基于水下流量计的下放工具的制作方法

本实用新型涉及本实用新型涉及水下作业生产的测量设备领域，具体涉及一种基于水下流量计的下放工具。

背景技术：

多相流量计是一种多相流在线实时测量的设备，其能够获得混合流体中各单相的流量。在油气生产中，多相流量计无需对油气井产物进行分离就能进行在线实时测量，采集的数据为连续的油、气井产出数据，可以作为油藏管理和生产优化的依据，因而应用广泛。

常规地面多相流量计用于海洋油田开发时，通常安装在油田平台。但对于小产量井或边远井，建设平台使得开发成本升高。专利文献cn206618451u公开了一种可直接在水下使用的放射源水下多相流量计。但对于水下油气井，水下多相流量计的安装和回收作业存在一定的难度，现有的水下多相流量计一般通过水下机器人rov安装在水底管路接头上，流量计和水下管路的连接和拆卸过程较为复杂，操作难度较大；此外，在紧急情况下，放射源流量计不能快速解除与水底管路接头的连接关系。因此，需要对水下多相流量计的安装、拆卸，快速接触连接等问题进行综合考虑。

技术实现要素：

为便于水下流量计的安装，本实用新型提供一种基于水下流量计的下放工具，其能快速、稳定的对水下流量计进行抓取、吊装，便于流量计与水下管路进行对接。

技术方案如下：

一种基于水下流量计的下放工具，其关键在于：包括竖向设置的防撞筒，在该防撞筒的上方设有抓取座，该抓取座与所述防撞筒之间连接有缓冲组件，在所述抓取座上设有流量计抓取组件；

所述流量计抓取组件包括rov对接筒，该rov对接筒固定于所述抓取座上，该rov对接筒的下端穿过所述抓取座后伸入所述防撞筒内，所述rov对接筒上设有径向伸缩件，在所述抓取座上还设有伸缩操作件，所述径向伸缩件由该伸缩操作件驱动进行径向伸缩。

采用以上方案，流量计抓取组件用于对流量计进行快速抓取，防撞筒从外层对流量计进行防护，并且在下放到水底后，防撞筒的下边缘首先与外界接触，流量计再在缓冲组件的作用下缓慢下降，然后与水底管路的接头对接。

附图说明

图1为本实用新型的平面结构示意图；

图2为本实用新型的剖面结构示意图；

图3为吊装支撑筒c5与抓取件安装座c10的安装关系示意图；

图4为图3中j1部的放大图；

图5为流量计抓取组件c1的剖面结构示意图；

图6为图5中j2部的放大图；

图7为图6中j3部的放大图；

图8为流量计抓取组件c1的立体结构示意图；

图9为流量计抓取组件c1的平面结构示意图；

图10为水下流量计套件的结构示意图；

图11为图10的a-a剖视图；

图12为滑动驱动机构的结构示意图；

图13为图3的c-c剖视图；

图14为约束筒的立体结构示意图；

图15为图11中m部放大图；

图16为图15中h部放大图；

图17为卡爪操控环的结构示意图；

图18为图17的b-b剖视图；

图19为第一个视角下卡指a41的结构示意图；

图20为第二个视角下卡指a41的结构示意图；

图21为第三个视角下卡指a41的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1到图9所示，一种基于水下流量计的下放工具，包括竖向设置的防撞筒c0，在该防撞筒c0的上方设有抓取座c6，该抓取座c6与所述防撞筒c0之间连接有缓冲组件c2，所述缓冲组件c2包括至少三个缓冲液压缸，所述缓冲液压缸的缸筒固定在所述抓取座c6上，所述缓冲液压缸的活塞杆向下伸出并与所述防撞筒c0连接，在所述抓取座c6上设有流量计抓取组件c1，所述缓冲液压缸围绕所述流量计抓取组件c1环向均匀设置；

