段(3)右侧端口直径与喉管(4)左侧端口直径一致。
6.如权利要求1所述的一种新型井下非标高压流量计，其特征在于，所述喉管(4)右侧端口直径与出口圆锥收缩段(5)左侧端口直径一致。
7.如权利要求1所述的一种新型井下非标高压流量计，其特征在于，所述出口圆锥收缩段(5)右侧端口直径与出口圆筒段(6)左侧端口直径一致。
8.如权利要求1所述的一种新型井下非标高压流量计，其特征在于，所述入口圆锥收缩段(3)与出口圆锥收缩段(5)两侧端口直径均不一致。
9.如权利要求1所述的一种新型井下非标高压流量计，其特征在于，所述入口圆筒段(2)和出口圆筒段(6)两端的端口直径一致。
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