CN112485200A - 一种模块化井口泡沫含量检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种模块化井口泡沫含量检测装置，主要包括主体、外变径接头、第一防松螺母、内密封垫片、钢化玻璃、外密封垫片、内变径接头、第二防松螺母、激光发射器、线性硅光电池、固定柱体、防爆接头和连接管道。所述主体用于安装大变径接头和连接管道；所述大变径接头用于安装内密封垫片、钢化玻璃、外密封垫片和小变径接头；所述小变径接头用于安装激光发射器、线性硅光电池和防爆接头。供电系统和信号处理系统置于井场外部，泡沫检测装置连接现场采气管道直接测量管道中的泡沫含量。本发明的结构模块化设计，安装简洁，能实现装置零部件的快速更换，满足防爆需求，泡沫含量检测阈值、精度高。

Description

一种模块化井口泡沫含量检测装置
技术领域
本发明属于石油天然气开采领域，具体涉及一种模块化井口泡沫含量检测装置。
背景技术
在国内已经投入开发的气田中有一半以上都是有水气藏，经过长久的开发，目前大部分气井进入底产低压阶段，泡沫排水作为排水采气的主要手段之一在我国各大气田应用非常广泛，是保障出水气井稳产的重要措施，从井口向井底注入起泡剂，井底积液与起泡剂接触以后，借助天然气流的搅动，生成大量低密度含水泡沫，随气流从井底携带到地面，使井筒内的积液顺利排出。但是如果采气管道内部消泡不彻底，会引起集气管道、空压设备内泡排剂二次起泡,将会严重影响下游设备的生产运行。目前，井口产气管道的泡沫含量检测方法是依靠人工定时在气液分离器设备中取样检测，静置一段时间后观察取样气液中的泡沫高度，若低于一定值，则符合要求。这种方法存在严重的滞后性，检测不到管道中的实时泡沫含量，检测精度极易受到人为因素的干扰，影响误差因素很多，容易产生消泡不彻底情况，浪费人力物力资源。
为了解决目前存在的问题，有必要设计一种模块化井口泡沫含量检测装置，能够迅速对泡沫含量自动做出反应，实时对管道中的泡沫含量进行检测，提高检测质量的稳定性、精确性，对保障气井的稳产具有重要意义。
发明内容
为解决上述现有工艺的不足，本发明提供一种模块化井口泡沫含量检测装置，以能够实时监测井口管道中的泡沫含量，从而保障天然气井的高产稳产以及提高开采效率，节约成本。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种模块化井口泡沫含量检测装置，主要由主体，外变径接头，第一防松螺母，内密封垫片，钢化玻璃，外密封垫片，内变径接头，第二防松螺母，激光发射器，线性硅光电池，固定柱体，防爆接头，连接管道组成，其特征在于：主体上下两端与连接管道通过螺纹连接，连接管道与现场管道通过焊接连接，主体左右两端与外变径接头通过螺纹连接，钢化玻璃和两端的内密封垫片、外密封垫片安装在外变径接头内腔，内变径接头与外变径接头通过螺纹连接，激光发射器安装在一侧内变径接头内部，线性硅光电池安装在固定柱体内部，固定柱体安装在另一侧内变径接头内部，防爆接头与内变径接头通过螺纹连接，连接管道、主体、外变径接头、内变径接头、防爆接头相互接触的地方均设置有O型密封圈。
所述主体上下对称开设有主连接孔，周向对称开设有第一通孔和副连接孔，主连接孔和副连接孔均开设内螺纹，主体的材质和产气管道材质相同。
所述外变径接头外端开设有外螺纹和密封圈槽，内端开设有内螺纹、垫片槽、第二通孔，垫片槽依次放置内密封垫片、钢化玻璃和外密封垫片，大端周向设置为六边形用于装卸，第一防松螺母安装在外螺纹防止外变径接头松动。
所述内变径接头外端开设有外螺纹和密封圈槽，内端开设有两对内螺纹和第三通孔，大端周向设置为六边形用于装卸，第二防松螺母安装在外螺纹防止内变径接头松动。
所述激光发射器发射激光，线性硅光电池接收激光，第一通孔、第二通孔和第三通孔在一条线上，使得激光能够贯通，线性硅光电池接收到来自激光发射器发射的激光从而产生电流，电流随主体管道中的泡沫含量变化而变化，激光发射器外端连接有供电线路，线性硅光电池外端连接有信号线路，供电线路和信号线路由防爆接头进行隔离。
本发明的有益效果：
1)采用激光光源，对泡沫具有很好的穿透效果，能检测的泡沫含量阈值和检测精度高。
2)装置由现场电源供电，可长期使用；电源部分和模拟信号处理电路都在井场外部，线路用防爆接头隔离，具有防爆功能。
3)主体两端采用连接管道连接，减少主体加工材料，节约成本；连接管道直接与采气管道采用焊接连接，安装更加简洁，且可改变连接管道长度适应不同生产管道。
4)模块化设计，采用双变径接头结构，实现钢化玻璃零部件的快速更换，无需拆卸主体，操作方便快捷，能尽快恢复生产。
附图说明
图1是本发明一种模块化井口泡沫含量检测装置的装配示意图；
图2是本发明一种模块化井口泡沫含量检测装置的另一工况装配示意图；
图3是本发明一种模块化井口泡沫含量检测装置的主体结构示意图；
图4是本发明一种模块化井口泡沫含量检测装置的外变径接头结构示意图；
图5是本发明一种模块化井口泡沫含量检测装置的内变径接头结构示意图；
图中：1-防爆接头；2-内变径接头；3-外变径接头；4-连接管道；5-主体；6-钢化玻璃；7-第一防松螺母；8-第二防松螺母；9-激光发射器；10-外密封垫片；11-内密封垫片；12-线性硅光电池；13-固定柱体；14-主连接孔；15-第一通孔；16-副连接孔；17-垫片槽；18-第二通孔；19第三通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1-2所示，一种模块化井口泡沫含量检测装置，主要由主体5，外变径接头3，第一防松螺母7，内密封垫片11，钢化玻璃6，外密封垫片10，内变径接头2，第二防松螺母8，激光发射器9，线性硅光电池12，固定柱体13，防爆接头1，连接管道4组成，其特征在于：主体5上下两端与连接管道4通过螺纹连接，连接管道4与现场管道通过焊接连接，主体5左右两端与外变径接头3通过螺纹连接，钢化玻璃6和两边的内密封垫片11、外密封垫片10安装在外变径接头3内腔，内变径接头2与外变径接头3通过螺纹连接，激光发射器9安装在一侧内变径接头2内部，线性硅光电池12安装在固定柱体13内部，固定柱体13安装在另一侧内变径接头2内部，防爆接头1与内变径接头2通过螺纹连接，连接管道4、主体5、变径接头3、内变径接头2、防爆接头1相互接触的地方均设置有O型密封圈，激光发射器9外端连接有供电线路，线性硅光电池12外端连接有信号线路，供电线路和信号线路由防爆接头1进行隔离。
如图3所示，所述主体5上下对称开设有主连接孔14，周向对称开设有第一通孔15和副连接孔16，主连接孔14和副连接孔16均开设内螺纹，主体5的材质和产气管道材质相同。
如图4所示，所述外变径接头3外端开设有外螺纹和密封圈槽，内端开设有内螺纹、垫片槽17、第二通孔18，垫片槽17依次放置内密封垫片11、钢化玻璃6和外密封垫片10，大端周向设置为六边形用于装卸，第一防松螺母7安装在外螺纹防止外变径接头3松动。
如图5所示，所述内变径接头2外端开设有外螺纹和密封圈槽，内端开设有两对内螺纹和第三通孔19，大端周向设置为六边形用于装卸，第二防松螺母8安装在外螺纹防止内变径接头2松动。
具体实施例：
如图1所示组装好装置为第一种工况，在现有的已经安装有管道的现场运用，将整个装置通过两端连接管道4焊接在现场管道上，采气生产过程中，管道中的压强给钢化玻璃6一个向外的推力，内变径接头2挤压钢化玻璃6和两端的内密封垫片11、外密封垫片10形成端面密封；激光发射器9的供电线路和线性硅光电池12的信号线路连接至井场外部的电源模块和信号处理模块，导通电源激光发射器9发射激光，第一通孔15、第二通孔18和第三通孔19在一条线上，使得激光贯通，线性硅光电池12接收到激光从而产生电流，电流随主体5中流动的泡沫含量变化而变化，通过不同的检测信号计算得出泡沫含量；若运行一定时间后需更换钢化玻璃6，直接卸载外变径接头3将整体取出，再将内变径接头2拆卸，用工具顶第二通孔18将钢化玻璃6取出。
如图2所示组装好装置为第二种工况，在新井场中运用，直接将现场还未安装的管道通过螺纹或者焊接的方式与主体5连接，工作流程和第一种工况相同。