在所述抓取座c6上竖向贯穿有抓取件安装腔，所述抓取座c6包括抓取件安装座c10，该抓取件安装座c10覆盖在所述抓取件安装腔上；

所述流量计抓取组件c1包括同轴套设的rov对接筒c14、内层防护筒c11和滚珠顶推套环c13，其中滚珠顶推套环c13位于所述rov对接筒c14和内层防护筒c11之间，所述rov对接筒c14、内层防护筒c11和滚珠顶推套环c13均位于所述抓取件安装座c10的下方，所述内层防护筒c11的上端与所述抓取件安装座c10一体成型，在所述内层防护筒c11的下端连接有拉紧头c16，所述rov对接筒c14的上端与所述抓取件安装座c10抵紧，所述rov对接筒c14的下端与所述拉紧头c16抵紧，所述滚珠顶推套环c13夹设于所述内层防护筒c11和所述rov对接筒c14之间；所述rov对接筒c14的下端伸入所述防撞筒c0内，所述rov对接筒c14上设有径向伸缩件，在所述抓取座c6上还设有伸缩操作件，所述径向伸缩件由该伸缩操作件驱动进行径向伸缩。

具体的，所述径向伸缩件包括至少三个滚珠c15，所述滚珠c15绕所述rov对接筒c14环向均匀分布，在所述rov对接筒c14的筒壁上对应每个所述滚珠c15分别径向贯穿有滚珠孔c141，该滚珠孔c141的内端孔径大于或等于所述滚珠c15的直径，该滚珠孔c141的外端孔径小于所述滚珠c15的直径，如此，滚珠c15落在对应的所述滚珠孔c141内而不能径向向外滚出。

为了让所述滚珠c15在滚珠孔c141内径向移动，所述滚珠顶推套环c13包括同轴连接的顶推环和让位环，其中顶推环的外径大于所述让位环的外径，所述顶推环的外壁与所述让位环的外壁之间斜面过渡形成环形的滚珠顶推楔形面，所述滚珠顶推套环c13的上端边缘向上延伸形成滑动套筒，该滑动套筒的外筒壁与所述rov对接筒c14的内筒壁贴合，该滑动套筒的外筒壁可沿所述rov对接筒c14上下滑动。

图6展示了顶推环的外壁与所述滚珠c15接触时的状态，所述滚珠c15被顶推环外推，并被顶推环限制而不能径向内移，当图6中的滚珠顶推套环c13向上滑动时，让位环的外壁将与所述滚珠c15对应，滚珠c15在外力和自重作用下可以内移从而与让位环的外壁接触，其中的滚珠顶推楔形面用于将滚珠c15由内向外顶推进滚珠孔c141。

作为一种具体的实施方式，所述伸缩操作件包括三个操作推拉杆c4，所述操作推拉杆c4分别竖向设置，三个所述操作推拉杆c4环向均匀分布，三个所述操作推拉杆c4分别活动穿设在所述抓取件安装座c10上，所述操作推拉杆c4的下端分别与所述滑动套筒的上端边缘固定连接，三个所述操作推拉杆c4的上端固定连接有同一个同步卡盘c31。

所述抓取件安装座c10上方还竖向设有中心导向柱c33，该中心导向柱c33的下端与所述抓取件安装座c10固定连接，该中心导向柱c33的上端活动穿过所述同步卡盘c31的中心位置，该同步卡盘c31沿所述中心导向柱c33上下滑动；所述中心导向柱c33的上端穿过所述同步卡盘c31后固定套设有弹簧座，该弹簧座和所述同步卡盘c31之间的所述中心导向柱c33上设有压簧c34，所述同步卡盘c31下方的所述中心导向柱c33上设有卡盘限位凸缘。

所述抓取件安装座c10上方设有吊装支撑筒c5，所述中心导向柱c33和所述操作推拉杆c4均位于该吊装支撑筒c5内，该吊装支撑筒c5的下端与所述抓取件安装座c10固定连接，在任一所述操作推拉杆c4上固定有状态指示块c41，在所述吊装支撑筒c5的筒壁上对应该状态指示块c41贯穿有条形观察口c51，所述状态指示块c41向外伸出该条形观察口c51。

所述吊装支撑筒c5的筒壁上安装有两个拨动凸轮组c32，两个所述拨动凸轮组c32分别位于所述同步卡盘c31上下两侧；

所述拨动凸轮组c32包括凸轮、凸轮轴和转动手柄，其中凸轮轴穿设于所述吊装支撑筒c5的筒壁上，所述凸轮轴的内端伸入所述吊装支撑筒c5内并固定安装有所述凸轮，所述凸轮轴的外端伸出所述吊装支撑筒c5并设有所述转动手柄，所述同步卡盘c31上方的拨动凸轮组c32用于下压同步卡盘c31，所述同步卡盘c31下方的拨动凸轮组c32用于上抬同步卡盘c31。

