CN114909122A - 单井计量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单井计量系统。井计量系统，包括：底座，底座上设置有多个称重传感器；主体部，主体部分别与多个称重传感器连接，主体部具有容纳腔，主体部包括分别与容纳腔连通的进油管线和出油管线；传动结构，传动结构的至少一部分活动设置在容纳腔内；含水检测模块，出油管线通过含水检测模块与容纳腔连通；控制模块，控制模块分别与称重传感器、含水检测模块以及传动结构信号连接，当石油充满容纳腔时，称重传感器向控制模块发送信号，控制模块控制传动结构将容纳腔内部的石油通过出油管线排出容纳腔。本发明解决了现有技术中井计量系统使用性能差的问题。

Description

单井计量系统

技术领域

本发明涉及石油开采设备领域，具体而言，涉及一种单井计量系统。

背景技术

油井单井计量是油田生产管理过程中一项重要工作，对掌握油藏状况，制定生产方案，具有重要的指导意义。目前国内外油田主要应用计量分离器、软件量油、翻斗量油和高架罐量油等4种方式实现单井计量。

现有技术中，常用计量分离器将需要计量的单井流体进行气液分离，实现气体和液体的计量。原油含水率则需要人工采样化验，采样造成原油浪费，人工采样化验耗时长、成本高、效率低，且存在安全生产隐患，含水率信息反馈不及时影响了生产工艺的及时调整。

因此，现有技术中存在单井计量系统使用性能差的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种单井计量系统，以解决现有技术中井计量系统使用性能差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种单井计量系统，包括：底座，底座上设置有多个称重传感器；主体部，主体部分别与多个称重传感器连接，主体部具有容纳腔，主体部包括分别与容纳腔连通的进油管线和出油管线；传动结构，传动结构的至少一部分活动设置在容纳腔内；含水检测模块，出油管线通过含水检测模块与容纳腔连通；控制模块，控制模块分别与称重传感器、含水检测模块以及传动结构信号连接，当石油充满容纳腔时，称重传感器向控制模块发送信号，控制模块控制传动结构将容纳腔内部的石油通过出油管线排出容纳腔。

进一步地，主体部还包括：缸体，缸体具有容纳腔；第一端盖；第二端盖，第一端盖和第二端盖分别盖设在缸体的两侧，进油管线与第一端盖连通，含水检测模块设置在第二端盖远离第一端盖的一侧并与第二端盖连通，且称重传感器为四个，第一端盖和第二端盖分别与不同的两个称重传感器连接。

进一步地，单井计量系统还包括压力表，压力表与第二端盖连接并与容纳腔连通。

进一步地，传动结构包括：电机，电机设置在底座上；活塞，活塞设置在容纳腔内，活塞具有单向阀，且活塞两侧的空间通过单向阀连通，单向阀的进液口设置在活塞相对出油管线靠近进油管线的一侧；传动部，传动部分别与电机和活塞连接，以电机能够驱动活塞在容纳腔内运动。

进一步地，传动部包括：齿轮组，齿轮组与电机驱动连接，且齿轮组设置在第一端盖上；丝杆，丝杆设置在容纳腔内，丝杆的一端与第一端盖伸出并与齿轮组连接，以使电机能够驱动丝杆转动，活塞套设在丝杆上，且活塞具有与丝杆配合的螺纹段。

进一步地，传动部还包括防转杆，防转杆设置在容纳腔内，且活塞套设在防转杆上。

进一步地，单井计量系统还包括防尘盖，防尘盖盖设在齿轮组上。

进一步地，主体部还包括：让位套，第二端盖具有让位缺口，让位套套设在让位缺口处，且活塞的至少一部分能够伸入或退出让位套的内部；第三端盖，第三端盖盖设在让位套远离第二端盖的一端，且丝杆的另一端与第三端盖连接。

