CN216668811U - 一种温度和压力一体化变送器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的是一种温度和压力一体化变送器，本实用新型包括表头、温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器均安装在传感器测试管中，温度传感器的温度传感器导线和压力传感器的压力传感器导线从传感器测试管的测试管腔中引出与表头中的远传芯片连接。本实用新型将温度传感器和压力传感器以及与其连接的温度传感器导线和压力传感器导线都内置到了传感器测试管中，成为了真正意义上的温压一体化装置，可以避免导线外接带来的各种问题。本实用新型能够广泛应用于油井井口，用于采集井口压力和温度参数。本实用新型的结构更加简单，连接更加方便并能消除因为探测位置的原因而造成的错误数据，使得数据更真实、更准确。

Description

一种温度和压力一体化变送器

技术领域

本实用新型涉及石油工业采油井产出液的测量装置，特别是一种温度和压力一体化变送器。

背景技术

随着油田“四化”的深入实施，采油井中采出液的温度和压力由原来采油工使用机械式压力表和温度计到井口现场观察，转变为使用温度和压力变送器远程实时传输和监控。改善了采油一线工人的工作条件，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

温度和压力一体化变送器是油水井无线监控系统的重要配套装置，适用于油水井生产、采油工艺过程的压力和温度监测。采用的是微功耗Zigbee无线通讯模式，不需要接线和配套无线转接设备，可将诸多无线压力信号转换为MODBUS标准信号通过以太网或串行传输，能够方便的接入生产指挥中心的测控系统，在油田生产中有着广泛的应用。

目前，油田广泛应用的温度压力一体化变送器是由表头显示部分、温度测量部分和压力测量部分组成。温度与压力的测量值由表头部分显示并由表头内的远传芯片将测量信号最终传输至远程测控终端RTU，温度测量部分通过外接的导线进入表头中并与表头中的远传芯片连接，从结构上严格地说应该叫温压共同体。经过近年来的使用，暴露出以下问题：

1、由于温压一体化变送器安装在野外油井井口，温度传感器探针的外接导线，不但极易受到诸如人为破坏、牲畜啃食、施工不当等损坏，而且导线在野外环境下极易老化破损。上述情况轻则导致导线断裂，重则烧坏表头，致使井口数据传输错误或者失败，严重影响生产井数据采集的真实性。

2、因为温压一体化变送器安装在井口流程的最外端，特别是在冬季，稠油井、高粘油井、供液不足的油井或低产低液井，油井产液流到井口流程的最外端较为困难，容易造成压力测量值高于实际值。从而影响对油井生产情况的判断，造成生产分析上的困扰，也不能为工艺调整提供准确的数据。

当井口流程中的死油充填进入油嘴套到温压一体化变送器之间管线中的空间时，会产生活塞效应，井口流程中的油流不断压缩和释放这段死油，导致井口压力异常，影响温压一体化变送器数据采集的真实性，对油井生产状况产生错误判断。为解决死油堵塞油嘴套的问题，还要增加流程管线的热洗程序，又增加了生产成本。

3、由于现场操作工人技能水平的参差不齐，责任心强弱不同，导致采油井口生产现场的温压一体化变送器存在各种各样的安装问题，大部分温压一体化变送器未按照标准进行安装，致使温压一体化变送器出现进水、不易观察等现象、带来各种后续问题的发生。

经检索，还有以下温压一体化变送器的相关技术装置，但仍不能解决目前存在的上述问题：

CN201921559950.2，本申请公开了一种温压一体式变送器,包括相互连接的赫斯曼接头和进压头,以及通过固定压环设置于所述进压头内的测量元件,所述测量元件包括壳体以及设置于壳体内的压力传感器和温度传感器,所述压力传感器和温度传感器通过玻璃烧结的方式固定于陶瓷底座的底面,所述陶瓷底座通过硅胶封装于所述壳体内,所述壳体的底端内嵌膜片,所述压力传感器的测量端靠近所述膜片设置,所述压力传感器和温度传感器分别通过压力放大电路和温度放大电路电连接于所述赫斯曼接头,所述压力放大电路和温度放大电路分别固定于所述固定压环。本申请将温度和压力传感器集成同一壳体内,大幅度降低了装配难度,且节约了装配时间。但是，其结构复杂，也不能用于采油井的生产流程中。

