CN213842273U - 一种实时调控流量计量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实时调控流量计量系统，包括上稳流管、下稳流管、弯道传感器、一体化集成参数仪、无线发射与接收仪；所述弯道传感器的始端连接上稳流管，弯道传感器的末端连接下稳流管；所述一体化集成参数仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通；所述一体化集成参数仪与所述无线发射与接收仪电连接。本实用新型能够有效解决目前所用流量计因流量波动出现流量计量不准的现象，实现高可靠性流量计量。解决了因有线传输出现管线铺设的局限性。

Description

一种实时调控流量计量系统

技术领域

本实用新型涉及流量计量技术领域，具体地说是一种实时调控流量计量系统。

背景技术

随着油田逐步开采，地层能量递减，注水成为提高油田采收率的重要手段。注水效果的好坏直接影响到油田开采的效果。注水过多(即超注)会造成地层紊乱，油井产液含水上升，甚至地层破坏，环境污染；注水量过少(即欠注)会引起地层压力下降，油井产液量不足，影响油田经济效益。

目前胜利油田所用的注水流量计量系统一般包括流量计、控制阀、压力表，来水依次经过流量计、控制阀、压力表，实现流量与压力参数的采集、显示，控制阀通过信号线缆连通至控制室，通过有线控制实现阀开度的大小，从而实现流量大小的控制。但是该系统存在以下缺陷：(1)控制阀信号采用有线传输，这对于远离生产指挥中心的水井来说，其线缆的投入成本很大，处于经济效益的考虑，有些井并没有安装线缆，这就造成无法对注水量及时进行调控。并且这种有线控制，将操控人员局限于生产指挥中心，一旦人员离开生产指挥中心，将无法实现水量调节；(2)目前主流流量计是涡街流量计，随着使用时间的增长，该类流量计会出现计量误差增大，可靠性变差，形成无效注水，造成能源浪费；(3)该类流量计一般使用1年，就要按照相关标准进行检定、维保，此项费用约在1000元左右，目前油田注水井超过1万口，每年在此项费用的投入将是相当巨大的，并且该类流量计的使用寿命在3-4年，此后须重新更换，投入资金也是巨大的。

公开(公告)号：CN1293368C，公开(公告)日：2007-01-03一种弯管传感器及制作方法，包括本体、固定在本体内外弯儿弧顶处的取压体，本体采用90°标准弯头，它的两端分别与过渡管连接，过渡管分别与直管连接。弯管传感器本体的制作方法是，将两个90°标准弯管上下设置用数控机床加工成带有双侧止口的半圆环，将它们组装焊接成一个整圆环，然后将其锯切成四等份，制成四个传感器本体；使得焊口离开结合面。由于过渡管的采用使得内孔机加工成型的直管段与弯管传感器本体的连接达到一致，连接更准确、方便、可靠，测量精度高。又由于本体的断面是八面四棱型，使得该传感器重量最轻刚度最大，是管道流量计量用的理想传感器。

专利《在线型智能弯管流量计CN201120480430.X》、《采油弯管流量计量装置CN201420374613.7》、《一种双向测量性弯管流量计CN201520076334.7》、《一种S弯弯管流量计CN201520510543.8》、《一种高压高温天然气弯管流量计CN201620790422.8》介绍了一种弯管流量计、弯管流量计量装置、弯管流量计、S弯流量计及天然气用弯管流量计，总体上，上述各专利主要通过差压变送器将差压值传输至流量计主机进行计算后再显示，无法实现数据的实时传输与现实，而且该专利结构组成里无电动控制阀，无法实现流量的实时控制与调节，影响了生产效率。

总之，以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，或者技术领域或者应用场合不同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷而提供一种实时调控流量计量系统，能够有效解决目前所用流量计因流量波动出现流量计量不准的现象，实现高可靠性流量计量。解决了因有线传输出现管线铺设的局限性。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种实时调控流量计量系统，包括上稳流管、下稳流管、弯道传感器、一体化集成参数仪、无线发射与接收仪；

所述弯道传感器的始端连接上稳流管，弯道传感器的末端连接下稳流管；

所述一体化集成参数仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通；

所述一体化集成参数仪与所述无线发射与接收仪电连接。

进一步地，所述一体化集成参数仪包括集成在一起的流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪；压差变送仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通，压差变送仪、流量积算仪、显示与控制仪之间电连接；流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪分别通过各自的防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。

