一种油井计量设备的制作方法

本发明涉及一种油井计量设备。

背景技术：

目前，油田油井均采用计量设备来计量产液量，现有使用的计量设备通常包含输液管道、计量器以及各种传感单元，由于原油具有一定的粘稠度，因此，在原油传输时将会在计量设备的内壁上粘结油渍，长时间使用将导致油渍堆积或附着量增加，如此，不仅易导致原油输送管道堵塞，而且将影响计量器以及传感单元的计量精度；现有油田油井普遍位于远离水源的偏远地区，如果增加外部管线对计量设备进行冲洗不仅会增加使用成本，而且还会增加原油中的含水量。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本申请提供了一种油井计量设备，该设备将原油进行油水分离，有效利用原油中的水实现对计量设备进行冲洗，且冲洗后的水与原油经总汇管9继续被传输，如此，不仅实现了对计量设备的冲洗，而且避免引入外部水源存在的使用成本高和增加原油含水量的问题。

本发明提供了一种油井计量设备，包括计量器(1)和冲洗装置，所述计量器(1)上设有原油进口、喷淋口和原油出口，所述原油进口和喷淋口设置于计量器(1)的上部，且该原油进口和喷淋口分别通过管道a(11)与原油输入管路(4)连接，在与原油进口和与喷淋口对应的管道a(11)上分别设有控制阀，或，与原油进口和喷淋口对应的管道a(11)与原油输入管路(4)通过三通阀(8)连通，所述喷淋口上的管道a(11)延伸至计量器(1)内部，并在该位于计量器(1)内部的管道a(11)上设有喷头(111)；所述原油出口设置于计量器(1)的下部并与原油输出管路(5)连接；所述冲洗装置设置于原油输出管路(5)和总汇管(9)之间，且该冲洗装置包含油水分离装置(2)，该油水分离装置(2)内部设有过水隔油的过滤板(21)，该过滤板(21)将油水分离装置(2)的内腔分割为隔油层和储水层，所述油水分离装置(2)上设有与所述出水层连通的冲洗管路(6)，所述冲洗管路(6)的末端与所述原油输入管路(4)连通，且该冲洗管路(6)上设有高压循环泵(7)。

作为本申请的优选方案，所述过滤板(21)的一端通过转轴(22)铰接于油水分离装置(2)的内壁上，所述转轴(22)的至少一端延伸至油水分离装置(2)的外部，并在油水分离装置(2)的外部设有用于固定该转轴(22)的固定件。

作为本申请的优选方案，所述固定件包含固定板(24)和销轴(25)，所述固定板(24)及转轴(22)上设有销孔(241)，所述销轴(25)插入固定板(24)和转轴(22)上的销孔(241)内即可实现对转轴(22)的固定。

作为本申请的优选方案，所述冲洗装置包含储水罐(3)，该储水罐(3)与所述油水分离装置(3)通过管道b(26)连接，所述储水罐(3)与所述冲洗管路(6)连通。

作为本申请的优选方案，所述油水分离装置(2)和/或所述储水罐(3)上设有液位监测器(31)，该液位监测器(31)为非接触式液位传感器，利用该液位监测器(31)可监测油水分离装置(2)和储水罐(3)内的当前液位。

作为本申请的优选方案，所述过滤板(21)的外周设有密封垫，在过滤板(21)旋转至横向位时，该密封垫可与所述油水分离装置(2)的内壁紧密接触。

作为本申请的优选方案，所述高压循环泵(7)与所述原油输入管路(4)上的闸阀(41)联锁。

作为本申请的优选方案，所述过滤板(21)包含支撑骨架(211)和过滤膜(213)，所述支撑骨架(211)为框架结构，并在其一侧设有用于安装转轴的转轴孔(212)，所述过滤膜(213)设置于所述支撑骨架(211)的至少一面。

与现有技术相比，本申请中的该油井计量设备的优势在于：

(1)、对原油中的水进行有效利用，无需引入外部水源，节省了使用成本。

(2)、对计量设备定时冲洗，避免计量设备内油渍堆积或附着量增加，提高了计量设备的计量精度和使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种油井计量设备的结构示意图。