一种温度压力一体变送器，变送器结构包含温度探头,压力接头,压力传感器腔体,变送线路腔体,密封组件及电缆等。温度传感器采用PT100,压力传感器采用硅压阻压力传感器注油芯体,后部安装有变送器板和密封组件。整个传感器将原本由两个变送器完成的功能合并为一个变送器完成,实现温度和压力两种参数的一体化测量,具有温度响应快,测温精度高,生产工序少,成本低等特点,可满足同时测量温度与压力等环境要求。上述是有线连接装置，不适用于石油工业这种油气聚集的、易爆易燃的工作场所。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种温度和压力一体化变送器，解决现有温度和压力一体化变送器的导线外接、裸露在外存在的上述问题，同时将温度传感器和压力传感器内置，使结构更为紧凑、防水，使数据的采集更加准确，指导油井生产，延长整套变送器的使用寿命，降低生产成本。

本实用新型的技术解决方案是：

一种温度和压力一体化变送器包括表头、温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器均安装在传感器测试管中，温度传感器的温度传感器导线和压力传感器的压力传感器导线从传感器测试管的测试管腔中引出与表头中的远传芯片连接。

所述传感器测试管的上部外壁设有扳手方，在所述扳手方的两侧分别设有表头连接螺纹和生产流程连接螺纹。

所述传感器测试管的测试管腔的下部设有隔台，在所述隔台的上方安装温度传感器，在所述隔台的下方安装压力传感器，温度传感器的温度传感器导线和压力传感器的压力传感器导线均从测试管腔的上方引出与表头中的远传芯片连接。

所述温度传感器与测试管腔的内壁之间还装有尼龙固定块或塑胶固定块，所述尼龙固定块或塑胶固定块的块体中设有导线穿过孔或槽。

所述压力传感器安装在测试管腔中的隔台下方、位于传感器测试管下端的压力传感器安装腔中。

所述压力传感器安装腔设有内螺纹并能够与压力传感器固定丝堵连接、将压力传感器固定在压力传感器安装腔。

所述测试管腔中的隔台和压力传感器固定丝堵均设有中心孔。

所述传感器测试管中生产流程连接螺纹下方的管体长度设定在40mm－70mm之间。

所述传感器测试管中生产流程连接螺纹能够与井口生产流程中焊接的测试接头连接。

与现有温度和压力一体化变送器相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型将温度传感器和压力传感器均安装在了传感器测试管中并将压力传感器固定在了传感器测试管的最下端，如果安装在井口生产流程中，压力传感器和温度传感器都位于流程管线的深处，有效提高了本装置的数据采集效果，能够指导生产，防止误判以及误判造成的各种不良后果。

2、本实用新型将温度传感器和压力传感器以及与其连接的温度传感器导线和压力传感器导线都内置到了传感器测试管中，成为了真正意义上的温压一体化装置，可以避免导线外接带来的各种问题。

3、本实用新型加长了传感器测试管的长度，避免了在油嘴套与温度和压力一体化变送器之间存在的死油堵塞现象，避免了死油堵塞带来的不良后果和由此引起的生产成本增加等问题。

4、本实用新型能够广泛应用于油井井口，用于采集井口压力和温度参数。本实用新型的结构更加简单，连接更加方便。去除了连接感温部件和表头部分的外部连接的导线，在减少装置成本的同时，也避免了重复更换连接线的工作，并能消除因为探测位置的原因而造成的错误数据，使得数据更真实、更准确。

5、本实用新型投入使用后，将大大减少更换温度传感器导线和压力传感器导线的次数，减少因雨天进水烧坏装置的台数，有效地延长整套变送器的使用寿命。同时能够减少因采集数据失真所造成的对油井生产情况的误判带来的各种损失，具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本实用新型温度传感器和压力传感器安装部分的结构示意图。

图2是图1的剖视图。

图中：传感器测试管1、表头连接螺纹11、生产流程连接螺纹12、测试管腔13、压力传感器安装腔14、温度传感器2、温度传感器导线21、压力传感器3、压力传感器导线31、压力传感器固定丝堵4、尼龙固定块或塑胶固定块5。

具体实施方式

附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本发明的保护范围。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1和图2，一种温度和压力一体化变送器包括表头、温度传感器2和压力传感器3，温度传感器2和压力传感器3均安装在传感器测试管1中，温度传感器2的温度传感器导线21和压力传感器3的压力传感器导线31从传感器测试管1的测试管腔13中引出与表头中的远传芯片连接。

