一种井口计产装置的制作方法

本实用新型属于油井原油产量计量技术领域，具体涉及一种井口计产装置。

背景技术：

油井内的原油开采后大都采用管道输送至油田计量站和本地原油储罐两种临时储存方式，由于原油产量结构体积大和原油产量测量精度的问题，现有技术中很少有在油井井口对油井的原油生产进行计量。目前，针油井的原油常用的计量方式主要为：当原油储存在原油储罐时，测量人员将一根长杆放入储油罐底部获取印迹后，利用尺量，得到原油液面高度，需反复多次测量，方能确认原油液面高度，工作量非常大，费时费力，且测量精度低；当原油通过管道输出时，采取计量车进行测量。现有测量方法主要存在以下问题：第一，测量工作量大，需要多次测量，费时费力；第二，测量精度低，不能实现原油产量的在线测量；第三，遇到恶劣天气，工作人员进行原油产量测量时安全性差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种井口计产装置，其结构简单，设计合理，对油井内的井内油管抽上来的原油进行实时采集和计量，通过油气分离机构将原油中的空气分离出去，降低原油中的空气对计产装置测量结果的影响；通过接料机构实现油井出油量的计量，省时省力，计量精度高，且避免了人工测量原油产量，安全性好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种井口计产装置，其特征在于：包括计量罐、均设置在计量罐内的油气分离机构和接料机构，以及设置在计量罐上的检测模块；

所述计量罐的顶部设置有与井内油管连通的进油管，所述计量罐的底部设置有与井上油管连通的出油管；

所述接料机构包括接料漏斗、设置在接料漏斗内且用于控制接料漏斗内液体流通的控制阀体、套设在接料漏斗底部的柔性出料管和设置在柔性出料管下方的接料容器，以及连接所述接料容器和柔性出料管的驱动部件；

所述接料容器包括方筒、设置在方筒内且用于对方筒的内腔进行分隔的分隔板，以及设置在方筒底部的封堵部件，所述分隔板将方筒的内腔分隔为左计量腔和右计量腔，所述左计量腔内均设置有左液位传感器，所述右计量腔内设置有右液位传感器，所述柔性出料管远离接料漏斗的端部与左计量腔和右计量腔之间均设置有间隙；

所述封堵部件包括两个对称设置在方筒底部的滑轨，以及设置在滑轨内且用于封堵左计量腔或右计量腔的封堵板，所述封堵板与滑轨滑动配合；

所述检测模块包括电子线路板，所述左液位传感器和右液位传感器均与所述电子线路板连接。

上述的一种井口计产装置，其特征在于：所述电子线路板上集成有微控制器和与微控制器相接的数据存储模块，以及与微控制器的输入端连接且位于进油管内的压力传感器；

所述左液位传感器和右液位传感器的输出端均与微控制器的输入端连接，所述微控制器的输出端连接有电机驱动模块、控制模块、电子计数器和显示屏。

上述的一种井口计产装置，其特征在于：所述油气分离机构包括设置在计量罐内的油气分离箱、设置在油气分离箱内且伸出油气分离箱底部的转轴、设置在转轴上的螺旋槽，以及设置在计量罐内且位于油气分离箱下方的电机，所述电机的输出轴与转轴伸出油气分离箱的端部连接，所述电机的输入端与电机驱动模块的输出端连接；

所述油气分离箱的顶部设置有进油口和出气口，所述进油口与进油管远离所述井内油管的端部连通，所述油气分离箱的底部设置有与油气分离箱连通的硬性出油管，所述硬性出油管远离油气分离箱的端部伸入至接料漏斗内。

上述的一种井口计产装置，其特征在于：所述柔性出料管靠近接料漏斗的端部设置有抱箍，所述柔性出料管远离接料漏斗的端部套设有连接套。

上述的一种井口计产装置，其特征在于：所述驱动部件包括依次连接的上水平杆、竖直杆和下水平杆，以及设置在竖直杆的中心位置处的伸缩杆，所述上水平杆、下水平杆和伸缩杆呈平行布设，且所述上水平杆和下水平杆与伸缩杆分别位于竖直杆的两侧；

所述上水平杆远离竖直杆的端部与连接套连接，所述下水平杆远离竖直杆的端部与封堵板连接，所述伸缩杆远离竖直杆的端部设置在计量罐上且伸出计量罐，所述伸缩杆的输入端与控制模块的输出端连接。

上述的一种井口计产装置，其特征在于：所述计量罐内还设置有连接板，所述连接板的外侧壁与计量罐的内侧壁连接，所述连接板上开设有接料漏斗安装孔，所述接料漏斗的底部穿出所述接料漏斗安装孔。

