CN117740087A - 一种耐高压式的油田井下用电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于油田流量计技术领域的一种耐高压式的油田井下用电磁流量计。针对现有电磁流量计容易损坏的问题。本发明提供一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，包括有安装壳，所述安装壳连通有对称分布的波纹管，所述波纹管远离所述安装壳的一侧连通有连接管，所述安装壳设置有对称分布的电磁铁，所述安装壳滑动连接有对称分布的感应电极，所述感应电极与所述安装壳之间设置有弹簧，所述安装壳安装有控制终端，对称分布的所述电磁铁和对称分布的所述感应电极均与所述控制终端电连接。本发明通过使感应电极和安装壳滑动连接，当管道内产生油压冲击时，对感应电极受到的冲击进行缓冲，避免感应电极产生损坏，延长感应电极的使用寿命。

Description

一种耐高压式的油田井下用电磁流量计

技术领域

本发明涉及流量计技术领域，尤其涉及一种耐高压式的油田井下用电磁流量计。

背景技术

电磁流量计是一种用于测量液体或气体流量的仪器，它利用法拉第电磁感应原理进行工作，通过测量流体通过导电管道时产生的电磁感应来确定流量的大小，在使用过程中，需要电磁流量计的传感电极与流体接触，从而测得流体流经磁场时产生的电势差的大小，在油田井下使用电磁流量计时，因抽油管路内会产生油压冲击，强烈的油压冲击会导致电磁流量计的传感电极损坏，而电磁流量计一旦损坏，就无法对油管中的油液流量进行计量，需要将抽油管路从油井内取出然后进行维修或更换，如此将抽油管路取出再安装会严重影响生产速度。

发明内容

为了克服现有电磁流量计容易损坏的缺点，本发明提供一种耐高压式的油田井下用电磁流量计。

技术方案为：一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，包括有安装壳，所述安装壳连通有对称分布的波纹管，所述波纹管远离所述安装壳的一侧连通有连接管，所述安装壳设置有对称分布的电磁铁，所述安装壳滑动连接有对称分布的感应电极，所述感应电极与所述安装壳之间设置有弹簧，所述安装壳安装有控制终端，对称分布的所述电磁铁和对称分布的所述感应电极均与所述控制终端电连接。

作为优选，所述安装壳滑动连接有对称分布的限位柱，对称分布的所述限位柱均与所述安装壳之间设置有弹簧，所述限位柱与相邻的所述感应电极限位配合。

作为优选，所述安装壳设置有沿直线阵列且周向均匀分布的固定槽，所述安装壳的固定槽与其内侧通过通孔连通，所述安装壳的固定槽内滑动连接有滑动柱，所述滑动柱与所述安装壳之间设置有拉簧，沿直线阵列且周向均匀分布的所述滑动柱远离所述安装壳的一侧均固接有固定板，所述固定板与所述安装壳滑动配合。

作为优选，所述安装壳的外侧固接有对称且周向均匀分布的固定杆，周向均匀分布的所述固定杆均与相邻的所述连接管滑动连接，所述连接管滑动连接有周向均匀分布的滑动块，所述滑动块与相邻的所述固定杆限位配合，所述滑动块与相邻的所述连接管之间设置有弹簧。

作为优选，所述固定杆通过固定块滑动连接有解锁杆，所述解锁杆与相邻的所述滑动块挤压配合，所述解锁杆靠近所述安装壳的一侧固接有传动杆，所述传动杆与所述安装壳滑动连接并将其贯穿，所述安装壳滑动连接有周向均匀分布且与相邻所述传动杆固接的第一触发块，所述第一触发块与所述安装壳之间设置有弹簧，所述第一触发块与相邻的所述滑动柱限位配合。

作为优选，还包括有沿直线阵列且周向均匀分布的滑动板，沿直线阵列且周向均匀分布的所述滑动板均滑动连接于所述安装壳，所述滑动板与所述安装壳之间设置有弹簧，所述滑动板固接有与所述安装壳滑动连接的第一传动柱，所述第一传动柱将所述安装壳贯穿。

作为优选，所述安装壳滑动连接有周向均匀分布的限位架，沿直线阵列分布的所述第一传动柱均与相邻的所述限位架限位配合，所述限位架与所述安装壳之间设置有弹簧。

作为优选，所述安装壳滑动连接有周向均匀分布的第二触发块，周向均匀分布的所述第二触发块均与所述安装壳之间设置有弹簧，所述第二触发块固接有与所述安装壳滑动连接的第二传动柱，所述第二传动柱远离相邻所述第二触发块的一侧固接有与所述安装壳滑动连接的挤压块，所述挤压块与相邻的所述限位架挤压配合。