进一步地，所述导压外管和导压内管还通过旁通管连接，旁通管上设置三阀组。

进一步地，还包括入口管、出口管、温度修正仪；

所述入口管连接在上稳流管的始端，所述出口管连接在下稳流管的末端；

所述温度修正仪通过第一传压管与入口管连通，所述第一传压管上安装针型阀；

所述温度修正仪通过第二传压管与出口管连通，所述第二传压管上安装针型阀。

进一步地，所述温度修正仪通过防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。

进一步地，所述入口管与上稳流管通过法兰连接，所述出口管与下稳流管通过法兰连接。

进一步地，所述入口管的始端口连接电动控制阀。

进一步地，所述电动控制阀通过防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、现场的瞬时流量、累计流量、压力、温度等参数及电动控制阀的开度参数通过无线传输方式，传送至生产指挥中心，当需要改变现场流量时，生产指挥中心也是将控制信号以无线传输的方式传送至现场，解决了因有线传输出现管线铺设的局限性。

2、流量计量部件采用惯性差压流量计量装置，通过采集弯道传感器弯头处内外两侧压差值，进而计算流量值。利用压差测量的稳定性达到流量测量稳定性的目的，能够有效解决目前所用流量计因流量波动出现流量计量不准的现象，实现高可靠性流量计量。

3、该流量计量系统主体部件结构简单，无过多精密元件及电子元器件，故该系统故障率低，使用寿命长，能够解决目前流量计因电子元器件故障导致使用寿命短的问题。

4、该系统只通过压差的测量即可实现流量、压力的显示，与目前压力、流量分别测量、分别显示相比，能够节省设备投入，降低生产成本。

5、该流量计量系统可以采用法兰方式或者焊接方式与流程管线连接，安装方便，且弯道传感器过流通道大，当介质中含有杂质时，不易发生堵塞，清洗、检修容易，维护工作量小，能够解决目前流量计维保频繁、维保费用投入大的问题。

附图说明

图1为本实用新型一种实时调控流量计量系统的结构示意图。

图中：1-电动控制阀；2-入口管；3-连接头；4-针型阀；5-传压管；6-上稳流段；7-温度修正仪；8-弯道传感器；9-下稳流段；10-连接法兰；11-螺栓；12-螺母；13-出口管；14-显示与控制仪；15-防爆电缆；16-无线发射与接收仪；17-流量积算仪；18-压差变送仪；19-三阀组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

一种实时调控流量计量系统，包括上稳流管即上稳流段6、下稳流管即下稳流段9、弯道传感器8、一体化集成参数仪、无线发射与接收仪16；

所述弯道传感器的始端连接上稳流管，弯道传感器的末端连接下稳流管；

所述一体化集成参数仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通；

所述一体化集成参数仪与所述无线发射与接收仪电连接。

进一步地，所述一体化集成参数仪包括集成在一起的流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪；压差变送仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通，压差变送仪、流量积算仪、显示与控制仪之间依次电连接；流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪分别通过各自的防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪属于公知技术，无论是分别购买后连接在一起，还是直接购买三者集成后的总成产品都是可以的，本领域技术人员都是清楚的。

进一步地，所述导压外管和导压内管还通过旁通管连接，旁通管上设置三阀组。

进一步地，还包括入口管、出口管、温度修正仪；

所述入口管连接在上稳流管的始端，所述出口管连接在下稳流管的末端；

所述温度修正仪通过第一传压管与入口管连通，所述第一传压管上安装针型阀；

所述温度修正仪通过第二传压管与出口管连通，所述第二传压管上安装针型阀。

进一步地，所述温度修正仪通过防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。

进一步地，所述入口管与上稳流管通过法兰连接，所述出口管与下稳流管通过法兰连接。

进一步地，所述入口管的始端口连接电动控制阀。

进一步地，所述电动控制阀通过防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。

该流量计量系统整体以法兰方式或者焊接方式连接于流量管线上。

电动控制阀1可以采用焊接或者法兰连接于流程管线上，且位于该流量系统的上游。针型阀4通过连接头3安装于入口管2上，并且有传压管5连接于温度修正仪7。入口管2与上稳流段6可通过法兰也可通过焊接方式连接，上稳流段6与弯道传感器8采用焊接方式连接，弯道传感器8与下稳流段9采用焊接方式连接，下稳流段9与出口管13可通过法兰10也可采用焊接方式连接。螺栓11与螺母12连接于法兰10上。