在上述实施例一的基础上，本发明还有以下实施例：

所述传感器测试管1的上部外壁设有扳手方，在所述扳手方的两侧分别设有表头连接螺纹11和生产流程连接螺纹12。传感器测试管1扳手方上方外壁的表头连接螺纹11能够非常方便地与表头的内螺纹连接、扳手方下方外壁的生产流程连接螺纹12能够非常方便地与生产流程中测试接头螺纹连接，将温度传感器2的温度传感器导线21和压力传感器3的压力传感器导线31全部隐藏在传感器测试管1的测试管腔13中。有效避免了温度传感器2的温度传感器导线21和压力传感器3的压力传感器导线31外露带来的下述危害：比如人为破坏、牲畜啃食、施工不当等引起的损坏，而且也避免了导线在野外老化破损。有效防止了温度传感器导线21和压力传感器导线31断损后烧坏表头以及变送器损坏后导致的井口数据传输错误或者失败，保证了生产数据采集的真实性。

所述传感器测试管1的测试管腔13的下部设有隔台，在所述隔台的上方安装温度传感器2，在所述隔台的下方安装压力传感器3，温度传感器2的温度传感器导线21和压力传感器3的压力传感器导线31均从测试管腔13的上方引出与表头中的远传芯片连接。

所述温度传感器2与测试管腔13的内壁之间还装有尼龙固定块或塑胶固定块5，所述尼龙固定块或塑胶固定块5的块体中设有导线穿过孔或槽。该导线穿过孔或槽能够让位于隔台下方的压力传感器3的压力传感器导线31从中通过与上方表头中的远传芯片连接。

所述压力传感器3安装在测试管腔13中的隔台下方、位于传感器测试管1下端的压力传感器安装腔14中。

所述压力传感器安装腔14设有内螺纹并能够与压力传感器固定丝堵4连接、将压力传感器3固定在压力传感器安装腔14。

所述测试管腔13中的隔台和压力传感器固定丝堵4均设有中心孔，让井液从中通过，对采油井中的产出液进行温度和压力的测量。

所述传感器测试管1中生产流程连接螺纹12下方的管体长度设定在40mm－70mm之间。

所述传感器测试管1中生产流程连接螺纹12能够与井口生产流程中焊接的测试接头连接，传感器测试管1的管体插至采出液中，能够使测试管腔13中的温度传感器2和压力传感器3深入到生产流程中输送的采油井产出液中，确保了生产数据采集的真实性，为生产油井的工艺调整和对生产情况的判断提供帮助。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本发明不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的创造精神和创造理念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。因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (9)

1.一种温度和压力一体化变送器，包括表头、温度传感器和压力传感器，其特征是，温度传感器和压力传感器均安装在传感器测试管中，温度传感器的温度传感器导线和压力传感器的压力传感器导线从传感器测试管的测试管腔中引出与表头中的远传芯片连接。

2.如权利要求1所述的一种温度和压力一体化变送器，其特征是，所述传感器测试管的上部外壁设有扳手方，在所述扳手方的两侧分别设有表头连接螺纹和生产流程连接螺纹。

3.如权利要求2所述的一种温度和压力一体化变送器，其特征是，所述传感器测试管的测试管腔的下部设有隔台，在所述隔台的上方安装温度传感器，在所述隔台的下方安装压力传感器，温度传感器的温度传感器导线和压力传感器的压力传感器导线均从测试管腔的上方引出与表头中的远传芯片连接。

4.如权利要求2或3所述的一种温度和压力一体化变送器，其特征是，所述温度传感器与测试管腔的内壁之间还装有尼龙固定块或塑胶固定块，所述尼龙固定块或塑胶固定块的块体中设有导线穿过孔或槽。

5.如权利要求3所述的一种温度和压力一体化变送器，其特征是，所述压力传感器安装在测试管腔中的隔台下方、位于传感器测试管下端的压力传感器安装腔中。

6.如权利要求5所述的一种温度和压力一体化变送器，其特征是，所述压力传感器安装腔设有内螺纹并能够与压力传感器固定丝堵连接、将压力传感器固定在压力传感器安装腔。

7.如权利要求6所述的一种温度和压力一体化变送器，其特征是，所述测试管腔中的隔台和压力传感器固定丝堵均设有中心孔。

8.如权利要求3所述的一种温度和压力一体化变送器，其特征是，所述传感器测试管中生产流程连接螺纹下方的管体长度设定在40mm－70mm之间。

9.如权利要求8所述的一种温度和压力一体化变送器，其特征是，所述传感器测试管中生产流程连接螺纹能够与井口生产流程中焊接的测试接头连接。

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