作为优选，沿直线阵列且周向均匀分布的所述滑动板均位于对称分布的所述感应电极的下方，周向均匀分布的所述第二触发块均位于沿直线阵列且周向均匀分布的所述滑动板的下方。

作为优选，所述安装壳滑动连接有周向均匀分布的锁止块，周向均匀分布的所述锁止块均与所述安装壳之间设置有弹簧，所述锁止块与相邻的所述第二触发块限位配合。

本发明的有益效果：本发明通过使感应电极和安装壳滑动连接，当管道内产生油压冲击时，对感应电极受到的冲击进行缓冲，避免感应电极产生损坏，延长感应电极的使用寿命；通过使限位柱对感应电极进行限位，使油管内油压变化不足以对感应电极产生损害时，保持感应电极的稳定，提高计量的准确度；通过利用油压推动滑动柱和固定板移动，从而对安装壳及其上零件进行固定，并且管道内油压压力越大时，滑动柱和固定板与套管之间的压力越大，滑动柱和固定板对安装壳固定的越紧，同时使安装壳与连接管之间切换为软连接，从而避免与本装置连接的油管的震动对本装置产生影响，并且在本装置安装和回收时安装壳与连接管切换回硬连接状态，保证安装和回收的正常进行；通过在管道内油压达到一定程度时，使滑动板移动进行泄压，从而减小传递到感应电极处的压力，进而对感应电极进行保护；通过油压不足以对感应电极产生危害时对滑动板进行固定，从而保证油压冲击来到时滑动板能够最大程度的将油液的压力泄掉。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的立体结构剖视图；

图3为本发明图2中A处的立体局部放大图；

图4为本发明图2中B处的立体局部放大图；

图5为本发明固定杆、滑动块和解锁杆配合关系的立体结构示意图；

图6为本发明滑动板和第一传动柱等零件的立体结构示意图；

图7为本发明限位架所在位置的立体结构剖视图；

图8为本发明图7中C处的立体局部放大图；

图9为本发明第一传动柱、限位架和挤压块的立体结构爆炸图。

附图中各零部件的标记如下：1、安装壳，2、波纹管，3、连接管，4、电磁铁，5、感应电极，6、控制终端，7、限位柱，8、滑动柱，9、固定板，10、固定杆，11、滑动块，12、解锁杆，13、传动杆，14、第一触发块，15、滑动板，16、第一传动柱，17、限位架，18、第二触发块，19、第二传动柱，20、挤压块，21、锁止块。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

实施例1：一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，请参照图1-图3，包括有安装壳1，安装壳1连通有上下对称分布的两个波纹管2，波纹管2用于减小上下两侧油管传递给安装壳1的震动，波纹管2远离安装壳1的一侧连通有连接管3，连接管3用于和油管连接，安装壳1设置有前后对称分布的两个电磁铁4，两个电磁铁4用于产生磁场，从而使流经该磁场的流体在左右两侧产生电势差，安装壳1滑动连接且密封配合有左右对称分布的两个感应电极5，两个感应电极5用于检测流体流经磁场时产生的电势差，感应电极5和电磁铁4的中心点位于同一水平，感应电极5与安装壳1之间设置有弹簧，该弹簧用于使相邻的感应电极5复位，该弹簧初始为压缩状态，安装壳1安装有控制终端6，两个电磁铁4和两个感应电极5均与控制终端6电连接。

请参照图3，安装壳1滑动连接且密封配合有左右对称分布的两个限位柱7，两个限位柱7均与安装壳1之间设置有弹簧，该弹簧初始为压缩状态，用于为相邻的限位柱7提供动力，从而使限位柱7对相邻的感应电极5进行限位，限位柱7与相邻的感应电极5限位配合。

请参照图1、图2和图4，安装壳1设置有沿直线阵列且周向均匀分布的六个固定槽，安装壳1的固定槽与其内侧通过通孔连通，从而使油液能够进入固定槽内，安装壳1的固定槽内滑动连接且密封配合有滑动柱8，滑动柱8与安装壳1之间设置有拉簧，该拉簧用于使相邻的滑动柱8复位，六个滑动柱8远离安装壳1的一侧均固接有固定板9，固定板9远离相邻滑动柱8的一侧为弹性摩擦材料，用于增加固定板9与套管之间的摩擦力，从而提高滑动柱8和固定板9对安装壳1的固定效果，固定板9与安装壳1滑动配合。

