應變式電阻流量計的製作方法
2023-05-01 02:47:36 1
專利名稱：應變式電阻流量計的製作方法
技術領域：
應變式電阻流量計技術領域[0001]本實用新型涉及流量測量技術領域，尤其涉及一種應變式電阻流量計。
背景技術：
[0002]目前油田生產中最常用的井下流量測量裝置是渦輪流量計，渦輪流量計是在儀器 上安放一個渦輪，兩端由軸承支撐.當流體流經儀器時，衝擊渦輪葉片，對渦輪產生驅動力 矩，使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力矩而產生旋轉。在一定的流量範圍內，對一定的流體介 質粘度，渦輪的旋轉角速度與流體流動速度成正比。由此，流體流動速度可通過渦輪的旋轉 角速度得到，從而可以計算得到流過渦輪儀器的流體流量。[0003]當井內流體黏度不大，流體純淨，渦輪流量計能夠很好轉動，井內井徑規則時能準 確計算出井內流體流動速度，但在出砂井或裸眼完井的油水井或稠油井中，井下雜質較多、 巖屑、砂粒、油汙等極易粘卡渦輪，使渦輪流量計無法正常轉動，測井成功率低。[0004]當渦輪流量計不能使用時通常用示蹤流量計代替，但示蹤流量計在測量時可能出 現粘附、擴散、定點不準確、分層精度低等缺陷，另外對人和環境都會有一定的放射性汙染 和傷害，因此需要研發新式的流量計滿足生產需求。實用新型內容[0005]本實用新型的目的是針對現有技術的缺陷，提出一種應變式電阻流量計，以能夠 適應複雜測量環境、耐用，提高測井成功率。[0006]本實用新型提供了一種應變式電阻流量計，其包括側壁設有開口的保護套、位於 所述保護套內且與所述保護套同軸心的拉杆、帶動所述拉杆移動的驅動裝置、一端固定在 所述拉杆上的可摺疊電阻應變片，其中:[0007]所述驅動裝置，與所述保護套相連，用於在所述應變式電阻流量計處於非工作態 時帶動所述拉杆移動，使所述可摺疊電阻應變片處於收攏狀態，進入所述保護套中；以及， 在所述應變式電阻流量計處於工作態時帶動所述拉杆移動，使所述可摺疊電阻應變片通過 所述開口推出所述保護套，處於張開狀態並與所述保護套軸線方向垂直；[0008]所述可摺疊電阻應變片，用於在處於張開狀態時，接收待測流體的衝擊，將自己的 形變變化轉換為電信號輸出至數據處理系統，以便所述數據處理系統根據所述電信號和流 體流速與電信號的一一對應關係計算出所述待測流體的流速。[0009]可選地，所述驅動裝置為電機，所述電機固定於所述保護套內。[0010]優選地，還包括扶正器，所述扶正器的一端固定在所述保護套上，另一端與位於所 述保護套外側的彈簧的卡箍相連，其中，該彈簧的一端固定連接在所述保護套上，且其軸心 與所述保護套的軸心同方向，所述扶正器，用於在所述可摺疊電阻應變片處於張開狀態時 張開。[0011]可選地，所述驅動裝置為燈籠扶正器，所述燈籠扶正器的一端固定在所述保護套 上，另一端與位於所述保護套外側的彈簧的卡箍相連，其中，該彈簧的一端固定連接在所述保護套上，且其軸心與所述保護套的軸心同方向；[0012]所述燈籠扶正器，用於在收攏時帶動所述拉杆移動，使所述可摺疊電阻應變片處 於收攏狀態，進入所述保護套中；以及，在張開時並帶動所述拉杆移動，使所述可摺疊電阻 應變片推出所述保護套，處於張開狀態並與所述保護套軸線方向垂直。[0013]優選地，所述燈籠扶正器，具體用於接收所述數據處理系統發送的收攏信號後收 攏和接收所述數據處理系統發送的張開信號後張開；或者，根據所處位置自適應收攏或張 開。[0014]優選地，所述可摺疊電阻應變片通過單向摺疊彈簧合頁固定在所述拉杆上。[0015]優選地，所述可摺疊電阻應變片包括金屬電阻應變片和半導體應變片，所述金屬 電阻應變片包括絲狀應變片和金屬箔狀應變片。[0016]優選地，所述可摺疊電阻應變片外密封有橡膠或塑料。[0017]可選地，所述可摺疊電阻應變片為2 8個。[0018]優選地，所述可摺疊電阻應變片為2個或4個。[0019]本實用新型提供的應變式電阻流量計，利用不同流速衝擊彈性應變電阻片使電阻 片產生不同形變，輸出不同電信號來測量井下液流流速大小，測量部位無機械裝置，在出 砂、含巖屑等雜質較多的井中或稠油井中，不會因稠油粘附或砂卡導致測量失敗，從而提高 了測井成功率。
[0020]圖1為本實用新型應變式電阻流量計實施例一的截面示意圖；[0021]圖2為本實用新型應變式電阻流量計實施例二的截面示意圖；[0022]圖3為本實用新型應變式電阻流量計實施例三的截面示意圖；[0023]圖4為本實用新型應變式電阻流量計實施例四的截面示意圖。