实施例2：

如图10到图21所示，一种水下流量计套件，包括流量计模块和外壳a0，该外壳a0罩设于所述流量计模块外，该流量计模块包括流道接头a2，该流道接头a2的外表面至少一段为圆柱面，该流道接头a2的一端为自由端，该自由端用于与管道对接，该自由端外设有抱持机构。

所述抱持机构包括安装卡爪a4，该安装卡爪a4围绕所述流道接头a2自由端的外壁设置，该安装卡爪a4包括至少两个卡指a41，所有所述卡指a41依次环向排布形成所述安装卡爪a4。

所述卡指a41的尾部可转动地与所述流道接头a2相连，所述卡指a41的头部背向所述流量计模块延伸，所述流道接头a2外套设有卡爪操控环a5，该卡爪操控环a5轴向滑套在所述流道接头a2上，该卡爪操控环a5从外侧抱合并抵靠所有所述卡指a41，该卡爪操控环a5沿着所述流道接头a2轴向滑动以拨动每个所述卡指a41转动，从而使所述卡指a41的头部径向张开或合拢。

所述卡爪操控环a5与所述外壳a0固定连接，所述外壳a0和流量计模块之间连接有滑动驱动机构。

所述滑动驱动机构包括驱动杆a6，该驱动杆a6可自转地与所述外壳a0相连，所述流量计模块上设有驱动螺孔a31，该驱动螺孔a31与所述流道接头a2的轴向相平行，所述驱动杆a6的一端伸出所述外壳a0，所述驱动杆a6的另一端伸入所述驱动螺孔a31内，所述驱动杆a6与所述驱动螺孔a31螺纹配合。

所述滑动驱动机构带动外壳a0滑动时，可以实现安装卡爪a4的开合，从而使流量计模块与待检测的管道接头对接安装或者解除安装。

请参见图10，所述流量计模块还包括流量计本体a1和流道转向座a3，所述流量计本体a1内设有计量流道，所述流道接头a2内分别设有圆形的进液道x和圆环形的出液道y，所述进液道x和出液道y同轴设置，所述出液道y围绕所述进液道x设置，所述进液道x的进液端和所述出液道y的出液端均背向所述流量计模块设置。

所述流量计本体a1的入口端与所述流道接头a2连接，所述流量计本体a1的出口端设有所述流道转向座a3，所述流道转向座a3和所述流道接头a2之间连接有回流管，该回流管的一端与所述计量流道的出口接通，该回流管的另一端与所述出液道y的进口连通。

如图11和12所示，所述外壳a0上竖向设有rov操作筒a71，该rov操作筒a71的下端固定在所述外壳a0上。如图12所示，所述驱动杆a6穿设在该rov操作筒a71内，该rov操作筒a71上设有径向约束件，该rov操作筒a71的内壁固定设有一圈驱动杆环形挡圈a77，该驱动杆环形挡圈a77位于所述径向约束件上方，在所述rov操作筒a71内还放置有一个轴向约束挡圈a72，该轴向约束挡圈a72位于所述驱动杆环形挡圈a77下方，该轴向约束挡圈a72与所述径向约束件连接，所述驱动杆a6的上端活动伸出所述驱动杆环形挡圈a77，所述驱动杆a6的下端活动穿过所述轴向约束挡圈a72后伸入所述外壳a0内，所述驱动杆a6的外壁固定设有一圈驱动杆防脱盘a61，该驱动杆防脱盘a61轴向约束在所述驱动杆环形挡圈a77和轴向约束挡圈a72之间。

在所述驱动杆防脱盘a61两侧的所述驱动杆a6上分别活动套设有降阻垫环a62，所述降阻垫环a62用于将所述驱动杆环形挡圈a77、所述驱动杆防脱盘a61和所述轴向约束挡圈a72隔离。

所述rov操作筒a71外还设有约束解除件，该约束解除件与所述径向约束件连接。

具体地，请参见图13，所述径向约束件包括多个约束插销a73，多个所述约束插销a73绕所述rov操作筒a71环向均匀分布，在所述rov操作筒a71的筒壁上对应每一个所述约束插销a73径向贯穿有插销孔，所述约束插销a73径向插设在对应的所述插销孔内，所述约束插销a73的内端与所述轴向约束挡圈a72抵紧，所述约束插销a73的外端与所述约束解除件连接。

