一種液體自動在線計量裝置製造方法
2023-04-26 17:47:51
一種液體自動在線計量裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種液體自動在線計量裝置，在桶體內設有底部開口式的計量桶，在計量桶的內腔設有液位傳感器；在計量桶的下方設有與桶體內壁連接的底板，在底板的下表面設有液體流出管，液體流出管的上端穿過底板，下端連接電動閥門；在桶體上部設有液體流入管；在本計量裝置上分別設有氣體排出裝置和控制器，控制器分別通過控制信號線與液位傳感器和電動閥門連接。該裝置體積小、使用方便、測試精度高、全部測試自動進行，不需人工參與，太陽能供電、無線傳輸，消除了液體中含氣對測量精度的影響，有效的解決了油井、煤層氣井的產出液計量問題，也可以應用在一些非穩流場合，測試數據可以通過現場總線傳輸給數位化系統。
【專利說明】一種液體自動在線計量裝置
【技術領域】
[0001]本發明創造涉及一種液體自動在線計量裝置，使用在油井或煤層氣井現場中，用於測量小流量、不穩定流體自動在線流量的裝置。
【背景技術】
[0002]目前市場上的液體流量測量方法主要有兩種，水錶和流量計，但在一些特殊領域，(例如:煤層氣井產出液計量方面)都沒有得到很好應用。主要原因是:水錶遇到煤粉影響、水中含氣，測試誤差很大；流量計在小水流時即煤層氣井的產水量很小時測試精度無法保障。
[0003]目前國內煤層氣領域適合計量小水量的自動設備還處於空白。
[0004]煤層氣井產出液體的主要成分是水，也含有少量的煤粉和氣體，投產初期還含有一些壓裂液，煤粉和氣體對液體的計量準確度有較大的影響，特別對於一些產水量較小的井，由於每天的產水量很低，只有幾方，甚至在某些區塊許多井每天只產不到I方的水。對於這些井的產出液自動計量目前還沒有好的辦法，只能依靠人工利用量杯蹲守在井口幾十分鐘測量一次產水量。效率低下，不能滿足數位化現場需要。
[0005]通常當產水量較大時，一般煤層氣井現場採用液體流量計或電子水錶，這種計量方法存在的主要問題有:
[0006]1、煤粉會附著在流量計的葉輪上，由於影響葉輪的正常轉動導致計量不準確；
[0007]2、氣體在地層內被壓縮而呈小氣泡狀態與液體一同被排向地面，在氣泡從井底向地面流動過程中因受到的壓力不斷降低，氣泡體積會不斷增大，當到達地面工藝管線後，壓力降至最小，氣體的體積也達到最大，這時的氣體和液體在管內會呈現出段塞流或分層流等流動形態。無論哪種流動形態都會由於氣體的存在大大地影響流量計的計量精度，從而導致液體計量的準確度出現問題；
[0008]3、當產出液的量較少時，地面測量管段內的液面會低於計量設備的葉輪，這時會出現雖然有液體流過但葉輪卻不轉動的情形。
[0009]上述情況的出現不僅會影響液體的計量準確度，更重要的是上述三種情形容易導致人們誤判煤層氣井的生產狀態，尤其是當液體中的氣體量較多或產液量較低時其測量準確度誤差更大從而導致人們對煤層氣井的生產狀態嚴重誤判，採取錯誤的調參措施，造成經濟損失。特別是對於產水量小的煤層氣井，目前還沒有很好的自動測量裝置。
【發明內容】
[0010]本發明創造要解決的技術問題是提供一種液體自動在線計量裝置，該測量裝置利用緩衝計量桶模擬工人手工計量流程，通過對一定時間內流入桶內的液體體積多少的測量，在桶內完成氣水的分離，從而得到煤層氣井產出液的瞬時流量。
[0011]為解決以上問題，本發明創造的具體技術方案如下:一種液體自動在線計量裝置，在桶體內設有底部開口式的計量桶，在計量桶的內腔設有液位傳感器；在計量桶的下方設有與桶體內壁連接的底板，且計量桶的下端與底板的上表面距離為L ;在底板的下表面設有液體流出管，液體流出管的上端穿過底板，下端連接電動閥門；在桶體上部設有液體流入管；在本計量裝置上分別設有氣體排出裝置和控制器，控制器分別通過控制信號線與液位傳感器和電動閥門連接。
[0012]所述的計量桶的中上部設有煤粉濃度檢測傳感器，並通過控制信號線與控制器連接。
[0013]所述的計量桶的下端與底板的上表面距離0mm〈L〈10mm。
[0014]所述的桶體內腔設有連通管，連通管上端位於桶體內腔上方，連通管的下端伸出底板。
[0015]所述的氣體排出裝置為位於桶體的上端或外圓周上方的排氣孔。
[0016]所述的連通管的上端面低於液體流入管的圓心半徑且高於液體流入管的下邊緣。
[0017]所述的液體流入管的一端設有兩個半圓結構的固定卡箍，用於固定連接現場管線。
[0018]所述的底板的下表面上粘貼有電子加熱片，且通過電源線與控制器連接。
[0019]所述的桶體的頂部裝有太陽能電池板，太陽能電池板通過導線與控制器連接。
[0020]該液體自動在線計量裝置利用計量桶結構將氣液分離完成後，同時保證了液體波動量小，能夠在短時間內實現計量產液量功能，結構簡單，尤其對於小液量測量精度高，安裝、操作、使用和維護非常簡便。