图2为本发明实施例一提供的计量器与油水分离装置的结构示意图。

图3为本发明实施例一提供的油水分离装置上设有固定件的结构示意图。

图4为本发明实施例一提供的图3中a处的局部放大图。

图5为本发明实施例一提供的图3的侧视结构示意图。

图6为本发明实施例一提供的图5中b处的局部放大示意图。

图7为本发明实施例一提供的过滤板的侧面剖视图。

图8为本发明实施例一提供的图7中c处的局部放大图。

图9为本发明实施例一提供的过滤板中支撑骨架的结构示意图。

图10为本发明实施例二提供的一种油井计量设备的结构示意图。

图11为本发明实施例三提供的冲洗装置包含储水罐的一种油井计量设备的结构示意图。

附图标记

计量器1，管道a11，喷头111，泄压口12，油水分离装置2，过滤板21，支撑骨架211，转轴孔212，过滤膜213，硅胶垫214，转轴22，把手23，固定板24，销孔241，销轴25，管道b26，罩盖27，储水罐3，液位监测器31，原油输入管路4，闸阀41，原油输出管路5，冲洗管路6，高压循环泵7，三通阀8，原油总汇管9，控制阀91。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供了一种油井计量设备，参见图1-2，该计量设备包括计量器1，计量器1上设有原油进口、喷淋口、原油出口和泄压口12，其中，泄压口12位于计量器1的顶部，原油进口和喷淋口设置于计量器1的上部，且该原油进口和喷淋口分别通过与其密封连接的管道a11与原油输入管路4的末端连通，本实施例中，原油输入管路4上安装有闸阀41，为了方便控制原油进口和喷淋口处于开或关状态，本实施例在与原油进口和与喷淋口对应的管道a11上分别设有控制阀，或，与原油进口和喷淋口对应的管道a11与原油输入管路4通过三通阀8连通，本实施例优选管道a11与原油输入管路4之间通过三通阀8连通，在具体使用时，通过控制三通阀8可选择将与原油进口对应的管道a11与原油输入管路4(简称原油进口对应的管路)接通，或，选择将与喷淋口对应的管道a11与原油输入管路4(简称喷淋口对应的管路)接通，也即，利用三通阀8控制原油进口和喷淋口中的其中一个与原油输入管路4接通；喷淋口上的管道a11延伸至计量器1内部，并在该位于计量器1内部的管道a11上设有喷头111，本实施例中，为了实现更好的喷淋作用，优选延伸至计量器1内部的管道a11包含多个分支，且每个分支上设有多组喷头111；本实施例中，为了避免由原油进口进入的原油对喷头111的影响，优选原油进口在计量器1上的设置位置低于喷淋口的位置；原油出口设置于计量器1的下部并与原油输出管路5连接；冲洗装置设置于原油输出管路5和总汇管9之间，且该冲洗装置包含油水分离装置2，该油水分离装置2内部中间位置设有过水隔油的过滤板21，该过滤板21将油水分离装置2内部分割为上部的隔油层和下部的储水层，油水分离装置2上设有与出水层连通的冲洗管路6，该冲洗管路6的末端与原油输入管路4的始端位置连通，且该冲洗管路6上设有高压循环泵7。

本实施例中，优选总汇管9设置在油水分离装置2的上端并与隔油层连通，且该总汇管9上设有控制阀91，在实施冲洗操作或油水分离操作时，通过关闭控制阀91可避免原油经总汇管9流出。

进一步地，在本实施例中，为了方便对油水分离装置的内腔以及过滤板21进行清理，避免长时间使用导致过滤板21受原油中杂质影响导致油水分离效率低以及储水层内沉积污渍的问题，优选油水分离装置2为上部开口的棱柱体，该棱柱体的上方开口处安装有罩盖27，同时，过滤板21的一端通过转轴22铰接于油水分离装置2的内壁上，转轴22的一端延伸至油水分离装置2的外部，并在油水分离装置2的外部设有用于固定该转轴22的固定件，本实施例中，固定件包含固定板24和销轴25，固定板24包含两块，该两块固定板24分别固定在油水分离装置2的外壁并位于转轴22的两侧，固定板24及转轴22上均设有销孔241，为了方便旋转转轴22，优选在转轴22延伸至外部的一端设有把手23，使用时，通过把手23驱动转轴22转动进而带动过滤板21旋转至一定角度后，将销轴25插入固定板24和转轴22上的销孔241内即可实现对转轴22的固定，参见图3-6；需要清理时，打开罩盖27，先对隔油层以及过滤板进行清理，然后旋转隔板至一侧再对储水层进行清理。