请参照图2、图4和图5，安装壳1的外侧固接有对称且周向均匀分布的六个固定杆10，位于同一侧的三个的固定杆10均与相邻的连接管3滑动连接，连接管3滑动连接有周向均匀分布的三个滑动块11，滑动块11与相邻的固定杆10限位配合，固定杆10设置有限位槽，滑动块11插入相邻固定杆10的限位槽内，使相邻的固定杆10和连接管3之间固定，滑动块11与相邻的连接管3之间设置有弹簧，该弹簧用于使相邻的滑动块11复位。

请参照图4和图5，固定杆10远离相邻波纹管2的一侧通过固定块滑动连接有解锁杆12，解锁杆12与相邻的滑动块11挤压配合，滑动块11的中部设置有方形通孔，解锁杆12的下部远离相邻固定杆10的一侧设置有斜面，当解锁杆12向靠近相邻滑动块11的方向移动时，解锁杆12的斜面挤压相邻的滑动块11的通孔，使滑动块11向远离相邻固定杆10的方向移动，解锁杆12靠近安装壳1的一侧固接有传动杆13，传动杆13与安装壳1滑动连接并将其贯穿，安装壳1滑动连接且密封配合有周向均匀分布且与相邻传动杆13固接的第一触发块14，第一触发块14与安装壳1之间设置有弹簧，该弹簧用于使第一触发块14复位，第一触发块14与相邻的滑动柱8挤压配合，第一触发块14靠近相邻滑动柱8的一侧设置有斜面，滑动柱8设置有与相邻第一触发块14挤压配合的凹槽，当滑动柱8向远离安装壳1的方向移动时，滑动柱8的凹槽挤压相邻第一触发块14的斜面，使第一触发块14向下移动。

当使用本装置时，首先将上侧的连接管3与上侧的油管连接，下侧的连接管3与下侧的油管连接，然后将本装置和油管下放至油井的套管内，在下放本装置和油管的过程中，滑动块11将相邻的固定杆10和相邻的连接管3限位，所以此时两个连接管3和安装壳1之间是硬连接，不会影响到油管等装置的下放，当本装置和油管等安设完毕开始抽油时，油液从下侧的连接管3流至下侧的波纹管2，然后流至安装壳1，再流至上侧的波纹管2，最后流至上侧的连接管3，同时控制终端6控制两个电磁铁4和两个感应电极5启动，从而对流经安装壳1的油液量进行计量。

当油液进入本装置后，因在抽油时油液具有一定的压力，所以油液会通过安装壳1上的六个通孔分别进入与其相邻的固定槽内，然后在油液压力的作用下，推动六个滑动柱8带动相邻的固定板9向远离安装壳1的方向移动并拉伸相邻的拉簧，直至固定板9与套管内壁接触，从而将安装壳1及其上零件固定，减小油管震动或油压冲击对本装置产生的震动影响。

在滑动柱8移动的过程中，滑动柱8挤压相邻的第一触发块14，使第一触发块14带动相邻的传动杆13和解锁杆12向远离相邻滑动柱8的方向移动并压缩相邻的弹簧，解锁杆12移动的过程中逐渐与相邻的滑动块11接触，并挤压相邻的滑动块11向远离相邻固定杆10的方向移动，滑动块11移动的过程中压缩相邻的弹簧，从而使滑动块11解除对相邻固定杆10的限位，使连接管3与安装壳1之间由硬连接切换为通过相邻波纹管2进行的软连接，当油管发生上下方向的震动时，震动的油管带动相邻的波纹管2进行伸缩，从而减小本装置上侧或下侧连接的油管产生上下震动时对感应电极5和控制终端6的影响，延长本装置内电子元器件的使用寿命。

当对本装置进行回收时，管路中的油液被抽出，此时滑动柱8在相邻拉簧的作用下带动相邻的固定板9复位，滑动柱8复位后，相邻第一触发块14在相邻弹簧的作用下复位，第一触发块14传动相邻的解锁杆12复位，相邻的滑动块11失去相邻解锁杆12的挤压，滑动块11在相邻弹簧的作用下复位，使安装壳1和连接管3之间重新恢复硬连接，从而使管路能够正常取出。