进一步地，进油管线和出油管线中的至少一个由高压柔性管制成。

进一步地，底座的每个角部处分别设置有至少一个吊耳。

应用本发明的技术方案，本申请中的单井计量系统包括底座、主体部、传动结构、含水检测模块、控制模块。底座上设置有多个称重传感器；主体部分别与多个称重传感器连接，主体部具有容纳腔，主体部包括分别与容纳腔连通的进油管线和出油管线；传动结构的至少一部分活动设置在容纳腔内；出油管线通过含水检测模块与容纳腔连通；控制模块分别与称重传感器、含水检测模块以及传动结构信号连接，当石油充满容纳腔时，称重传感器向控制模块发送信号，控制模块控制传动结构将容纳腔内部的石油通过出油管线排出容纳腔。

使用上述结构的单井计量系统时，当原油由进油管线进入容纳腔并将容纳腔填满后，控制模块能够通过称重传感器计算容纳腔被填满的时间，从而能够计算出原油的全天产量。并且，在容纳腔被原油填满后，控制模块能够通过传动结构将容纳腔内的原油由出油管线排出，同时原油在通过出油管线排出容纳腔后进入含水检测模块，原油在通过含水检测模块时能够被检测出含水率，此时含水检测模块能够将检测出的数据发送至控制模块，控制模块则能够将接收到的信息发送至监控中心。因此，本申请中的单井计量系统有效地解决了现有技术中单井计量系统使用性能差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一个具体实施例的单井计量系统的结构示意图；

图2示出了本申请中的单井计量系统的含水检测模块、压力表以及第二端盖的位置关系示意图；

图3示出了本申请中单井计量系统的传动结构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、底座；11、称重传感器；12、吊耳；20、主体部；21、进油管线；22、出油管线；23、缸体；24、第一端盖；25、第二端盖；26、让位套；27、第三端盖；30、传动结构；31、电机；32、活塞；33、齿轮组；34、丝杆；35、防转杆；40、含水检测模块；50、压力表；60、防尘盖。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中井计量系统使用性能差的问题，本申请提供了一种单井计量系统。

如图1至图3所示，本申请中的单井计量系统包括底座10、主体部20、传动结构30、含水检测模块40、控制模块。底座10上设置有多个称重传感器11；主体部20分别与多个称重传感器11连接，主体部20具有容纳腔，主体部20包括分别与容纳腔连通的进油管线21和出油管线22；传动结构30的至少一部分活动设置在容纳腔内；出油管线22通过含水检测模块40与容纳腔连通；控制模块分别与称重传感器11、含水检测模块40以及传动结构30信号连接，当石油充满容纳腔时，称重传感器11向控制模块发送信号，控制模块控制传动结构30将容纳腔内部的石油通过出油管线22排出容纳腔。

使用上述结构的单井计量系统时，当原油由进油管线21进入容纳腔并将容纳腔填满后，控制模块能够通过称重传感器11计算容纳腔被填满的时间，从而能够计算出原油的全天产量。并且，在容纳腔被原油填满后，控制模块能够通过传动结构30将容纳腔内的原油由出油管线22排出，同时原油在通过出油管线22排出容纳腔后进入含水检测模块40，原油在通过含水检测模块40时能够被检测出含水率，此时含水检测模块40能够将检测出的数据发送至控制模块，控制模块则能够将接收到的信息发送至监控中心。因此，本申请中的单井计量系统有效地解决了现有技术中单井计量系统使用性能差的问题。

在本申请的一个具体实施例中，控制模块是PLC控制器或DSP控制器，通过远程通信单元连接监控中心的电脑。

具体地，主体部20还包括缸体23，第一端盖24和第二端盖25。缸体23具有容纳腔；第一端盖24和第二端盖25分别盖设在缸体23的两侧，进油管线21与第一端盖24连通，含水检测模块40设置在第二端盖25远离第一端盖24的一侧并与第二端盖25连通，且称重传感器11为四个，第一端盖24和第二端盖25分别与不同的两个称重传感器11连接。并且，在本申请中，第一端盖24和第二端盖25分别通过螺栓固定在缸体23上。