上述的一种井口计产装置，其特征在于：所述方筒的外侧壁上设置有多个竖向连接杆，所述竖向连接杆远离方筒的端部与连接板的底部连接。

上述的一种井口计产装置，其特征在于：所述控制阀体包括设置在接料漏斗内且用于封堵和打开接料漏斗底部的挡板，以及设置在接料漏斗上且用于带动挡板转动的控制阀体执行器，所述控制阀体执行器由微控制器进行控制。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，设计合理，计量罐顶部的进油管与井内油管连通，对油井内的井内油管抽上来的原油进行实时采集，能够在原油流动的同时监测原油的产量，且方便计算某个时间段内的累计流量。

2、本实用新型通过设置油气分离机构将原油中的空气分离出来提高原油的纯度，当油井内的原油经过井内油管和进油管进入油气分离箱内，微控制器控制电机转动，电机转动带动转轴上的螺旋槽旋转产生离心效果，将原油中的空气分离出来，并通过油气分离箱顶部的出气口将分离的空气排出，降低原油中的空气对计产装置测量结果的影响。

3、本实用新型通过设置接料机构将硬性出油管排出的原油引流至右计量腔内，当右液位传感器测量到右计量腔内的原油液位到达右液位传感器的液位设定值时，微控制器通过控制伸缩杆的伸长使原油流入左计量腔，当左液位传感器测量到左计量腔内的原油液位到达左液位传感器的液位设定值时，微控制器通过控制伸缩杆的收缩使原油流入右计量腔内，多次重复上述步骤，直至完成油井内的原油抽取，同时，伸缩杆每动作一次微控制器控制电子计数器计数一次，通过电子计数器的计数次数计量出左计量腔和右计量腔接油的总量，进而在油井井口实现原油的计量，省时省力，计量精度高。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，对油井内的井内油管抽上来的原油进行实时采集和计量，通过油气分离机构将原油中的空气分离出去，降低原油中的空气对计产装置测量结果的影响；通过接料机构实现油井出油量的计量，省时省力，计量精度高，且避免了人工测量原油产量，安全性好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型柔性出料管和右计量腔配合的结构示意图。

图2为本实用新型柔性出料管和左计量腔配合的结构示意图。

图3为本实用新型转轴和螺旋槽的连接结构示意图。

图4为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明:

1—计量罐；2—进油管；3—出油管；

4—接料漏斗；5—柔性出料管；6—分隔板；

7—左计量腔；8—右计量腔；9—左液位传感器；

10—右液位传感器；11—滑轨；12—封堵板；

13—微控制器；14—数据存储模块；15—电机驱动模块；

16—显示屏；17—油气分离箱；18—转轴；

19—螺旋槽；20—电机；21—抱箍；

22—上水平杆；23—竖直杆；24—下水平杆；

25—伸缩杆；26—连接套；27—连接板；

28—方筒；29—竖向连接杆；30—硬性出油管；

31—压力传感器；32—控制模块；33—电子计数器；

34—出气口；35—安装箱；36—箱体安装座；

37—电机安装座；38—挡板；39—控制阀体执行器。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型包括计量罐1、均设置在计量罐1内的油气分离机构和接料机构，以及设置在计量罐1上的检测模块；

所述计量罐1的顶部设置有与井内油管连通的进油管2，所述计量罐1的底部设置有与井上油管连通的出油管3；

所述接料机构包括接料漏斗4、设置在接料漏斗4内且用于控制接料漏斗4内液体流通的控制阀体、套设在接料漏斗4底部的柔性出料管5和设置在柔性出料管5下方的接料容器，以及连接所述接料容器和柔性出料管5的驱动部件；

所述接料容器包括方筒28、设置在方筒28内且用于对方筒28的内腔进行分隔的分隔板6，以及设置在方筒28底部的封堵部件，所述分隔板6将方筒28的内腔分隔为左计量腔7和右计量腔8，所述左计量腔7内均设置有左液位传感器9，所述右计量腔8内设置有右液位传感器10，所述柔性出料管5远离接料漏斗4的端部与左计量腔7和右计量腔8之间均设置有间隙；

所述封堵部件包括两个对称设置在方筒28底部的滑轨11，以及设置在滑轨11内且用于封堵左计量腔7或右计量腔8的封堵板12，所述封堵板12与滑轨11滑动配合；

所述检测模块包括电子线路板，所述左液位传感器9和右液位传感器10均与所述电子线路板连接。

本实施例中，实际使用时，计量罐1顶部的进油管2与井内油管连通，对油井内的井内油管抽上来的原油进行实时采集，能够在原油流动的同时监测原油的产量。

本实施例中，实际使用时，计量罐1由柱形段和设置在柱形段底部的锥形段组成，油气分离机构和接料机构均设置在柱形段内，出油管3设置锥形段的底部，设置锥形段的目的是：便于将计量罐1内的原油通过出油管3输送至井上油管，避免原油残留在计量罐1内导致计产装置测量结果与实际原油产量不符。