所述轴向约束挡圈a72的外圈壁上对应每个所述约束插销a73分别设有约束定位孔a721，所述约束插销a73的内端分别插设在对应的所述约束定位孔a721内。

所述约束插销a73包括圆台段和圆锥段，其中圆锥段的底面与所述圆台段的小端面对接，所述圆台段的大径端朝外而小径端朝内，所述插销孔的孔壁与所述圆台段相匹配，所述约束定位孔a721的孔壁与所述圆锥段相匹配。

所述约束解除件包括约束筒a74，该约束筒a74同轴活套在所述rov操作筒a71外，该约束筒a74的内筒壁抵靠所述所述约束插销a73的外端面，所述约束筒a74和所述rov操作筒a71之间通过至少两个剪切销a76连接，所述剪切销a76位于所述约束插销a73的水平位置以上。

所述约束筒a74的下边缘与所述外壳a0的外壁之间预留有拉拔缝隙a75。

如图14所示，所述约束筒a74包括上方的抵接筒和下方的让位筒，其中抵接筒的内壁与所述约束插销a73的外端面抵靠，所述让位筒的内径大于所述抵接筒的内径。所述抵接筒的内壁对应每个所述约束插销a73的外端面分别设有插销定位凹陷a742，该插销定位凹陷a742穿出所述抵接筒的下边缘。

所述rov操作筒a71的外壁设有拉拔工具卡口，该拉拔工具卡口位于所述约束筒a74上方，所述rov操作筒a71的内壁设有一圈抓取槽a71a，该抓取槽a71a位于所述驱动杆a6的上方。

如图15所示，所述流道接头a2包括接头座a21，该接头座a21上设有孔径依次增大的三级阶梯通孔，其中的小径孔朝向所述流量计本体a1并与所述计量流道对接连通，中径孔内固定插设有进液管a24，该进液管a24的管腔形成所述进液道x，该进液道x与所述小径孔对接并连通，所述进液管a24延伸进入所述三级阶梯通孔中的大径孔内，该进液管a24的外管壁与所述大径孔的孔壁之间形成所述出液道y，所述大径孔的孔壁上贯穿有排液过孔a25，该排液过孔a25形成所述出液道y的进口，该排液过孔a25将所述回流管与所述大径孔连通。

所述出液道y的出口内侧还设有两级吻合台阶，在外端的内孔较大的吻合台阶处设有密封圈a27，所述出液道y的出液端端面上还环向设有吻合凸台a26。

在所述流道接头a2的外壁上围绕所述出液道y的出液端设置有所述安装卡爪a4。

请参见图17和18，所述卡爪操控环a5包括滑动环a53、拨动指a52和拨动指台a51。所述滑动环a53套设在所述流道接头a2外，该滑动环a53靠近所述安装卡爪a4的一端环向设有多个所述拨动指a52，所述拨动指a52与所述卡指a41一一对应，所述拨动指a52的根部分别与所述滑动环a53固定连接，所述拨动指a52的根部设有减强缺口，所述拨动指a52的自由端背向所述流量计模块延伸，在每个所述拨动指a52的自由端分别设有所述拨动指台a51，所述拨动指台a51径向内凸，所述拨动指台a51贴靠对应的所述卡指a41的外侧面。所述拨动指a52还呈向外凸出的弯曲状，且拨动指台a51径向内凸，这样拨动指a52的内侧空间能够避让a412，不影响卡指a41的转动。

如图16、19～21所示，所述卡指a41的外侧面固定设有拨动凸块a412，所述拨动凸块a412靠近所述卡指a41的尾端，所述拨动凸块a412位于对应的所述滑动环a53和拨动指台a51之间，所述拨动指台a51同时还与对应的所述拨动凸块a412接触并抵靠。具体来说，所述拨动指台a51顶推所述卡指a41的外侧面使其前端向内翻转，此时所述安装卡爪a4合拢；所述卡爪操控环a5向所述卡指a41的尾端滑动时，所述拨动指台a51顶推所述拨动斜面使所述卡指a41的前端向外翻转，所述安装卡爪a4环向张开。