具体地，单井计量系统还包括压力表50，压力表50与第二端盖25连接并与容纳腔连通。需要说明的是，在本申请中压力表50与控制模块也可以存在信号连接，并且压力表50可以将容纳腔内的压力数据发送至控制模块，并通过控制模块发送给监控中心。

具体地，传动结构30包括电机31、活塞32以及传动部。电机31设置在底座10上；活塞32设置在容纳腔内，活塞32具有单向阀，且活塞32两侧的空间通过单向阀连通，单向阀的进液口设置在活塞32相对出油管线22靠近进油管线21的一侧；传动部分别与电机31和活塞32连接，以电机31能够驱动活塞32在容纳腔内运动。

在本申请的一个具体实施例中，原油在通过进油管线21进入容纳腔后，由活塞32的一侧通过单向阀穿过活塞32并运动至活塞32的另一侧，并且通过称重传感器11的感应作用，当容纳腔内充满原油后，称重传感器11会向控制模块发送信号，控制模块在接收到信号后，控制电机31转动，并通过传动部分带动活塞32朝向出油管线22一侧运动，以将容纳腔内的原油排出容纳腔。在活塞32运动至靠近出油管线22的一侧后，称重传感器11能够向控制模块发送信号，此时控制模块控制电机31反向转动，并使活塞32朝向进油管线21的一侧运动。

并且，通过电机31控制活塞32的往复运动，还能够避免活塞32出现积蜡问题，从而保证活塞32的使用性能。

具体地，传动部包括齿轮组33和丝杆34，齿轮组33与电机31驱动连接，且齿轮组33设置在第一端盖24上；丝杆34设置在容纳腔内，丝杆34的一端与第一端盖24伸出并与齿轮组33连接，以使电机31能够驱动丝杆34转动，活塞32套设在丝杆34上，且活塞32具有与丝杆34配合的螺纹段。

需要说明的是，在本申请的一个具体实施例中，传动结构30还包括减速器，并且电机31时伺服电机，电机31通过伺服驱动器发送信号转动，将动力传递给行星减速器，减速或动力通过传动部的齿轮组33传递给丝杆34。

具体地，传动部还包括防转杆35，防转杆35设置在容纳腔内，且活塞32套设在防转杆35上。通过这样设置，可以有效地保证活塞32在运动的过程中不会出现转动，从而保证活塞32能够正常运动。

优选地，单井计量系统还包括防尘盖60，防尘盖60盖设在齿轮组33上。通过这样设置，可以有效地对齿轮组33起到保护作用，从而延长齿轮组33的使用寿命并且还能够保证单井计量系统的使用性能。

具体地，主体部20还包括让位套26、第三端盖27。第二端盖25具有让位缺口，让位套26套设在让位缺口处，且活塞32的至少一部分能够伸入或退出让位套26的内部；第三端盖27盖设在让位套26远离第二端盖25的一端，且丝杆34的另一端与第三端盖27连接。在本申请的一个具体实施例中，活塞32朝向第二端盖25的一侧具有凸起部，在活塞32朝向第二端盖25的过程中，通过设置让位套26能够对凸起部起到让位作用，从而能够保证活塞32能够尽可能地靠近第二端盖25，从而能够将容纳腔内的原油挤出容纳腔。

具体地，进油管线21和出油管线22中的至少一个由高压柔性管制成。通过这样设置，可以有效地保证整个单井计量系统不会受到进油管线21和出油管线22的管线应力的影响。从而能够有效地保证单井计量系统的使用性能。

可选地，底座10的每个角部处分别设置有至少一个吊耳12。

并且在本申请的单井计量系统中，还包括多个密封圈和堵头，以保证单井计量系统的密封效果。并且在丝杆34上还设置有轴承，以保证丝杆34的使用性能。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、有效地解决了现有技术中单井计量系统使用性能差的问题；

2、结构简单，测量精度高；

3、安装方便，性能可靠。

显然，上述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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单井计量系统，其特征在于，包括：