[0021]通過本申請的計量方法通過電控閥門與液位傳感器配合實現計量產液量功能，保證了即使很小的水量都能得到準確的計量，徹底解決了油井、煤層氣井小液量計量技術難題，避免了液體中含氣測試誤差大、水錶遇到煤粉使用壽命短、流量計在小水流時測試精度無法保障等一系列難題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為液體自動在線計量裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示,一種液體自動在線計量裝置,在桶體I內設有底部開口式的計量桶2,該桶體I形狀可以為圓柱體也可以為長方體；在計量桶2的內腔設有液位傳感器5，用於測量計量桶內液面的高度；在計量桶2的下方設有與桶體I內壁連接的底板6，且計量桶2的下端與底板6的上表面距離為L，0mm〈L〈10mm，其距離越小，液體進入的波動影響也會減小；測量精度越高，在底板6的下表面設有液體流出管7，液體流出管7的上端穿過底板6，下端連接電動閥門8，當電動閥門8打開時，底板6內的液體即可通過液體流出管7排出；在桶體I上部設有液體流入管10，液體流入管的一端設有兩個半圓結構的固定卡箍11，用於連接現場管線。
[0024]在本計量裝置上分別設有氣體排出裝置，其中氣體排出裝置使用於將液體中夾雜的氣體排出的目的，氣體排出裝置可以使在桶體I的上方或外圓周設置排氣孔，而本實施例中也可採用連通管17插入在底板6上的結構進行排氣的，且連通管17的上端面低於液體流入管10的圓心半徑且高於液體流入管10的下邊緣，當電動閥門8出現故障不能排水的情況下，可以通過連通管將液體排出，保證了現場的整潔。
[0025]控制器12分別通過控制信號線4或導線15分別連接液位傳感器5、電動閥門8、煤粉濃度檢測傳感器3、加熱片9和太陽能電池板16，液位傳感器5可以將液體位置進行數據傳輸，煤粉濃度檢測傳感器3用於在線檢測煤粉濃度，加熱片9用於在冬季對底板6進行加熱，防止底板6結冰影響測量精度。在控制器12上設置液晶顯示窗口 13，用於對測量數值的顯示；在控制器12上設置無線通訊天線14和太陽能電池板16，即可太陽能供電，無線傳輸數據，並不需要現場挖溝布線，節省了大量勞動力。
[0026]一種利用液體自動在線計量裝置進行液體流量檢測的方法，包括以下步驟:
[0027]I)將含有煤粉氣體的液體通過液體流入管10導入到桶體I的內腔，液體落入到桶體的底板6上，氣體漂浮在桶體I上，氣體可通過氣體排出裝置排出桶體I外；
[0028]2)液體通過計量桶2下方的開口逐步進入到計量桶2內，且液面不斷上升，通過液位傳感器5計量在一定時間內計量桶內液面上升的高度變化，並將數據發送給控制器12，並在控制器內計算出液體的流量；
[0029]3)當液體流量計算完畢或液面達到一定高度後，控制器12發送指令給電動閥門8，將底板6上方的液體排出。
[0030]綜上所述，本申請的液體自動在線計量裝置具有以下優點:
[0031]1、模擬人工測試方式，防濺、防波動式設計，保證了測量值的穩定性及準確性；
[0032]2、太陽能供電、無線傳輸，不需現場挖溝布線；
[0033]3、計量液體流量的同時，可以在線檢測煤粉濃度；
[0034]4、產水量極小的煤層氣井，也可準確測量；
[0035]5、計量桶底部有加熱裝置，有效防止溫度過低導致結冰；
[0036]6、整個裝置安裝方便靈活，不需改動管線。計量桶內各部件可拆卸，方便日常清理。
【權利要求】
1.一種液體自動在線計量裝置，其特徵在於：在桶體（I)內設有底部開口式的計量桶(2)，在計量桶（2)的內腔設有液位傳感器（5);在計量桶（2)的下方設有與桶體（I)內壁連接的底板（6)，且計量桶（2)的下端與底板（6)的上表面距離為L ;在底板（6)的下表面設有液體流出管（7 )，液體流出管（7 )的上端穿過底板（6 )，下端連接電動閥門（8 );在桶體（I)上部設有液體流入管（10);在本計量裝置上分別設有氣體排出裝置和控制器（12)，控制器(12)分別通過控制信號線（4)與液位傳感器（5)和電動閥門（8)連接。
2.如權利要求I所述的液體自動在線計量裝置，其特徵在於：所述的計量桶（2)的中上部設有煤粉濃度檢測傳感器（3 )，並通過控制信號線（4 )與控制器（12 )連接。
3.如權利要求I所述的一種液體自動在線計量裝置，其特徵在於：所述的計量桶（2)的下端與底板（6)的上表面距離0_〈L〈10mm。
4.如權利要求I所述的一種液體自動在線計量裝置，其特徵在於：所述的桶體（I)內腔設有連通管（17)，連通管（17)上端位於桶體（I)內腔上方，連通管（17)的下端伸出底板(6)。
5.如權利要求4所述的一種液體自動在線計量裝置，其特徵在於：所述的連通管（17)的上端面低於液體流入管（10)的圓心半徑且高於液體流入管（10)的下邊緣。
6.如權利要求I所述的一種液體自動在線計量裝置，其特徵在於：所述的液體流入管的一端設有兩個半圓結構的固定卡箍（11)，用於連接現場管線。
7.如權利要求I所述的一種液體自動在線計量裝置，其特徵在於：所述的底板（6)的下表面上粘貼有電子加熱片（9)，且通過電源線與控制器（12)連接。
8.如權利要求I所述的一種液體自動在線計量裝置，其特徵在於：所述的桶體（I)的頂部裝有太陽能電池板（16)，太陽能電池板（16)通過導線（15)與控制器（12)連接。
【文檔編號】E21B47/00GK204113270SQ201420519191
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月10日 優先權日:2014年9月10日
【發明者】嶽強 申請人:嶽強