本实施例中，需要说明的是，通过设置油气分离机构将原油中的空气分离出来提高原油的纯度，当油井内的原油经过所述井内油管和进油管2进入油气分离箱17内，微控制器13控制电机20转动，电机20转动带动转轴18上的螺旋槽19旋转产生离心效果，将原油中的空气分离出来，并通过油气分离箱17顶部的出气口34将分离的空气排出，降低原油中的空气对计产装置测量结果的影响。

本实施例中，通过设置接料机构将硬性出油管30排出的原油通过接料漏斗4和柔性出料管5引流至左计量腔7和右计量腔8内，当伸缩杆25处于收缩状态时，封堵板12封堵右计量腔8的底部，柔性出料管5远离接料漏斗4的端部位于右计量腔8的上方将原油引流至右计量腔8内，直至右液位传感器10检测到右计量腔8内的液位测量值等于右液位传感器10的液位设定值，微控制器13控制控制阀体执行器39反向转动使挡板38封堵接料漏斗4的底部；之后，微控制器13控制伸缩杆25伸长至伸缩杆25的最大行程，且微控制器13控制控制阀体执行器39正向转动使挡板38打开接料漏斗4的底部，伸缩杆25伸长使封堵板12封堵左计量腔7的底部，柔性出料管5远离接料漏斗4的端部位于左计量腔7的上方将原油引流至左计量腔7内，直至左液位传感器9检测到左计量腔7内的液位测量值等于左液位传感器9的液位设定值，微控制器13控制控制阀体执行器39反向转动使挡板38封堵接料漏斗4的底部，微控制器13控制伸缩杆25收缩，当伸缩杆25收缩至初始状态后，微控制器13控制控制阀体执行器39正向转动使挡板38打开接料漏斗4的底部，多次重复上述步骤，直至完成油井内的原油抽取；同时，在伸缩杆25动作时，微控制器13控制电子计数器33计数一次，通过电子计数器33的计数次数计量出左计量腔7和右计量腔8接油的总量，在油井井口实现原油产量的计量，省时省力，计产精度高。

本实施例中，需要说明的是，左液位传感器9的液位设定值和右液位传感器10的液位设定值可根据实际情况设定为1l～20l中任意一个整数值，便于计算左计量腔7和右计量腔8接油的总量。

本实施例中，通过设置封堵部件对左计量腔7或右计量腔8进行封堵，当需要左计量腔7接油时，封堵板12封堵左计量腔7的底部，使右计量腔8内的原油流入计量罐1内；当需要右计量腔8接油时，封堵板12封堵右计量腔8的底部，使左计量腔7内的原油流入计量罐1内。

本实施例中，所述左液位传感器9和右液位传感器10均为cr0wnto液位传感器。

如图3所示，本实施例中，所述电子线路板上集成有微控制器13和与微控制器13相接的数据存储模块14，以及与微控制器13的输入端连接且位于进油管2内的压力传感器31；

所述左液位传感器9和右液位传感器10的输出端均与微控制器13的输入端连接，所述微控制器13的输出端连接有电机驱动模块15、控制模块32、电子计数器33和显示屏16。

本实施例中，所述计量罐1的外侧壁上设置有安装箱35，所述电子线路板设置在安装箱35内，所述显示屏16设置在安装箱35的顶部。

本实施例中，所述微控制器13为stm32f103vet6微控制器，数据存储模块14为at24c04存储模块，压力传感器31为fsr402电阻式薄膜压力传感器，电子计数器33为qf-c04计数器模块，显示屏16为1.5寸tft液晶显示屏。

本实施例中，设置压力传感器31的目的是：当压力传感器31检测到进油管2内有原油流过时，微控制器13控制电机20工作。

如图1和图4所示，本实施例中，所述油气分离机构包括设置在计量罐1内的油气分离箱17、设置在油气分离箱17内且伸出油气分离箱17底部的转轴18、设置在转轴18上的螺旋槽19，以及设置在计量罐1内且位于油气分离箱17下方的电机20，所述电机20的输出轴与转轴18伸出油气分离箱17的端部连接，所述电机20的输入端与电机驱动模块15的输出端连接；

所述油气分离箱17的顶部设置有进油口和出气口34，所述进油口与进油管2远离所述井内油管的端部连通，所述油气分离箱17的底部设置有与油气分离箱17连通的硬性出油管30，所述硬性出油管30远离油气分离箱17的端部伸入至接料漏斗4内。

本实施例中，所述计量罐1的内侧壁上设置有用于安装油气分离箱17的箱体安装座36，所述油气分离箱17与箱体安装座36固定连接，箱体安装座36与计量罐1的内侧壁固定连接；箱体安装座36上还设置有电机安装座37，所述电机安装座37与电机20固定连接。