具體實施方式
[0024]為充分了解本實用新型之目的、特徵及效果，藉由下述具體的實施方式，對本實用 新型做詳細說明，但本實用新型並不僅僅限於此。[0025]本實用新型提供了一種應變式電阻流量計，如圖1-圖4所示，其包括側壁設有開 口的保護套11、位於上述保護套11內且與上述保護套11同軸心的拉杆12、帶動上述拉杆 12移動的驅動裝置、一端固定在上述拉杆12上的可摺疊電阻應變片13，其中:[0026]上述驅動裝置，與所述保護套相連，用於在上述應變式電阻流量計處於非工作態 時帶動上述拉杆移動，使上述可摺疊電阻應變片處於收攏狀態，進入上述保護套中；以及， 在上述應變式電阻流量計處於工作態時帶動上述拉杆移動，使上述可摺疊電阻應變片通過 所述開口推出上述保護套，處於張開狀態並與上述保護套軸線方向垂直；[0027]上述可摺疊電阻應變片，用於在處於張開狀態時，接收待測流體的衝擊，將自己的 形變變化轉換為電信號輸出至數據處理系統，以便上述數據處理系統根據上述電信號和流 體流速與電信號的一一對應關係計算出上述待測流體的流速。[0028]其中，上述驅動裝置可以為電機14，上述電機固定於上述保護套內，如圖1所示， 另外，該應變式電阻流量計還可以包括扶正器15，上述扶正器的一端固定在上述保護套上，另一端與位於保護套外側的彈簧的卡箍相連，其中該彈簧的一端固定連接在所述保護 套上，且其軸心與所述保護套的軸心同方向，上述拉杆也與卡箍相連，當拉杆移動壓縮彈簧 時，扶正器臂收攏，如圖2所示。上述扶正器起固定該應變式電阻流量計的作用，另外需在 上述可摺疊電阻應變片處於張開狀態時張開。當然，該圖2中的扶正器可以為燈籠扶正器， 也可以為其他類型的扶正器。[0029]另外，上述驅動裝置可以為燈籠扶正器16，如圖3和4所示，上述燈籠扶正器的一 端固定在上述保護套上，另一端與位於保護套外側的彈簧的卡箍相連，其中，該彈簧的一端 固定連接在所述保護套上，且其軸心與所述保護套的軸心同方向；上述燈籠扶正器，用於在 收攏時帶動上述拉杆移動，使上述可摺疊電阻應變片處於收攏狀態，進入上述保護套中；以 及，在張開時並帶動上述拉杆移動，使上述可摺疊電阻應變片推出上述保護套，處於張開狀 態並與上述保護套軸線方向垂直。上述燈籠扶正器，具體用於接收上述數據處理系統發送 的收攏信號後收攏和接收上述數據處理系統發送的張開信號後張開；或者，根據所處位置 自適應收攏或張開。例如，在油管等小井眼位置，井眼擠壓扶正器臂，扶正器臂壓縮彈簧，彈 簧收縮，扶正器收攏，扶正器動作時帶動拉杆，實現應變電阻片同步收攏，在套管或裸眼等 大井眼的位置彈簧推動扶正器臂張開，同時帶動拉杆運動，應變電阻片同步張開，進入測量 狀態。[0030]優選地，上述圖1-圖4中的可摺疊電阻應變片可以通過合頁例如單向摺疊彈簧合 頁固定在上述拉杆上。上述可摺疊電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為電信 號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。可摺疊電阻應變片有金屬電 阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。 金屬電阻應變片是將應變片通過特殊的粘和劑緊密地粘合在產生力學應變的基體上，當基 體受力發生應力變化時，電阻應變片也一起產生形變，使應變片的阻值發生改變，從而使加 在電阻應變片上的電壓發生變化。[0031]另外，上述可摺疊電阻應變片具有良好的彈性，用耐高溫橡膠或塑料密封，以隔斷 電阻片與井中待測流體接觸，形成封閉電路。[0032]進一步地，當井中流體流動時衝擊電阻應變片，使應變片產生形變，井中流體流速 越高，衝擊力越大，應變片產生形變越大，輸出信號越大，通過建立不同粘度下流體流速與 電阻關係刻度圖版就能夠通過測量井下應變電阻變化，得到井下流體流速。[0033]需要說明的是，上述保護套可以理解為應變式電阻流量計的殼體，也可以理解為 固定在應變式電阻流量計殼體上的與該殼體成為一體的保護套。[0034]該應變式電阻流量計不受液體中攜砂量的影響，適用於低產量裸眼和出砂油氣井 的測井施工，對於裸眼完井及出砂較重的井的產液剖面測井都有良好的應用前景；只要液 體流動就可測量，不受油水百分比的影響，測量流量混合平均速度，通過進行實驗，建立流 體流速與電信號的一一對應關係，根據對應關係就能得到流量定量數值。