专利名称：液控活塞式小流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油工业部门，一种液控活塞式小流量计，利用它可对产液量在0-100m3/d的原油生产井实现快速、准确、自动地进行计量，特别适用于高粘度、低产量的偏远生产井。
高粘低产原油单井计量一直是困扰油田生产管理的一个未解决的问题。由于计量不准确、费时间，很难做到油田生产科学而高效的管理。目前使用的高粘低产原油单井计量方法是采用传统的容积法，这种方法对于高粘低产原油的计量存在着计量误差大，有时可达到20％，计量时间长，低产井计量一次有时需两个多小时的显著缺点。
为了克服上述缺点，提出一种用液体自身的动力驱动流量计工作的新型液控活塞式小流量计。
本实用新型的目的是要提供一种液控活塞式小流量计。
按照本实用新型的目的，提供的一种液控活塞式小流量计，由液量体积计量管、主液控换向阀、辅液控换向阀和超压保护机构组成。体积计量管由体积计量活塞、体积计量缸体和密封圈组成，主液控换向阀由主液控换向阀心和主换向阀体组成，辅液控换向阀由辅液控换向阀心和辅换向阀体组成，超压保护机构由弹簧、阀球和阀板组成。其工作原理是当从入口来的高压液体通过主液控换向阀进入辅液控换向阀的左腔室，推动辅液控换向阀心右行，液体经过辅液控换向阀心的右边过流通道进入体积计量活塞的右边，推动活塞左行，活塞左边的液体通过辅液控换向阀心左边的过流通道从管线排出；当体积活塞行进到左端，带动主液控换向阀心的阀杆左行，从入口来的高压液体通过主液控换向阀的过流通道进入辅液控换向阀的阀体右腔室，推动辅液控换向阀心左行到止点，液体经过辅液控向阀心的左边过流通道进入体积活塞的左边，推动体积活塞右行，体积活塞右边的液体通过辅液控换向阀心的右边过流通道从管线排出。如果因故障使入口压力升高到超压保护机构设定的允许值，则阀球打开，液流直接从管线排出，对液流管路卸压，起到保护作用。这样周而复始，循环往复，在一个循环往复中，主液控换向阀心的阀杆推动计数器计数一次，由于液量体积计量管的体积计量活塞和体积计量缸体的几何尺寸一定，所以每一循环排到输出管路的体积流量一定，根据计数器的计数就可以算出总的体积流量。液控活塞式小流量计的流量计算公式如(1)式 式中的仪器常数可以计算并用试验校正。
例本次计数器读数为8001，上次计数器读数为8000，仪器常数为5.8896，时间为1.0分钟，则产液量＝(8001-8000)×5.8896/1.0＝5.8896m3/d本实用新型的具体结构由下面的实施例及附图给出。
附
图1为本实用新型提供的一种液控活塞式小流量计的结构图及参见附图1，本实用新型提供一种液控活塞式小流量计，包括体积计量管4、体积计量活塞5、密封圈6、主液控换向阀心7、主换向阀体8、辅液控换向阀心3、辅换向阀体2、计数器9、弹簧11、阀球10、阀板12及管路1。
体积计量活塞5安装在体积计量缸体4内与密封圈6一起组成体积计量管，活塞可在管内自由滑动，活塞上有一孔，套装在主液控换向阀心7的阀杆上自由滑动。在体积计量缸体4的右端盖中心开有一孔、可穿过主液控换向阀心的阀杆并与密封圈6形成动密封，在体积计量缸体4的左、右下侧开有两个孔，通过管路1与辅换向阀体2上方的四个孔连通。体积计量活塞5套装在主换向阀体7的阀杆上。体积计量缸体4、体积计量活塞5、主液控换向阀心7与主换向阀体8安装同一轴线上。体积计量活塞5在体积计量缸体4内往复运动的频率应不大于每分钟2次，流量计的计量范围应控制在100m3/d，以此参数核算体积计量缸体4的直径和长度。
主液控换向阀心7安装在主换向阀体8内构成主换向阀，主液控换向阀心7可在主换向阀体8内自由移动，形成动密封。主液控换向阀心7上开有左、右两个过流通道。主换向阀体8上方有四个孔，中间两个孔与液流入口端连通，两边的两个孔与液流出口端连通。主换向阀体8下方开有四个孔，左侧的两个孔与辅换向阀体2左端盖上的一个孔向连通，右侧的两个孔与辅换向阀体2右端盖上的一个孔向连通。其作用是使辅液控换向阀强制换向，保证辅液控换向阀可靠工作。在主液控换向阀心7上开有两个卸压孔，防止因密封泄漏造成两端憋压，图中尺寸e应大于1.2f，为防止进、出液管路串通，应使尺寸x＝y＝z，以保证主液控换向阀心7的过流通道与主换向阀体8上的对应孔在工作时接通良好，不发生串通现象。