当本装置在使用的过程中，管路内的油液产生油压冲击时，当油压冲击超过感应电极5设定的承受压力时，此时油液推动两个感应电极5背向移动并压缩相邻的弹簧，两个感应电极5在移动过程中挤压相邻的限位柱7，限位柱7收到挤压向下移动并压缩相邻的弹簧，从而对感应电极5受到的冲击进行缓冲，避免感应电极5损坏，延长感应电极5的使用寿命，当油压冲击经过后，管路内的油压恢复正常，此时感应电极5和限位柱7在相邻弹簧的作用下回到原位。

实施例2：在实施例1的基础上，请参照图6-图9，还包括有沿直线阵列且周向均匀分布的六个滑动板15，六个滑动板15均滑动连接于安装壳1，滑动板15与安装壳1密封配合，滑动板15与安装壳1之间设置有弹簧，该弹簧用于使相邻的滑动板15复位，且该弹簧初始为压缩状态，用于使相邻的滑动板15能够克服油液原本的压力进行复位，滑动板15固接有与安装壳1滑动连接的第一传动柱16，第一传动柱16将安装壳1贯穿。

请参照图6-图9，安装壳1滑动连接有周向均匀分布的三个E形的限位架17，沿直线阵列分布的两个第一传动柱16均与相邻的限位架17限位配合，第一传动柱16设置有与相邻限位架17限位配合的限位槽，当限位架17插入相邻第一传动柱16的限位槽内时，使第一传动柱16无法移动，限位架17与安装壳1之间设置有对称分布的弹簧，该弹簧用于使相邻的限位架17复位。

请参照图6和图9，安装壳1滑动连接且密封配合有周向均匀分布的三个第二触发块18，三个第二触发块18均与安装壳1之间设置有弹簧，该弹簧用于使相邻的第二触发块18复位，且该弹簧初始为压缩状态，用于使相邻的第二触发块18能够克服油液原本的压力进行复位，六个滑动板15均位于对称分布的感应电极5的下方，三个第二触发块18均位于沿直线阵列且周向均匀分布的滑动板15的下方，当管路内产生油压冲击时，油液先挤压第二触发块18，使第二触发块18传动相邻的限位架17解除对相邻两个第一传动柱16的限位，从而使滑动板15能够吸收油液的部分冲击力，冲击力被削弱后的油液再到达感应电极5处，从而减小油压冲击对感应电极5的影响，第二触发块18固接有与安装壳1滑动连接的第二传动柱19，第二传动柱19远离相邻第二触发块18的一侧固接有与安装壳1滑动连接的挤压块20，挤压块20与相邻的限位架17挤压配合，当挤压块20向远离安装壳1中心轴的方向移动时，挤压块20挤压相邻的限位架17，使限位架17向远离相邻两个第一传动柱16的方向移动。

请参照图6，安装壳1滑动连接有周向均匀分布的三个锁止块21，三个锁止块21均与安装壳1之间设置有弹簧，该弹簧初始为压缩状态，用于为相邻的锁止块21提供动力，使相邻的第二触发块18需要受到一定的力才能挤压相邻的锁止块21移动，锁止块21与相邻的第二触发块18限位配合。

在石油开采过程中产生油压冲击时，高压油液产生处从下至上逐渐传递，当到达本装置时，首先挤压滑动柱8向靠近相邻第二传动柱19的方向移动并压缩相邻的弹簧，滑动柱8移动的过程中挤压相邻的锁止块21，锁止块21向下移动并压缩相邻的弹簧，当滑动柱8移动至极限位置时，滑动柱8与相邻的锁止块21仍保持接触，滑动柱8通过相邻的第二传动柱19带动相邻的挤压块20移动，挤压块20挤压相邻的限位架17移动，限位架17向远离相邻沿直线阵列分布的第一传动柱16的方向移动并压缩相邻的弹簧，当滑动柱8移动至极限位置时，限位架17解除对相邻两个第一传动柱16的限位，此时高压油液继续向上移动，高压油液挤压六个滑动板15向靠近相邻第一传动柱16的方向移动并压缩相邻的弹簧，从而将高压油液的部分压力释放，减小油液对感应电极5的冲击，当油液压力恢复正常后，第二触发块18及其上零件在相邻弹簧的作用下复位，第二触发块18复位后，相邻锁止块21在相邻弹簧的作用下重新对相邻的第二触发块18进行限位，从而使第二触发块18收到一定压力的油压冲击时再次触发，当第二触发块18带动相邻的第二传动柱19和挤压块20复位后，限位架17失去相邻挤压块20的挤压，此时滑动板15在相邻弹簧的作用下复位，滑动板15带动相邻的第一传动柱16移动，当第一传动柱16回到原位时，相邻的限位架17在相邻弹簧的作用下复位并重新对相邻的两个第一传动柱16进行限位，从而使滑动板15在油管内压力小幅度变化时不会产生移动，保证油压冲击来到时使滑动板15提供最大程度的缓冲。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，其特征是，包括有安装壳（1），所述安装壳（1）连通有对称分布的波纹管（2），所述波纹管（2）远离所述安装壳（1）的一侧连通有连接管（3），所述安装壳（1）设置有对称分布的电磁铁（4），所述安装壳（1）滑动连接有对称分布的感应电极（5），所述感应电极（5）与所述安装壳（1）之间设置有弹簧，所述安装壳（1）安装有控制终端（6），对称分布的所述电磁铁（4）和对称分布的所述感应电极（5）均与所述控制终端（6）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，其特征是，所述安装壳（1）滑动连接有对称分布的限位柱（7），对称分布的所述限位柱（7）均与所述安装壳（1）之间设置有弹簧，所述限位柱（7）与相邻的所述感应电极（5）限位配合。