弯道传感器8的内侧与外侧分别打孔并有传压管分别连接至压差变送仪18的两侧接口，传压管上分别设置有针型阀，流量积算仪17、压差变送仪18、显示与控制仪14采用一体化集成设计，防爆电缆15分别从温度修正仪7、电动控制阀1、一体化集成显示与控制仪14连接于无线发射与接收仪16上。三阀组19连接于弯道传感器8两侧传压管之间。

弯道传感器弯头处的内侧与外侧开有传压孔，并通过导管连接至压差变送仪，进行弯道传感器弯头处内外两侧压差的显示与计算。弯道传感器前后端分别连接有上、下稳流段，并通过法兰方式或者焊接方式与流程管线相连接。

流量积算仪利用压差变送仪采集的压差数据，根据流量积算公式得出流量数据。

压差变送仪、流量积算仪、显示与控制仪采用一体化集成式设计，同时温度修正仪采集的温度数据也传输至显示与控制仪上，显示与控制仪实现温度、压力、瞬时流量、累计流量等参数的显示并实现流量的控制。上述参数利用显示与控制仪通过防爆电缆传输至无线发射与接收仪，同时，电动控制阀开度参数也通过防爆电缆传输至无线发射与接收仪，无线发射与接收仪将所有参数再传输至生产指挥中心。需要说明的是关于无线发射与接收仪将所有参数再传输至生产指挥中心，此技术过程对与本领域技术人员来讲属于公知技术，是本实用新型在应用当中用到的技术，所以不再对此部分技术进行赘述，本技术领域人员对此是清楚的。当现场流量需要改变时，生产指挥中心将控制信号发给无线发射与接收仪，无线发射与接收仪再将信号传输至电动控制阀，进行阀开度大小的调节，实现控制流量的目的。

该系统在弯道传感器两侧导管连接处设有三阀组，起到导管排空、保护压差变送仪及压差变送仪零点在线校验的作用。

工作过程：

开始计量之前，将所有传压管上的针型阀全部打开，并将三阀组19打开。流体介质依次经过电动控制阀1、入口管2、上稳流段6、弯道传感器8、下稳流段9、出口管13。正常计量时，将三阀组19关闭。温度修正仪7采集流程上游与下游处介质的温度，进行修正，并将采集数据通过防爆电缆传输至一体化显示与控制仪14，进行流体介质温度的显示。当流体介质经过弯道传感器8时，因惯性力存在，会在其内外两侧形成压差，这种压差会随着内外两侧传压管传导至压差变送仪18，压差变送仪进行弯道传感器两侧差压数据的采集，并将此压差值传输至流量积算仪17，流量积算仪将压差值经过计算转化成流量。流量、压力值传输至显示与控制仪14，进行压力、流量参数的显示。一体化显示与控制仪14通过防爆电缆15与无线发射与接收仪16连接，并将现场数据传输至无线发射与接收仪上，无线发射与接收仪再将此生产数据以无线方式传输至生产指挥中心。

当需要改变流量时，在生产指挥中心通过无线传输方式将控制信号发送无线发射与接收仪，无线发射与接收仪再将此信号通过防爆电缆发送至电动控制阀1，调节其开度，从而实现流量的控制。现场的压力、温度、改变后的流量等参数也会实时传输至一体化显示与控制仪及生产指挥中心，形成闭环控制。

本发明的实时调控流量计量系统，流量压力参数现场采集后，通过无线信号传输至生产指挥中心，实现显示与控制，生产指挥中心将控制信号通过无线传输至无线发射与接收仪，无线发射与接收仪再将此信号通过防爆电缆发送至控制阀，控制开度大小，实现流量实时控制；流量计采用高可靠性惯性压差流量计量装置，通过采集压差，计算流量，采用压差测量的稳定性，实现流量测量的稳定性，并且该计量装置可靠性高，长期计量误差可在5％以内，且使用年限长，能达到10年以上。该计量系统不仅可以应用于油田注水计量领域，也可应用于其他需要流量计量的领域。