底座(10)，所述底座(10)上设置有多个称重传感器(11)；

主体部(20)，所述主体部(20)分别与多个所述称重传感器(11)连接，所述主体部(20)具有容纳腔，所述主体部(20)包括分别与所述容纳腔连通的进油管线(21)和出油管线(22)；

传动结构(30)，所述传动结构(30)的至少一部分活动设置在所述容纳腔内；

含水检测模块(40)，所述出油管线(22)通过所述含水检测模块(40)与所述容纳腔连通；

控制模块，所述控制模块分别与所述称重传感器(11)、所述含水检测模块(40)以及所述传动结构(30)信号连接，当石油充满所述容纳腔时，所述称重传感器(11)向所述控制模块发送信号，所述控制模块控制所述传动结构(30)将所述容纳腔内部的石油通过所述出油管线(22)排出所述容纳腔。

2.根据权利要求1所述的单井计量系统，其特征在于，所述主体部(20)还包括：

缸体(23)，所述缸体(23)具有所述容纳腔；

第一端盖(24)；

第二端盖(25)，所述第一端盖(24)和所述第二端盖(25)分别盖设在所述缸体(23)的两侧，所述进油管线(21)与所述第一端盖(24)连通，所述含水检测模块(40)设置在所述第二端盖(25)远离所述第一端盖(24)的一侧并与所述第二端盖(25)连通，且所述称重传感器(11)为四个，所述第一端盖(24)和所述第二端盖(25)分别与不同的两个所述称重传感器(11)连接。

3.根据权利要求2所述的单井计量系统，其特征在于，所述单井计量系统还包括压力表(50)，所述压力表(50)与所述第二端盖(25)连接并与所述容纳腔连通。

4.根据权利要求2所述的单井计量系统，其特征在于，所述传动结构(30)包括：

电机(31)，所述电机(31)设置在所述底座(10)上；

活塞(32)，所述活塞(32)设置在所述容纳腔内，所述活塞(32)具有单向阀，且所述活塞(32)两侧的空间通过所述单向阀连通，所述单向阀的进液口设置在所述活塞(32)相对所述出油管线(22)靠近所述进油管线(21)的一侧；

传动部，所述传动部分别与所述电机(31)和所述活塞(32)连接，以所述电机(31)能够驱动所述活塞(32)在所述容纳腔内运动。

5.根据权利要求4所述的单井计量系统，其特征在于，所述传动部包括：

齿轮组(33)，所述齿轮组(33)与所述电机(31)驱动连接，且所述齿轮组(33)设置在所述第一端盖(24)上；

丝杆(34)，所述丝杆(34)设置在所述容纳腔内，所述丝杆(34)的一端与所述第一端盖(24)伸出并与所述齿轮组(33)连接，以使所述电机(31)能够驱动所述丝杆(34)转动，所述活塞(32)套设在所述丝杆(34)上，且所述活塞(32)具有与所述丝杆(34)配合的螺纹段。

6.根据权利要求5所述的单井计量系统，其特征在于，所述传动部还包括防转杆(35)，所述防转杆(35)设置在所述容纳腔内，且所述活塞(32)套设在所述防转杆(35)上。

7.根据权利要求5所述的单井计量系统，其特征在于，所述单井计量系统还包括防尘盖(60)，所述防尘盖(60)盖设在所述齿轮组(33)上。

8.根据权利要求5所述的单井计量系统，其特征在于，所述主体部(20)还包括：

让位套(26)，所述第二端盖(25)具有让位缺口，所述让位套(26)套设在所述让位缺口处，且所述活塞(32)的至少一部分能够伸入或退出所述让位套(26)的内部；

第三端盖(27)，所述第三端盖(27)盖设在所述让位套(26)远离所述第二端盖(25)的一端，且所述丝杆(34)的另一端与所述第三端盖(27)连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的单井计量系统，其特征在于，所述进油管线(21)和所述出油管线(22)中的至少一个由高压柔性管制成。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的单井计量系统，其特征在于，所述底座(10)的每个角部处分别设置有至少一个吊耳(12)。

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