一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统，主缸机构与副缸机构连通，副缸机构和换向缸机构连通，主活塞设置在主缸体中，中轴穿过主活塞设置在换向缸机构中；换向活塞设置在换向缸体中，中轴与换向活塞连接；入口管道和出口管道均与保护管道连通，安全阀设置在保护管道中，安全阀设置在保护管道与入口管道和出口管道的连接处之间，换向活塞形成换向环道，副活塞形成副环道，副环与主缸体连通，换向环道和入口管道、出口管道连通，副环道与保护管道连通，安全阀设置在副环道和保护管道的连通处与入口管道和保护管道的连通处之间。该流量系统通过设置保护管道和安全阀对系统提供保护，起保护井口装置的作用。
【专利说明】一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流量系统，尤其是涉及一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统。
【背景技术】
[0002]石油又称原油，是一种粘稠的、深褐色(有时有点绿色的)液体。地壳上层部分地区有石油储存。它由不同的碳氢化合物混合组成，其主要组成成分是烷烃，此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。石油主要被用来作为燃油和汽油，燃料油和汽油组成世界上最重要的一次能源之一。石油也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。石油主要是碳氢化合物。它由不同的碳氢化合物混合组成，组成石油的化学元素主要是碳(83% ?87%)、氢(11% ?14%)，其余为硫(0.06% ?0.8%)、氮(0.02% ?1.7%)、氧(0.08% ?1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁、锑等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95%?99%，各种烃类按其结构分为:烷烃、环烷烃、芳香烃。一般天然石油不含烯烃而二次加工产物中常含有数量不等的烯烃和炔烃。含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽量除去。石油的性质因产地而异，密度为0.8?1.0克/厘米，粘度范围很宽，凝固点差别很大(30?-60摄氏度)，沸点范围为常温到500摄氏度以上，可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。不过不同的油田的石油的成分和外貌可以区分很大。石油主要被用作燃油和汽油，燃料油和汽油组成目前世界上最重要的一次能源之一。随着我国大部分油田进入中后开采期，单井产量不断下降，有些油井采出原油的价值甚至小于油井维持运行的费用，由于没有可靠的流量计，各油井管线只能汇总在站内后用I个流量计计量，无法得知每口井的产量，低产井有时倒吸高产井的原油，在井场上也无法迅速知道所在井的产量，给现场处理带来不便，而且现有的流量系统总有设定的最大流量值，当原油突然出现井嗔现象，超出设定最大流量值时就会对系统造成破坏。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有流量系统在原油出现井喷时超出设定最大流量值对系统造成破坏的问题，设计了一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统，该流量系统通过设置保护管道和安全阀对系统提供保护，在原油压力太大时能够实现泄压，起保护井口装置的作用，解决了现有流量系统在原油出现井喷时超出设定最大流量值对系统造成破坏的问题。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统，包括主缸机构、副缸机构、换向缸机构、安全阀以及油管，所述主缸机构与副缸机构连通，副缸机构和换向缸机构连通，所述主缸机构包括主缸体、主活塞和中轴，主活塞设置在主缸体中，且主活塞的外壁与主缸体的内壁紧密接触，中轴穿过主活塞后一端设置在换向缸机构中；所述换向缸机构包括换向缸体和换向活塞，换向活塞设置在换向缸体中，且换向活塞的外壁与换向缸体的内壁紧密接触，中轴与换向活塞连接；所述副缸机构包括副缸体和副活塞，副活塞设置在副缸体中，且副活塞的外壁与副缸体的内壁紧密接触；所述油管包括入口管道、出口管道以及保护管道，且入口管道和出口管道均与保护管道连通，安全阀设置在保护管道中且安全阀能够切断保护管道，安全阀设置在保护管道与入口管道和出口管道的连接处之间，主缸体内部和副缸体内部连通，副缸体内部与换向缸体内部连通，换向活塞的外壁内凹形成两圈换向环道，换向环道与副缸体内部连通，副活塞的外壁内凹形成两圈副环道，副环道与主缸体内部连通，其中一圈换向环道和入口管道连通，另一圈换向环道和出口管道连通，两圈副环道均与保护管道连通，安全阀设置在副环道和保护管道的连通处与入口管道和保护管道的连通处之间。
[0005]所述换向活塞中设置有平衡孔，平衡孔穿过换向活塞与换向缸体的内部连通，换向缸机构外部设置有计数器，换向活塞连接有触头，触头穿过换向缸体后能够与计数器接触。