实施例2：

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

一种实时调控流量计量系统，包括上稳流管即上稳流段6、下稳流管即下稳流段9、弯道传感器8、一体化集成参数仪、无线发射与接收仪16；

所述弯道传感器的始端连接上稳流管，弯道传感器的末端连接下稳流管；

所述一体化集成参数仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通；

所述一体化集成参数仪与所述无线发射与接收仪电连接。

进一步地，所述一体化集成参数仪包括集成在一起的流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪；压差变送仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通，压差变送仪、流量积算仪、显示与控制仪之间电连接；流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪分别通过各自的防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪属于公知技术，无论是分别购买后连接在一起，还是直接购买三者集成后的总成产品都是可以的，本领域技术人员都是清楚的。

进一步地，所述导压外管和导压内管还通过旁通管连接，旁通管上设置三阀组。

进一步地，还包括入口管、出口管、温度修正仪；

所述入口管连接在上稳流管的始端，所述出口管连接在下稳流管的末端；

所述温度修正仪通过第一传压管与入口管连通，所述第一传压管上安装针型阀；

所述温度修正仪通过第二传压管与出口管连通，所述第二传压管上安装针型阀。

进一步地，所述温度修正仪通过防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。

实施例3：

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

一种实时调控流量计量系统，包括上稳流管即上稳流段6、下稳流管即下稳流段9、弯道传感器8、一体化集成参数仪、无线发射与接收仪16；

所述弯道传感器的始端连接上稳流管，弯道传感器的末端连接下稳流管；

所述一体化集成参数仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通；

所述一体化集成参数仪与所述无线发射与接收仪电连接。

进一步地，所述一体化集成参数仪包括集成在一起的流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪；压差变送仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通，压差变送仪、流量积算仪、显示与控制仪之间电连接；流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪分别通过各自的防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪属于公知技术，无论是分别购买后连接在一起，还是直接购买三者集成后的总成产品都是可以的，本领域技术人员都是清楚的。

虽然以上所有的实施例均使用图1，但作为本领域的技术人员可以很清楚的知道，不用给出单独的图纸来表示，只要实施例中缺少的零部件或者结构特征在图纸中拿掉即可。这对于本领域技术人员来说是清楚的。当然部件越多的实施例，只是最优实施例，部件越少的实施例为基本实施例，但是也能实现基本的本实用新型目的，所以所有这些变形实施例都在本实用新型的保护范围内。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。

在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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

Claims (8)

1.一种实时调控流量计量系统，其特征在于，包括上稳流管、下稳流管、弯道传感器、一体化集成参数仪、无线发射与接收仪；

所述弯道传感器的始端连接上稳流管，弯道传感器的末端连接下稳流管；

所述一体化集成参数仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通；

所述一体化集成参数仪与所述无线发射与接收仪电连接。

2.根据权利要求1所述的一种实时调控流量计量系统，其特征在于，所述一体化集成参数仪包括集成在一起的流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪；压差变送仪与弯道传感器的导压外管和导压内管连通，压差变送仪、流量积算仪、显示与控制仪之间电连接；流量积算仪、压差变送仪、显示与控制仪分别通过各自的防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。

3.根据权利要求2所述的一种实时调控流量计量系统，其特征在于，所述导压外管和导压内管还通过旁通管连接，旁通管上设置三阀组。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种实时调控流量计量系统，其特征在于，还包括入口管、出口管、温度修正仪；

所述入口管连接在上稳流管的始端，所述出口管连接在下稳流管的末端；

所述温度修正仪通过第一传压管与入口管连通，所述第一传压管上安装针型阀；

所述温度修正仪通过第二传压管与出口管连通，所述第二传压管上安装针型阀。

5.根据权利要求4所述的一种实时调控流量计量系统，其特征在于，所述温度修正仪通过防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。

6.根据权利要求5所述的一种实时调控流量计量系统，其特征在于，所述入口管与上稳流管通过法兰连接，所述出口管与下稳流管通过法兰连接。

7.根据权利要求5所述的一种实时调控流量计量系统，其特征在于，所述入口管的始端口连接电动控制阀。

8.根据权利要求7所述的一种实时调控流量计量系统，其特征在于，所述电动控制阀通过防爆电缆与所述无线发射与接收仪电连接。

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