辅液控换向阀心3安装在辅换向阀体2内组成辅换向阀，辅液控换向阀心3可在辅换向阀体2内自由移动，形成动密封。辅液控换向阀心3上开有两个过流通道。辅换向阀体2上方开有四个孔，左边的两个孔与体积计量缸体4左下侧的孔连通，右边的两个孔与体积计量缸体4右下侧的孔连通。下方开有四个孔，中间两个孔与液流出口端连通，两边的两个孔与液流入口端连通。其作用是保证进液管路和排液管路交替地与体积计量缸体4下面的两个孔接通，使体积计量管完成循环进液和排液。图1中的尺寸g应大于1.2h，为防止进、出液管路串通，应使尺寸a＝b＝c，以保证辅液控换向阀心3的过流通道与辅换向阀体2上的对应孔在工作时接通良好，不发生串通现象。
弹簧11、阀球10和阀板12构成超压保护机构。当管路压力较低时，弹簧11顶住阀球10使液体不能通过阀板12的密封面与阀球10之间的间歇。当管路压力超限时，作用在阀球10上的液压力克服弹簧11的弹力压缩弹簧，在阀板12与阀球10之间形成间歇，管路液流通过这个间歇由入口端直接到出口端，管路卸压，达到安全保护的目的。
以上详细叙述了本实用新型的基本思想及图示实施例，熟悉本技术的人，在不背离本实用新型的精神下可以对本实用新型作出许多变更，因此要使本实用新型的保护范围由附加的权利要求书及其等同物来确定。
权利要求1.一种液控活塞式小流量计，由体积计量缸体、体积计量活塞、计数器、密封圈、主液控换向阀心、主换向阀体、辅液控换向阀心、辅换向阀体、弹簧、阀球、阀板和管路构成；体积计量活塞安装在体积计量缸体内，活塞可在缸体内自由滑动，形成动密封；主液控换向阀心安装在主换向阀体内，可在主换向阀体内自由移动，形成动密封；辅液控换向阀心安装在辅换向阀体内，可在辅换向阀体内自由移动，形成动密封；体积计量缸体、主换向阀体、辅换向阀体之间有管路连通；计数器计下体积计量活塞在体积计量管中的往复运动次数；弹簧、阀球、阀板构成过压保护机构。
2.根据权利要求1所述的液控活塞式小流量计，其特征在于所述的体积计量活塞上有一孔，套装在主液控换向阀心的阀杆上自由滑动，在体积计量缸体的右端盖中心开有一孔、可穿过主液控换向阀心的阀杆并与密封圈形成动密封。
3.根据权利要求1所述的液控活塞式小流量计，其特征在于所述的体积计量缸体的左、右下侧开有两个孔，通过管路与辅换向阀体上方的四个孔连通，体积计量活塞在体积计量缸体内往复运动的频率应不大于每分钟2次，其流量的计量范围应在100m3/d内，以此参数核算体积计量缸体的直径和长度。
4.根据权利要求1所述的液控活塞式小流量计，其特征在于所述的主液控换向阀心上开有左、右两个过流通道，同时开有两个卸压孔分别与两个过流通道连通。
5.根据权利要求1所述的液控活塞式小流量计，其特征在于所述的主换向阀体下方开有四个孔，左边的两个孔与辅换向阀体左端盖上的孔连通，右侧的两个孔与辅换向阀体右端盖上的孔连通。
6.根据权利要求1所述的液控活塞式小流量计，其特征在于所述的辅液控换向阀心上开有两个过流通道。
7.根据权利要求1所述的液控活塞式小流量计，其特征在于所述的辅换向阀体上方开有四个孔，左边的两个孔与体积计量缸体左下侧的孔连通，右边的两个孔与体积计量缸体右下侧的孔连通。下方开有四个孔，中间两个孔与液流入口端连通，两边的两个孔与液流出口端连通。
8.根据权利要求1所述的液控活塞式小流量计，其特征在于所述的由体积计量缸体与体积计量活塞、主液控换向阀心与主换向阀体、辅液控换向阀心与辅换向阀体之间，其相关尺寸应保证进液管路和排液管路交替地与体积计量缸体下面的两个孔接通，使体积计量缸体完成循环进液和排液，主液控换向阀心的过流通道与主换向阀体上的对应孔及辅液控换向阀心的过流通道与辅换向阀体上的对应孔在工作时接通良好，不发生串通现象。
专利摘要一种液控活塞式小流量计,由体积计量缸体、体积计量活塞、密封圈、主液控换向阀心、主换向阀体、辅液控换向阀心、辅换向阀体、计数器和管路等构成。体积计量活塞安装在体积计量缸体内,主液控换向阀心安装在主换向阀体内,辅液控换向阀心安装在辅换向阀体内。体积计量缸体、主换向阀体、辅换向阀体之间有管路接通。由井口流出的高压液流控制液控换向阀的开通和关闭,并推动体积计量活塞在体积计量管内往复运动,产生吸入和排出过程,这样周而复始,利用计数器计下活塞往复的次数和体积计量管的容积就可计算出体积流量。
文档编号G01F11/04GK2482062SQ0120836
公开日2002年3月13日 申请日期2001年3月12日 优先权日2001年3月12日
发明者刘更民, 赵生益, 赵仕俊, 赵梦凯 申请人:石油大学(华东)石油仪器仪表研究所