Claims (1)

1.一种模块化井口泡沫含量检测装置，主要由主体(5)，外变径接头(3)，第一防松螺母(7)，内密封垫片(11)，钢化玻璃(6)，外密封垫片(10)，内变径接头(2)，第二防松螺母(8)，激光发射器(9)，线性硅光电池(12)，固定柱体(13)，防爆接头(1)，连接管道(4)组成，其特征在于：主体(5)上下两端与连接管道(4)通过螺纹连接，连接管道(4)与现场管道通过焊接连接，主体(5)左右两端与外变径接头(3)通过螺纹连接，钢化玻璃(6)和两端的内密封垫片(11)、外密封垫片(10)安装在外变径接头(3)内腔，内变径接头(2)与外变径接头(3)通过螺纹连接，激光发射器(9)安装在一侧内变径接头(2)内部，线性硅光电池(12)安装在固定柱体(13)内部，固定柱体(13)安装在另一侧内变径接头(2)内部，防爆接头(1)与内变径接头(2)通过螺纹连接，连接管道(4)、主体(5)、外变径接头(3)、内变径接头(2)、防爆接头(1)相互接触的地方均设置有O型密封圈；
所述主体(5)上下对称开设有主连接孔(14)，周向对称开设有第一通孔(15)和副连接孔(16)，主连接孔(14)和副连接孔(16)均开设内螺纹，主体(5)的材质和产气管道材质相同；
所述外变径接头(3)外端开设有外螺纹和密封圈槽，内端开设有内螺纹、垫片槽(17)、第二通孔(18)，垫片槽(17)依次放置内密封垫片(11)、钢化玻璃(6)和外密封垫片(10)，大端周向设置为六边形用于装卸，第一防松螺母(7)安装在外螺纹防止外变径接头(3)松动；
所述内变径接头(2)外端开设有外螺纹和密封圈槽，内端开设有两对内螺纹和第三通孔(19)，大端周向设置为六边形用于装卸，第二防松螺母(8)安装在外螺纹防止内变径接头(2)松动；
所述激光发射器(9)发射激光，线性硅光电池(12)接收激光，第一通孔(15)、第二通孔(18)和第三通孔(19)在一条线上，使得激光能够贯通，线性硅光电池(12)接收到来自激光发射器(9)发射的激光从而产生电流，电流随主体(5)管道中的泡沫含量变化而变化，激光发射器(9)外端连接有供电线路，线性硅光电池(12)外端连接有信号线路，供电线路和信号线路由防爆接头(1)进行隔离。
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