3.根据权利要求2所述的一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，其特征是，所述安装壳（1）设置有沿直线阵列且周向均匀分布的固定槽，所述安装壳（1）的固定槽与其内侧通过通孔连通，所述安装壳（1）的固定槽内滑动连接有滑动柱（8），所述滑动柱（8）与所述安装壳（1）之间设置有拉簧，沿直线阵列且周向均匀分布的所述滑动柱（8）远离所述安装壳（1）的一侧均固接有固定板（9），所述固定板（9）与所述安装壳（1）滑动配合。

4.根据权利要求3所述的一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，其特征是，所述安装壳（1）的外侧固接有对称且周向均匀分布的固定杆（10），周向均匀分布的所述固定杆（10）均与相邻的所述连接管（3）滑动连接，所述连接管（3）滑动连接有周向均匀分布的滑动块（11），所述滑动块（11）与相邻的所述固定杆（10）限位配合，所述滑动块（11）与相邻的所述连接管（3）之间设置有弹簧。

5.根据权利要求4所述的一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，其特征是，所述固定杆（10）通过固定块滑动连接有解锁杆（12），所述解锁杆（12）与相邻的所述滑动块（11）挤压配合，所述解锁杆（12）靠近所述安装壳（1）的一侧固接有传动杆（13），所述传动杆（13）与所述安装壳（1）滑动连接并将其贯穿，所述安装壳（1）滑动连接有周向均匀分布且与相邻所述传动杆（13）固接的第一触发块（14），所述第一触发块（14）与所述安装壳（1）之间设置有弹簧，所述第一触发块（14）与相邻的所述滑动柱（8）限位配合。

6.根据权利要求5所述的一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，其特征是，还包括有沿直线阵列且周向均匀分布的滑动板（15），沿直线阵列且周向均匀分布的所述滑动板（15）均滑动连接于所述安装壳（1），所述滑动板（15）与所述安装壳（1）之间设置有弹簧，所述滑动板（15）固接有与所述安装壳（1）滑动连接的第一传动柱（16），所述第一传动柱（16）将所述安装壳（1）贯穿。

7.根据权利要求6所述的一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，其特征是，所述安装壳（1）滑动连接有周向均匀分布的限位架（17），沿直线阵列分布的所述第一传动柱（16）均与相邻的所述限位架（17）限位配合，所述限位架（17）与所述安装壳（1）之间设置有弹簧。

8.根据权利要求7所述的一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，其特征是，所述安装壳（1）滑动连接有周向均匀分布的第二触发块（18），周向均匀分布的所述第二触发块（18）均与所述安装壳（1）之间设置有弹簧，所述第二触发块（18）固接有与所述安装壳（1）滑动连接的第二传动柱（19），所述第二传动柱（19）远离相邻所述第二触发块（18）的一侧固接有与所述安装壳（1）滑动连接的挤压块（20），所述挤压块（20）与相邻的所述限位架（17）挤压配合。

9.根据权利要求8所述的一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，其特征是，沿直线阵列且周向均匀分布的所述滑动板（15）均位于对称分布的所述感应电极（5）的下方，周向均匀分布的所述第二触发块（18）均位于沿直线阵列且周向均匀分布的所述滑动板（15）的下方。

10.根据权利要求8所述的一种耐高压式的油田井下用电磁流量计，其特征是，所述安装壳（1）滑动连接有周向均匀分布的锁止块（21），周向均匀分布的所述锁止块（21）均与所述安装壳（1）之间设置有弹簧，所述锁止块（21）与相邻的所述第二触发块（18）限位配合。