[0006]所述副缸体与换向环道连通处位于副缸体的两端，副活塞设置在两圈换向环道和副缸体的连接处之间；所述主缸体与副环道连通处位于主缸体的两端，主活塞设置在两圈副环道和主缸体的连接处之间。
[0007]所述中轴的外壁上套合有两个定位台，定位台均设置在主缸体中，主活塞设置在两个定位台之间，且主活塞能够在两个定位台之间移动。
[0008]综上所述，本发明的有益效果是:该流量系统通过设置保护管道和安全阀对系统提供保护，在原油压力太大时能够实现泄压，起保护井口装置的作用，解决了现有流量系统在原油出现井嗔时超出设定最大流量值对系统造成破坏的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的结构示意图。
[0010]附图中标记及相应的零部件名称:1 一出口管道；2—主缸左腔；3—主缸体；4一中轴；5—主活塞；6—主缸右腔；7—换向环道一 ；8—平衡孔；9一换向缸体；10—计数器；11 一入口管道；12—触头；13—换向活塞；14一换向环道二 ；15 —油管一 ；16 —油管二 ；17—副缸体；18—副活塞；19一副环道二 ；20—安全阀；21—副环道一 ；22—保护管道；23—油管三；24—油管四；25—定位台；26—副缸左腔；27—副缸右腔；28—油管五；29—油管六。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
[0012]实施例1:
如图1所示，一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统，包括主缸机构、副缸机构、换向缸机构、安全阀20以及油管，所述主缸机构与副缸机构连通，副缸机构和换向缸机构连通，所述主缸机构包括主缸体3、主活塞5和中轴4，主活塞5设置在主缸体3中，且主活塞5的外壁与主缸体3的内壁紧密接触，中轴4穿过主活塞5后一端设置在换向缸机构中；所述换向缸机构包括换向缸体9和换向活塞13，换向活塞13设置在换向缸体9中，且换向活塞13的外壁与换向缸体9的内壁紧密接触，中轴4与换向活塞13连接；所述副缸机构包括副缸体17和副活塞18，副活塞18设置在副缸体17中，且副活塞18的外壁与副缸体17的内壁紧密接触；所述油管包括入口管道11、出口管道I以及保护管道22,且入口管道11和出口管道I均与保护管道22连通，安全阀20设置在保护管道22中且安全阀20能够切断保护管道22，安全阀20设置在保护管道22与入口管道11和出口管道I的连接处之间，主缸体3内部和副缸体17内部连通，副缸体17内部与换向缸体9内部连通，换向活塞13的外壁内凹形成两圈换向环道，换向环道与副缸体17内部连通，副活塞18的外壁内凹形成两圈副环道，副环道与主缸体3内部连通，其中一圈换向环道和入口管道11连通，另一圈换向环道和出口管道I连通，两圈副环道均与保护管道22连通，安全阀20设置在副环道和保护管道22的连通处与入口管道11和保护管道22的连通处之间；所述副缸体17与换向环道连通处位于副缸体17的两端，副活塞18设置在两圈换向环道和副缸体17的连接处之间；所述主缸体3与副环道连通处位于主缸体3的两端，主活塞5设置在两圈副环道和主缸体3的连接处之间；所述换向活塞13中设置有平衡孔8，平衡孔8穿过换向活塞13与换向缸体9的内部连通，换向缸机构外部设置有计数器10，换向活塞13连接有触头12，触头12芽过换向缸9体后能够与计数器10接触。王活塞5和王缸体3之间罪小间隙加油月旲密封，主活塞5和中轴4之间采用O形圈密封，主活塞5可在主缸体3内沿着中轴4滑动，中轴4和换向活塞13连接能相互拖动，副缸体17和副活塞18之间靠小间隙加油膜密封，换向活塞13中设置有平衡孔8，在换向活塞13左右移动时，用来平衡换向缸体左右两腔的压力，换向活塞13行至最右端时，触头触动计数器10计数，计数器10是现有的设备，受触头撞击I次，累计加数1，换向环道一 7连通有入口管道11和油管三23，入口管道11是作为油井的原油的进口，计数器10固定在入口管道11上，油管三23与副缸左腔26连通，换向环道二 14连通有油管一 15和出口管道1，油管一 15与副缸右腔27连通，出口管道I作为原油出口，副环道一 21连通有油管五28和油管四24,油管五28与保护管道22连通,油管四24与主缸左腔2连通，副环道二 19连通有油管六29和油管二 16，油管六29与保护管道22连通，油管二 16与主缸右腔6连通，安全阀20本身是现有的设备，但是在本流量系统中没有技术人员采用。
[0013]如图1所示，流量计开始工作时，从入口管道11流入的原油通过换向活塞13的换向环道一 7和油管三23进入副缸左腔26，同时，副缸右腔27经换向环道二 14与出口管道I与原油出口相通，这样，副缸左腔26通入口，副缸右腔27通出口，由于入口压力大于出口压力，从而副缸左腔26的压力大于副缸右腔27，原油的压力推动副活塞18运动至最右端，原油通过副环道二 19和油管二 16进入到主缸右腔6，同时主缸左腔2通过副环道一 21和保护管道22通出口，这样，主活塞5右端的压力大于左端，原油压力推动主活塞5运动左行，左行至一定的距离，由于中轴4上定位台25的阻挡，主活塞5带动中轴24，从而带动联动的换向活塞13左行至最左端为止，触头12与计数器10脱离接触；此时，由于换向活塞13位置变化对流道的调节，入口原油的流向发生了变化，副缸右腔27经换向环道二 14和油管一15通入口，左腔经换向环道一 7和油管三23通出口，原油压力推动副活塞18左行至最左端，在这种状态下，主缸左腔2经副环道一 21和保护管道22通入口，右腔经副环道二 19和油管二 16通出口，原油压力推动主活塞5运动右行，至中轴4上的定位台25时推动中轴4、换向活塞13 —起右行至最右端，触头12与计数器10碰撞，计数器计数I次，这样，副缸右腔24通出口，左腔通入口，原油推动副缸右行，各缸恢复到初始状态，完成I个动作周期，通过以上一系列的循环动作，计数器10的累计数字不断增加，用计数器10显示的数字乘以预先设定的每次动作输出的液量，就可以得到所在的油井的产量。