一种石油固压设备的稳流监控装置的制作方法

本实用新型涉及一种石油固压设备的稳流监控装置，属石油固压设备配件技术领域。

背景技术：

在石油勘探开采领域，人们常常使用石油固压设备向油井内注入高压、大排量压裂液，以将地层压开并把支撑剂挤入裂缝。在这一过程中压裂液会从车载的计量罐内或场外的溶液池中通过柱塞泵吸出并打入油井内。一般的固压设备对于流动压裂液的瞬时流量、累积流量、流速等数据都无法监测，从而不能精准的操控和有效的进行后期的数据分析。为了解决这一问题，人们常在计量罐与柱塞泵之间的管道上安装流量器，以对管道内流速进行监控；但是由于计量罐与柱塞泵之间的管道较短且其安装空间较小；压裂液在管道内会因为流速不均的问题导致测量精度差的问题，同时稳定性也无法保障。另外，如果流量计所附带的断流报警开关信号一旦失灵，就无法有效的控制切断，从而影响到整个设备的运行安全。为解决管道上流量器测量精度不准确的问题，本领域技术人员的常规手段是在流量器的进口端安装一稳流阀，以通过其稳流的功能，解决现有流量器测量精度不准确的问题。但是现有的稳流阀如授权公告号为cn108374919b公开的一种活塞式稳流阀，其采用的是在壳体内活动安装有锥型阀芯的结构形式，工作时在磁力或者弹力的作用下，锥型阀芯能够根据流量压力的大小自动调节流量的出口流通面积，进而达到“稳流”的目的；但是该种结构形式存有大大降低了流通面积的特性，而石油固压设备上的流通管道由于安装位置的限制，其决定了稳流阀外径不能太大，当其使用现有结构的稳流阀，其存有稳流阀内部流通面积过小导致的，流量小不适用于石油固压设备的使用的问题，由此有必要研发一种石油固压设备的稳流监控装置，以解决现有监控装置存有的以上问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种结构紧凑、设计巧妙，以解决现有石油固压设备的监控装置存有的测量精度差和稳定性差问题的石油固压设备的稳流监控装置。

本实用新型的技术方案是：

一种石油固压设备的稳流监控装置，包括流量器、稳流器和流量开关；其特征在于：所述的流量器的进口端装有稳流器；流量器的出口端装有流量开关；所述的稳流器包括壳体、节流板、限流筒、缓冲撑簧、滑杆、受压推板和支撑座；壳体内通过固装的支撑板和装配套筒以及锁紧螺母固装有支撑座；支撑座的一端圆周面上滑动安装有限流筒；支撑座一端中心滑动安装有滑杆；滑杆的一端延伸至右壳体内部后固装有节流板；滑杆的中部固装有受压推板；受压推板与限流筒的一端固定连接；受压推板与支撑座端部之间装有缓冲撑簧。

所述的壳体包括左壳体和右壳体；左壳体一端螺纹连接有右壳体后形成圆筒状结构；壳体的两端端头分别设置有连接法兰；壳体中部设置有流通腔；流通腔一端的右壳体内设置有相互连通的进口流道；流通腔另一端的左壳体设置有相互连通的出口流道；所述的节流板的圆周面与进口流道之间存有一定的间隙，且在其内部来回移动。

所述的支撑座呈一体式结构，它包括支撑圆盘、定位柱和装配杆；支撑圆盘的一端设置有装配杆；装配杆的端头螺纹连接有锁紧螺母；支撑圆盘的另一端设置有定位柱；支撑圆盘和定位柱的内部设置有引导滑孔；滑杆通过引导滑孔与支撑座滑动连接；支撑圆盘的圆周面上设置有限位环槽。

所述的限流筒的一端内侧设置有限位环棱；限流筒的内壁与支撑座的支撑圆盘滑动连接；限流筒的限位环棱与支撑圆盘的限位环槽间歇卡接连接。

本实用新型的优点在于：

该石油固压设备的稳流监控装置，结构紧凑、设计巧妙；采用了在流量器一端装有专门设计的稳流器；流量器另一端装有流量开关的结构设计，采用该种设计后，稳流器能够使管道中的流体平稳的经过流量器，从而提高了流量器的测量精度。此外本申请的流量器和流量开关均带有断流报警功能，从而降低了报警失效的风险，解决了现有石油固压设备的监控装置存有的测量精度差和稳定性差问的题，满足了石油固压设备流量监控的使用需要。

附图说明

图1为本实用新型的装配结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的稳流器的结构示意图；

图4为本实用新型稳流器的左壳体和右壳体的结构示意图；

图5为本实用新型支撑座的结构示意图；

图6为本实用新型的限流筒的结构示意图

图7为本实用新型稳流器的内部结构示意图；

图8为本实用新型稳流器的工作状态结构示意图。

图中：1、流量器；2、稳流器；3、流量开关；4、左壳体；5、右壳体；6、节流板；7、限流筒；8、缓冲撑簧；9、滑杆；10、受压推板；11、支撑座；12、支撑板；13、装配套筒；14、连接法兰；15、流通腔；16、进口流道；17、出口流道；18、支撑圆盘；19、定位柱；20、装配杆；21、引导滑孔；22、锁紧螺母；23、限位环槽；24、限位环棱；25、柱塞泵；26、计量罐；27、管道。