所述卡爪操控环a5沿着所述流道接头a2轴向前后滑动时，所述拨动指台a51顶推所述卡指a41的外侧面或所述拨动凸块a412，以拨动所述卡指a41转动。

所述卡指a41的头部延伸超出所述出液道y的出液端而悬空，在所述卡指a41的头部内侧设置有卡指防脱台a411。所述安装卡爪a4合拢时，所有所述卡指防脱台a411形成环形的卡爪防脱台。

在所述流道接头a2上围绕所述出液道y设有环形的卡指尾端限位槽a22，该卡指尾端限位槽a22位于所述安装卡爪a4和所述流量计模块之间，该卡指尾端限位槽a22的开口朝向所述安装卡爪a4，所述卡指a41的尾端位于所述卡指尾端限位槽a22内。

所述流道接头a2上围绕所述出液道y设有径向外凸的环形卡肩a211，该环形卡肩a211位于所述卡指尾端限位槽a22的开口处，所述卡指a41的尾端内侧还固设有卡指内挂凸台a413，该卡指内挂凸台a413位于所述卡指尾端限位槽a22的槽底和所述环形卡肩a211之间，所述卡指内挂凸台a413与所述环形卡肩a211接触并抵靠。

在所述卡指尾端限位槽a22的内层槽壁上围绕所述出液道y还开设有一圈转动件插槽a23，该转动件插槽a23靠近所述环形卡肩a211，所述卡指内挂凸台a413上设有内凸的转动支足a414，该转动支足a414伸入所述转动件插槽a23内。环向任意相邻的两个所述卡指a41之间均设有让位间隙，该让位间隙内放置有分隔块a42，如图21所示，该分隔块a42与其两侧的任一个所述卡指a41固定连接。

当流道接头a2与被测量的管道对接后，通过驱动杆a6的转动带动外壳a0移动，从而驱动卡爪操控环a5滑动，卡爪操控环a5使安装卡爪a4合拢时，抱持在管道上，实现流量计模块与管道之间的牢固对接，卡爪操控环a5使安装卡爪a4打开时，流量计模块易于脱离，整个设计方便流量计模块与管道之间的牢固对接和简单拆卸。

安装完成后，流道接头a2、流量计本体a1、驱动杆a6固定；在紧急情况下，通过工具向上拉拔约束筒a74，剪断剪切销a76，拉拔约束筒a74继续上移，使拉拔约束筒a74上部的抵接筒不再抵靠约束插销a73的外端，而使拉拔约束筒a74下部的让位筒与约束插销a73对应，由于让位筒的内径大于所述抵接筒的内径，让位筒的内壁不能与约束插销a73的外端抵靠，由于插销孔内大外小呈圆台状，约束插销a73在重力作用下向外滑出，约束插销a73与轴向约束挡圈a72之间的连接关系随之解除，轴向约束挡圈a72在重力作用下向下掉落，驱动杆防脱盘a61下方将不再受到轴向约束挡圈a72的限制；再继续上提rov操作筒a71和外壳a0(操作筒a71和外壳a0之间固定连接】，使其沿驱动杆a6向上滑动并产生位移，外壳a0带动卡爪操控环a5向上滑动，从而打开安装卡爪a4，再继续上提即可快速解除流量计模块的安装。

使用实施例1中的一种基于水下流量计的下放工具抓取实施例2中的一种水下流量计套件的方法。

操作实施例1中的一种基于水下流量计的下放工具，使其中的滚珠c15与所述让位环的外壁对应，再将防撞筒c0从上向下罩设在实施例2中的一种水下流量计套件上，并使所述rov对接筒c14由上至下轴向伸入所述rov操作筒a71内，所述rov对接筒c14的外径小于所述rov操作筒a71的内径，所述滚珠c15随之内移，再使所述滚珠c15对准所述抓取槽a71a，操作实施例1的一种基于水下流量计的下放工具，使所述滚珠顶推楔形面外推所述滚珠c15至其与所述顶推环对应并被限制，所述rov对接筒c14和所述rov操作筒a71径向连接，轴向卡死，从而实现对实施例2中的一种水下流量计套件的抓取，抓取完成后反向操作即可解除二者的连接。

有益效果：采用本实用新型的一种基于水下流量计的下放工具，其能对水下流量计进行快速稳定的抓取，从而辅助流量计进行水下的对接安装和拆卸。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。