当入口管道11中油压在正常范围时，安全阀20是处于关于状态，切断保护管道22，避免原油直接从入口管道11流入到出口管道1，当出现井喷或者设备故障时，入口管道11中的油压超过设定值，安全阀20打开，直接连通入口管道11和出口管道1，卸掉通过系统的压力，起保护井口装置的作用。该流量系统通过设置保护管道和安全阀对系统提供保护，在原油压力太大时能够实现泄压，起保护井口装置的作用，解决了现有流量系统在原油出现井喷时超出设定最大流量值对系统造成破坏的问题。该流量系统利用油井自身的压力驱动运行，不需要内置和外接电源，工作可靠，能够适应恶劣的工作环境，也能够对小流量的低产井进行精确的计量，测量的流量范围为O至80m3 /d,计量压力为0.1至0.25MPa，计量误差在1%内。
[0014]所述中轴4的外壁上套合有两个定位台25，定位台25均设置在主缸体3中，主活塞5设置在两个定位台25之间，且主活塞5能够在两个定位台25之间移动。由于主活塞5在原油压力的推动下，要在中轴4上移动，为了能够将王活塞5始终保持在中轴的沮围中，所以设置了定位台25来限制主活塞5的移动距离和范围，使得主活塞5不会动中轴4上脱落，保持计量工作的有序进行。
[0015]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术、方法实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统，其特征在于:包括主缸机构、副缸机构、换向缸机构、安全阀(20 )以及油管，所述主缸机构与副缸机构连通，副缸机构和换向缸机构连通，所述王缸机构包括王缸体(3)、王活塞(5)和中轴(4)，王活塞(5)设直在王缸体(3)中，且主活塞(5)的外壁与主缸体(3)的内壁紧密接触，中轴(4)穿过主活塞(5)后一端设置在换向缸机构中；所述换向缸机构包括换向缸体(9)和换向活塞(13)，换向活塞(13)设置在换向缸体(9)中，且换向活塞(13)的外壁与换向缸体(9)的内壁紧密接触，中轴(4)与换向活塞(13)连接；所述副缸机构包括副缸体(17)和副活塞(18)，副活塞(18)设置在副缸体(17)中，且副活塞(18)的外壁与副缸体(17)的内壁紧密接触；所述油管包括入口管道(11 )、出口管道(I)以及保护管道(22 )，且入口管道(11)和出口管道(I)均与保护管道(22 )连通，安全阀(20 )设置在保护管道(22 )中且安全阀(20 )能够切断保护管道(22 )，安全阀(20 )设置在保护管道(22 )与入口管道(11)和出口管道(I)的连接处之间，主缸体(3 )内部和副缸体(17)内部连通，副缸体(17)内部与换向缸体(9)内部连通，换向活塞(13)的外壁内凹形成两圈换向环道，换向环道与副缸体(17)内部连通，副活塞(18)的外壁内凹形成两圈副环道，副环道与主缸体(3)内部连通，其中一圈换向环道和入口管道(11)连通，另一圈换向环道和出口管道(I)连通，两圈副环道均与保护管道(22)连通，安全阀(20)设置在副环道和保护管道(22)的连通处与入口管道(11)和保护管道(22)的连通处之间。
2.根据权利要求1所述的一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统，其特征在于:所述换向活塞(13)中设置有平衡孔(8)，平衡孔(8)穿过换向活塞(13)与换向缸体(9 )的内部连通，换向缸机构外部设置有计数器(10 )，换向活塞(13 )连接有触头(12 )，触头(12)穿过换向缸(9)体后能够与计数器(10)接触。
3.根据权利要求1所述的一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统，其特征在于:所述副缸体(17)与换向环道连通处位于副缸体(17)的两端，副活塞(18)设置在两圈换向环道和副缸体(17)的连接处之间；所述主缸体(3)与副环道连通处位于主缸体(3)的两端，主活塞(5)设置在两圈副环道和主缸体(3)的连接处之间。
4.根据权利要求1所述的一种具有保护功能的液缸式单井原油流量系统，其特征在于:所述中轴(4)的外壁上套合有两个定位台(25)，定位台(25)均设置在主缸体(3)中，主活塞(5 )设置在两个定位台(25 )之间，且主活塞(5 )能够在两个定位台(25 )之间移动。
【文档编号】E21B47/00GK104074505SQ201410303667
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】周斌 申请人:成都高普石油工程技术有限公司