进一步地，在本实施例中，过滤板21包含支撑骨架211和过滤膜213，参见图7-9，支撑骨架211为框架结构，并在其一侧设有用于安装转轴的转轴孔212，过滤膜213设置于支撑骨架211的至少一面，本实施例为了增加油水分离的精度，优选支撑骨架211的上下两面均安装有过滤膜213，本实施例通过支撑骨架211可增强过滤板21的承重性能，提高分离效率。

当需要对原油进行油水分离处理时，在使用前，关闭喷淋口对应的管路和总汇管9上的控制阀91，打开原油进口对应的管路，同时，将过滤板21通过转轴22旋转并固定至横向位，也即将过滤板21的四周与油水分离装置2的内壁接触，使用时，原油通过原油输入管路4和原油进口进入计量罐，在计量罐内对原油进行计量，计量后的原油经原油出口进入油水分离装置2内存储，并通过油水分离装置2内的过滤板21对原油进行油水分离，经过滤板21分离的水进入储水层，油留在过滤板21上，在储水量达到一定量，且完成一周期的原油计量(停止原油输入)后，此时，关闭原油进口对应的管路，打开喷淋口对应的管路和开启高压循环泵7，通过高压循环泵7和冲洗管路6将储水层内的水输送至原油输入管路4，该增压后的水流在原油输入管路4内流动的同时对该原油输入管路4的内壁具有冲洗作用，水流经原油输入管路4再进入与喷淋口对应的管道a11，通过设置在管道a11上的喷头111将高压水喷洒至计量罐内壁以实现对罐体内壁的冲洗，完成对计量罐冲洗后的水流最后进入原油输出管路5并对其进行冲洗，冲洗后的水流再次进入油水分离装置2继续进行油水分离(需要继续冲洗)或油水混合(完成冲洗)，此时完成一个周期的冲洗，在确定无需冲洗，即完成冲洗时，可提前通打开总汇管9上的控制阀91，使得进入油水分离装置2内的水与油混合后经总汇管9排出。

当不需要对原油进行油水分离处理时，开启原油进口对应的管路和总汇管9上的控制阀91，原油经计量罐、油水分离装置2及总汇管9被直接输送至指定位置。

本实施例中，油水分离装置2分离原油的量根据原油含水量确定，当原油含水量较高时，可选择对部分原油进行油水分离，当原油含水量较低时，可选择对较多量的原油进行油水分离。

本实施例中，设备的冲洗频次或周期根据实际情况而定，例如，当每次过滤出的水量较多时，可选择延长冲洗时长的方式进行设备冲洗，当每次过滤出的水量较少时，可选择提高冲洗频次的方式进行设备冲洗。

综上可知，本实施例中的该油井计量设备在需要时，可对原油进行油水分离，利用原油中过滤出的水对计量器1、原油输送管道(原油输入管路4和原油输出管路5)和各传感单元进行冲洗，如此，不仅可实现对计量设备进行定时冲洗，提高计量设备的计量精度和使用寿命，而且实现了对原油中的水进行有效利用，节省了使用成本。

进一步地，本实施例中，为了增强过滤板21与油水分离装置2内壁之间的密封性能，优选过滤板21的外周设有密封垫，使用时，在过滤板21旋转至横向位时，该密封垫可与油水分离装置2四周的内壁紧密接触，本实施例中，该密封垫优选为硅胶垫214。