[0035]上述應變式電阻流量計中可摺疊電阻應變片可以為多個，例如可以為2 8個，具 體可根據需要進行設置，優選設為2個或4個，雙葉片或四葉片設計可以避免其中一隻葉片 的損傷、被纏繞、粘附等情況造成的測量失敗，從而提高測井成功率。[0036]上述應變電阻式流量計測量部位無機械裝置，不會受到流體中的雜質的砂卡，在 低產裸眼井和出砂井中能夠很好地完成流量測量。[0037]最後，需要注意的是:以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例子，當然本領域的 技術人員可以對本實用新型進行改動和變型，倘若這些修改和變型屬於本實用新型權利要 求及其等同技術的範圍之內，均應認為是本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種應變式電阻流量計，其特徵在於，包括側壁設有開口的保護套、位於所述保護套內且與所述保護套同軸心的拉杆、帶動所述拉杆移動的驅動裝置、一端固定在所述拉杆上的可摺疊電阻應變片，其中:所述驅動裝置，與所述保護套相連，用於在所述應變式電阻流量計處於非工作態時帶動所述拉杆移動，使所述可摺疊電阻應變片處於收攏狀態，進入所述保護套中；以及，在所述應變式電阻流量計處於工作態時帶動所述拉杆移動，使所述可摺疊電阻應變片通過所述開口推出所述保護套，處於張開狀態並與所述保護套軸線方向垂直；所述可摺疊電阻應變片，用於在處於張開狀態時，接收待測流體的衝擊，將自己的形變變化轉換為電信號輸出至數據處理系統，以便所述數據處理系統根據所述電信號和流體流速與電信號的一一對應關係計算出所述待測流體的流速。
2.根據權利要求1所述的應變式電阻流量計，其特徵在於，所述驅動裝置為電機，所述電機固定於所述保護套內。
3.根據權利要求2所述的應變式電阻流量計，其特徵在於，還包括扶正器，所述扶正器的一端固定在所述保護套上，另一端與位於所述保護套外側的彈簧的卡箍相連，其中，該彈簧的一端固定連接在所述保護套上，且其軸心與所述保護套的軸心同方向，所述扶正器，用於在所述可摺疊電阻應變片處於張開狀態時張開。
4.根據權利要求1所述的應變式電阻流量計，其特徵在於，所述驅動裝置為燈籠扶正器，所述燈籠扶正器的一端固定在所述保護套上，另一端與位於所述保護套外側的彈簧的卡箍相連，其中，該彈簧的一端固定連接在所述保護套上，且其軸心與所述保護套的軸心同方向；所述燈籠扶正器，用於在收攏時帶動所述拉杆移動，使所述可摺疊電阻應變片處於收攏狀態，進入所述保護套中；以及，在張開時並帶動所述拉杆移動，使所述可摺疊電阻應變片推出所述保護套，處於張開狀態並與所述保護套軸線方向垂直。
5.根據權利要求4所述的應變式電阻流量計，其特徵在於，所述燈籠扶正器，具體用於接收所述數據處理系統發送的收攏信號後收攏和接收所述數據處理系統發送的張開信號後張開；或者，根據所處位置自適應收攏或張開。
6.根據權利要求1所述的應變式電阻流量計，其特徵在於，所述可摺疊電阻應變片通過單向摺疊彈簧合頁固定在所述拉杆上。
7.根據權利要求1所述的應變式電阻流量計，其特徵在於，所述可摺疊電阻應變片包括金屬電阻應變片和半導體應變片，所述金屬電阻應變片包括絲狀應變片和金屬箔狀應變片。
8.根據權利要求1所述的應變式電阻流量計，其特徵在於，所述可摺疊電阻應變片外密封有橡膠或塑料。
9.根據權利要求1-8任一權利要求所述的應變式電阻流量計，其特徵在於，所述可摺疊電阻應變片為2 8個。
10.根據權利要求9所述·的應變式電阻流量計，其特徵在於，所述可摺疊電阻應變片優選為2個或4個。
專利摘要本實用新型公開了一種應變式電阻流量計，其包括側壁設有開口的保護套、位於保護套內且與其同軸心的拉杆、帶動拉杆移動的驅動裝置、一端固定在拉杆上的可摺疊電阻應變片，其中驅動裝置，與保護套相連，用於在流量計處於非工作態時帶動拉杆移動，使可摺疊電阻應變片處於收攏狀態，進入保護套中；以及，在流量計處於工作態時帶動拉杆移動，使可摺疊電阻應變片通過開口推出保護套，處於張開狀態；可摺疊電阻應變片，用於在張開狀態時，接收待測流體的衝擊，將自己的形變變化轉換為電信號輸出至數據處理系統，以便數據處理系統根據電信號和流體流速與電信號的一一對應關係計算出待測流體的流速。該流量計不會受雜質的砂卡，能很好地完成流量測量。
文檔編號G01F1/56GK203163786SQ20132009683
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者馬立新, 杜春朝, 陳定斌, 王勤聰, 鄒寧, 許克亮 申請人:中國石油化工股份有限公司