具体实施方式

该石油固压设备的稳流监控装置，包括流量器1、稳流器2和流量开关3（参见说明书附图1和2）。

流量器1的进口端装有稳流器2；流量器1的出口端装有流量开关3（参见说明书附图2）；流量器1和流量开关3均为常规设备，流量器1不仅具有对流量进行检测的作用，而且还具有超线报警的功能。流量开关3也具有超线报警的功能，如此当石油固压设备管道27中的流量超高或者超低出现异常时，流量器1和流量开关3均能够报警，具有“双保险的作用”。

稳流器2、流量器1和流量开关3安装在石油固压设备柱塞泵25与计量罐26之间的管道27上（参见说明书附图1）。稳流器2包括壳体、节流板6、限流筒7、缓冲撑簧8、滑杆9、受压推板10和支撑座11。

壳体包括左壳体4和右壳体5；左壳体4一端螺纹连接有右壳体5后形成圆筒状结构（参见说明书附图4）；将壳体设计呈“两段”结构的目的在于：以避免壳体呈“整体”结构时，其内部的部件无法安装问题的发生。

壳体的两端端头分别设置有连接法兰14（参见说明书附图4）；壳体通过连接法兰14安装在管道27上。

壳体中部设置有流通腔15；流通腔15一端的右壳体5内设置有相互连通的进口流道16；流通腔15另一端的左壳体4设置有相互连通的出口流道17（参见说明书附图4）。

壳体的左壳体4内通过固装的支撑板12固装有装配套筒13（参见说明书附图4）。装配套筒13上通过锁紧螺母22固装有支撑座11（参见说明书附图7）。

支撑座11呈一体式结构（参见说明书附图5），它包括支撑圆盘18、定位柱19和装配杆20。支撑圆盘18的一端设置有装配杆20；装配杆20的端头螺纹连接有锁紧螺母22；装配杆20与装配套筒13插入连接，装配时在锁紧螺母22的锁紧作用下，支撑座11能够固装在装配套筒13上。

支撑圆盘18的另一端设置有定位柱19；支撑圆盘18和定位柱19的内部设置有引导滑孔21；支撑圆盘18的圆周面上设置有限位环槽23（参见说明书附图5）。

支撑座11的一端圆周面上滑动安装有限流筒7（参见说明书附图7）；限流筒7的一端内侧设置有限位环棱24；限流筒7的内壁与支撑座11的支撑圆盘18滑动连接；限流筒7的限位环棱24与支撑圆盘18的限位环槽23间歇卡接连接。如此设置限流筒7后，在限位环棱24和限位环槽23的作用下，其可对限流筒7运动的极限位置进行限定。即当限位环棱24与限位环槽23卡接时，限流筒7就不能相对支撑座11继续向右移动。

支撑座11一端中心通过引导滑孔21中心滑动安装有滑杆9（参见说明书附图7）。滑杆9的一端延伸至右壳体5进口流道16的内部后固装有节流板6（参见说明书附图3）；节流板6的圆周面与进口流道16之间存有一定的间隙；工作时节流板6只能在进口流道16的内部来回移动。如此设置后，由于节流板6的圆周面与进口流道16之间的间隙尺寸是固定的，且其只能在进口流道16的内部来回移动，工作时当流体进入通过节流板6的圆周面与进口流道16之间的间隙进入到稳流器2的内部的过程中，即可使流体的流入面积始终保持变。

滑杆9的中部固装有受压推板10；受压推板10与限流筒7的一端固定连接；受压推板10与支撑座11端部之间装有缓冲撑簧8（参见说明书附图7）。在缓冲撑簧8弹力的作用下，受压推板10和限流筒7始终具有一个向右运动的趋势，当限流筒7向右运动至极限位置，即限位环棱24与限位环槽23卡接时，限流筒7将在受压推板10的作用下与缓冲撑簧8保持平衡。

如此当稳流器2工作时，流体从进口流道16进入后，其会通过节流板6的圆周面与进口流道16之间的间隙进入到稳流器2内部的流通腔15中，流体进入流通腔15中后将挤压受压推板10和限流筒7使其克服缓冲撑簧8的弹力后向左运动；随后流体将通过限流筒7与出口流道17内端口之间的间隙后通过出口流道17外排。

在上述过程中，节流板6始终在进口流道16内部移动，如此其入口流体面积是保持不变的，当流体压力增加时，受压推板10和限流筒7将克服缓冲撑簧8的弹力继续向左运动；限流筒7与出口流道17内端口之间的间隙将变小即流体的出口流体面积减小；当流体压力减小时，缓冲撑簧8将推动受压推板10和限流筒7向右移动；限流筒7与出口流道17内端口之间的间隙将变大即流体的出口流体面积变大；如此工作时稳流器2的入口流体面积是始终保持不变的，而出口流体面积是随着流体压力的变大而变大，减小而减小的，如此根据伯努力方程原理，流过该稳流器2的流量即可保持不变，进而达到的稳流效果。

本申请的稳流器2是针对石油固压设备专门设计的，其采用了限流筒7限定出口流体面积的方式后，在整体外径一定的情况下，其相对现有稳流阀锥型阀芯的结构形式大大提高了流通面积，由此解决现有石油固压设备监控装置由于流体不平稳导致的测量精度差的问题。

该石油固压设备的稳流监控装置，结构紧凑、设计巧妙；采用了在流量器一端装有专门设计的稳流器；流量器另一端装有流量开关的结构设计，采用该种设计后，稳流器能够使管道中的流体平稳的经过流量器，从而提高了流量器的测量精度。此外本申请的流量器和流量开关均带有断流报警功能，从而降低了报警失效的风险，解决了现有石油固压设备的监控装置存有的测量精度差和稳定性差问的题，满足了石油固压设备流量监控的使用需要。