进一步地，在本实施例中，为了实时监测油水分离装置2内储水层中的水位，优选在储水层的对应位置设有液位监测器31，为了避免液位监测器31的探头直接与过滤水接触进而导致液位监测器31探头受过滤水内少量油污的影响，将液位监测器31优选为非接触式液位传感器，该非接触式液位传感器利用水的感应电容来检测是否有液体存在；该非接触式液位传感器包含上限液位监测探头和下限液位监测探头，该上下限液位探头固定在油水分离装置2中储水层的外壁上，本实施例为了配合非接触式液位传感器，优选油水分离装置2由非金属材质构成，安装该非接触式液位传感器时无需在油水分离装置2上开孔，安装简单；使用时，在液位到达非接触式液位监测器31探头所在位置时，液体的寄生电容将耦合到非接触式液位探头的静态电容上，如此，将使得非接触式液位探头的电容值变大，该变化的电容信号再输入到控制ic进行信号转换和算法检测，最终确定液位达到下或上感应位。

进一步地，在本实施例中，为了提供该计量设备的工作精度，优选高压循环泵7与原油输入管路4上的闸阀41联锁，也即，设备冲洗和原油输送工作只能其中一个运行。

实施例2：

与实施例1相比，本实施例的区别在于，过滤板21通过转轴22可旋转的设置于油水分离装置2内，总汇管9设置在油水分离装置2的下部并与储水层连通，参见图10。

需要油水分离时，关闭总汇管9上的控制阀91，并将油水分离装置2内的过滤板21旋转至横向位，原油进入油水分离装置2内存储并通过过滤板21进行油水分离，分离后的水经过滤板21进入储水层，当水存储至一定量时，开启循环泵7对计量设备进行冲洗，当不需要油水分离时，通过转轴22将过滤板21旋转至油水分离装置2内腔的一侧或倾斜状态，具体地，在无需油水分离或过滤板21上没有油时，可将过滤板21旋转90°使其位于油水分离装置2的一侧，如此，原油进入时不受过滤板21的影响将直接经总汇管9排出；当无需油水分离且过滤板21上有油时，可将过滤板21旋转45°，如此先进入的高压冲洗水能够将过滤板21上的有冲洗干净，后续有原油进入时，再将过滤板21旋转45°使其位于油水分离装置2的一侧。

综上分析可知，本实施例在不需要油水分离时可将过滤板21旋转至油水分离装置1内壁的一侧，避免过滤板21连续使用(承重)易导致其损坏进而影响使用寿命和油水分离效率的问题，也即，。

实施例3：

与实施例1相比，本实施例的区别在于，冲洗装置包含储水罐3，该储水罐3与油水分离装置2通过管道b26连接，储水罐3的底端设有排水口，该排水口与冲洗管路6连通，参见图11。

本实施例中，为了使得油水分离装置2内可过滤较多的原油，优选将过滤板21设置于油水分离装置2靠下的位置，上层的较大空间为隔油层，下层较小空间为过水层，过水层内的水经管道b26进入储水罐3内，本实施例中，在必要时可在储水罐3内增加抽水泵，利用该抽水泵将过水层内的水吸入储水罐3内。

本实施例中，为了监测储水罐3内的水位，优选储水罐3上设有液位监测器31，该液位监测器31亦为非接触式液位传感器，该非接触式液位传感器的安装方式和工作原理与实施例1中的非接触式液位传感器相同，本实施例在此不做赘述，利用该液位监测器31可对储水罐3内的当前水位进行监测。

本实施例优选更适用于当原油含水量较高的情况，当原油含水量较高时，可通过油水分离装置2存储并对原油中的部分含水量进行分离，并将分离后的水存储在储水层，当储水层内储水量达到一定量时，可经管道b26将储水层内的水输送至储水罐3内，如此，在确保原油通过总汇管9正常输送的同时，还可将多余的水分离出来以备冲洗设备用，冲洗时，通过循环泵和冲洗管路6将储水罐3内的水增压后输送至原油输送管道和计量器1内对管道和计量器1进行冲洗(具体方式与实施例1相同)。

综上可知，本实施例通过增加储水罐3，在确保原油通过总汇管9正常输送的同时，可对原油中多余的水分进行存储，如此，可增加冲洗水的量，提高每次冲洗的效率。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未做过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以权力要求的内容为准说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权力要求的内容。