如图1所示，本实施例中，所述柔性出料管5靠近接料漏斗4的端部设置有抱箍21，所述柔性出料管5远离接料漏斗4的端部套设有连接套26。

本实施例中，柔性出料管5靠近接料漏斗4的端部与接料漏斗4的底部过盈配合，通过设置抱箍21锁紧柔性出料管5和接料漏斗4的底部。

如图1和图4所示，本实施例中，所述驱动部件包括依次连接的上水平杆22、竖直杆23和下水平杆24，以及设置在竖直杆23的中心位置处的伸缩杆25，所述上水平杆22、下水平杆24和伸缩杆25呈平行布设，且所述上水平杆22和下水平杆24与伸缩杆25分别位于竖直杆23的两侧；

所述上水平杆22远离竖直杆23的端部与连接套26连接，所述下水平杆24远离竖直杆23的端部与封堵板12连接，所述伸缩杆25远离竖直杆23的端部设置在计量罐1上且伸出计量罐1，所述伸缩杆25的输入端与控制模块32的输出端连接。

本实施例中，需要说明的是，当伸缩杆25伸长时，伸缩杆25伸长带动竖直杆23向左移动，竖直杆23向左移动带动上水平杆22和下水平杆24均向左移动，使封堵板12位于左计量腔7的底部，柔性出料管5远离接料漏斗4的端部位于左计量腔7的上方；当伸缩杆25收缩时，伸缩杆25收缩带动竖直杆23向右移动，竖直杆23向右移动带动上水平杆22和下水平杆24均向右移动，使封堵板12位于右计量腔8的底部，柔性出料管5远离接料漏斗4的端部位于右计量腔8的上方。

本实施例中，控制模块32和伸缩杆25的连接结构可参考专利号为201720682504.5的中国实用新型专利一种电动伸缩杆牵引力大小控制装置中公开的控制模块和伸缩杆的连接结构。

本实施例中，所述计量罐1内还设置有连接板27，所述连接板27的外侧壁与计量罐1的内侧壁连接，所述连接板27上开设有接料漏斗安装孔，所述接料漏斗4的底部穿出所述接料漏斗安装孔。

本实施例中，接料漏斗4的顶部位于所述接料漏斗安装孔的上方，所述接料漏斗4的底部伸出所述接料漏斗安装孔。

本实施例中，所述方筒28的外侧壁上设置有多个竖向连接杆29，所述竖向连接杆29远离方筒28的端部与连接板27的底部连接。

本实施例中，通过多个竖向连接杆29将方筒28与连接板27连接为一体。

本实施例中，所述控制阀体包括设置在接料漏斗4内且用于封堵和打开接料漏斗4底部的挡板38，以及设置在接料漏斗4上且用于带动挡板38转动的控制阀体执行器39，所述控制阀体执行器39由微控制器13进行控制。

本实施例中，电动风阀执行器22的型号为ya1-m-9108-aga-1。

本实施例中，需要说明的是，所述井口计产装置通过计算左计量腔7和右计量腔8接油的总量计算原油的产量，计产即为计算原油的产量。

本实用新型具体使用时，将进油管2伸出计量罐1的端部与井内油管连接，并出油管3伸出计量罐1的端部与井上油管连接，油井内的原油通过进油管2进入油气分离箱17内，当进油管2内有原油流过时，压力传感器31检测到原油流过时的压力，微控制器13控制电机20转动，电机20转动带动转轴18上的螺旋槽19旋转产生离心效果，将原油中的空气分离出来并通过油气分离箱17顶部的出气口34将分离的空气排出，原油通过硬性出油管30、接料漏斗4和柔性出料管5流入右计量腔8内，直至右液位传感器10检测到右计量腔8内的液位测量值等于右液位传感器10的液位设定值，微控制器13控制控制阀体执行器39反向转动使挡板38封堵接料漏斗4的底部；之后，微控制器13控制伸缩杆25伸长至伸缩杆25的最大行程，且微控制器13控制控制阀体执行器39正向转动使挡板38打开接料漏斗4的底部，伸缩杆25伸长使封堵板12封堵左计量腔7的底部，柔性出料管5远离接料漏斗4的端部位于左计量腔7的上方将原油引流至左计量腔7内，直至左液位传感器9检测到左计量腔7内的液位测量值等于左液位传感器9的液位设定值，微控制器13控制控制阀体执行器39反向转动使挡板38封堵接料漏斗4的底部，微控制器13控制伸缩杆25收缩，当伸缩杆25收缩至初始状态后，微控制器13控制控制阀体执行器39正向转动使挡板38打开接料漏斗4的底部，多次重复上述步骤，直至完成油井内的原油抽取；同时，在伸缩杆25动作时，微控制器13控制电子计数器33计数一次，通过电子计数器33的计数次数计量出左计量腔7和右计量腔8接油的总量，在油井井口实现原油产量的计量，省时省力，计产精度高。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。