专利名称：修井液计量尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田修井储液罐用计量尺，适用于测量修井工作液体积和液体体积变化实时监测的修井液计量尺。
背景技术：
目前大港油田在用的修井地面罐(或叫储液容器)有两种规格，一种是内容积为 13立方米(底面积为13平方米)，另一种内容积为15立方米(底面积为15平方米)，两种规格罐的相同之处为罐的有效高度均为一米，都是长方体罐。长期以来计算罐内液体体积时都是用体积、底面积、高度参数互相折算，计算时一般是使用计算器来完成的。比如在很多措施的施工过程中需要按设计规定的体积剂量挤注措施工作液时，修井工作人员常规的计量方法是先用设计的体积与罐的底面积之比换算成高度，然后临时找来一根细绳，在一头系上一个密度比较大的重物，再根据估计的罐内液面的高度在绳子的适当位置系一个疙瘩，再用尺子自疙瘩向重物方向量出预算出的长度，在此长度之处再系一个疙瘩，然后将该绳子的重物一头沉入罐内的工作液中，绳子上端的疙瘩至罐内液面处，开泵以后储液罐内液面逐渐下降，当液面刚好降至第二个疙瘩露出水面时，即已达到设计体积。但是如果在泵注过程中想知道某一时间段的已注入工作液体积时，需要用尺子量出液面已下降的高度，再进行折算。如果出现罐内液面上升，液体体积的计算就更麻烦了， 并且有时会出现数据记乱、忘记、不是同一个人监测很容易搞错。有一些措施对工作液的挤注剂量要求很严格，对于这类的措施有时候会因为工作液的计量不准确，错过处理问题的最佳时机。甚至出现事故。
实用新型内容为克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种修井液计量尺，在现场施工过程中，对现场的修井工作液或措施工作液进行快速准确地实时监测，保证随时为现场技术指挥人员提供可靠的工作液参数，对问题的预测和处理提供最佳的时机。从而保证施工的安全、顺利和措施的效果。为解决上述技术问题，本实用新型修井液计量尺由体积测量尺1、上支撑架2、标准米尺3、上滚轮4、中心尺5、上游标线6、中心尺移动游标7、中心尺支撑架8、下游标线9、 下滚轮10和下支撑架11组成，该体积测量尺1和该标准米尺3固定在上支撑架2、所述中心尺支撑架8和所述下支撑架11的两侧；该中心尺支撑架8与该上支撑架2之间有一个上滚轮4，该中心尺支撑架8和该下支撑架11之间有一个下滚轮10，上滚轮4和下滚轮10分别安装在中心尺支撑架8的两端；该中心尺5安装在上滚轮4和下滚轮10上。上述中心尺5为一条软尺，该中心尺5两端用中心尺连接卡子13固定在该中心尺 5背面。上述体积测量尺1以纵向中心线为界线将该尺分为两部分，每一部分分别有刻度，零值均设在下端端部。体积测量尺1的两部分，一部分为适用底面积为13平方米的长方体储液容器内部液体体积的测量，另一部分适用底面积为15平方米的长方体储液容器内部液体体积的测量。为了便于测量，上述标准米尺3刻度线设在其两边边缘上，零值设在下端端部。上述中心尺移动游标7固定安装在所述中心尺5中部，均靠近中心尺(5)的外表面。中心尺移动游标7可以上下移动，当拖动中心尺移动游标7时，带动与其固定的中心尺 5随之移动。上述上游标线6和下游标线9均靠近中心尺5的外表面，且其两端均安装在体积测量尺1和标准米尺3背面的凹槽中，该上游标线6位于中心尺移动游标7之上；该下游标线9位于中心尺移动游标7之下，上游标线6和下游标线9均可以上下拖动。上游标线6 和下游标线9是罐内液体自初始状态下增加或减少至预定量时液面所到达位置的参照线。 上述上支撑架2、中心尺支撑架8和下支撑架11为不锈钢方管焊接制成，该不锈钢方管内部充满耐水耐油耐温的固体填充材料15，三个支撑架构成了尺子的整体骨架。上述上支撑架2和下支撑架11均为一个长方体。上述中心尺移动游标7、上游标线6和下游标线9都带磁铁，使其保持永远紧贴在中心尺支撑架8前面的钢壁上，用以增加运动阻力，防止其自由滑动。上述中心尺5以中心尺移动游标7为界将中心尺分为上下两部分，以纵向中心线为界又将其上下两部分各分为左右两条尺，零值均在中心尺移动游标7处。零点以上用来测量罐内液体增加时体积参数的变化值，零点以下用来测量罐内液体减少时体积参数的变化值。采用这样的技术方案后，本实用新型修井液计量尺以简单快捷直观的方式将修井地面罐内静止的液体体积、罐内液体增加或减少的速度随时直观地展现在现场工作人员的眼前，无需计算一目了然，为工作人员随时提供准确的数据。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明
图1为本实用新型修井液计量尺的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型修井液计量尺由体积测量尺1、上支撑架2、标准米尺3、上滚轮4、中心尺5、上游标线6、中心尺移动游标7、中心尺支撑架8、下游标线9、下滚轮10和下支撑架11组成，该体积测量尺1和该标准米尺3固定在上支撑架2、所述中心尺支撑架8 和所述下支撑架11的两侧；该中心尺支撑架8与该上支撑架2之间有一个上滚轮4，该中心尺支撑架8和该下支撑架11之间有一个下滚轮10，上滚轮4和下滚轮10分别安装在中心尺支撑架8的两端；该中心尺5安装在上滚轮4和下滚轮10上。修井液计量尺的研制解决了长期以来修井工作液测量操作复杂、误差大、时间长等问题。上述中心尺5为一条软尺，该中心尺5两端用中心尺连接卡子13固定在该中心尺 5背面。中心尺连接卡子13将中心尺5连接成一个闭合的环状，使其可以纵向围绕着中心尺支撑架8做接近半周的转动，用来快速测量储液容器内液体体积的变化参数。上述体积测量尺1以纵向中心线为界线将该尺分为两部分，分别有刻度，零值均设在下端端部。体积测量尺1的两部分，一部分为适用底面积为13平方米的长方体储液容器内部液体体积的测量，另一部分适用底面积为15平方米的长方体储液容器内部液体体积的测量。用来快速测量储液罐液体体积参数。为了便于测量，上述标准米尺3刻度线设在其两边边缘上，零值设在下端端部。标准米尺3可以用来测量储液罐体的长、宽、高及液面的高度等。上述中心尺移动游标7固定安装在所述中心尺5中部，均靠近中心尺(5)的外表面。中心尺移动游标7可以上下移动，当中心尺移动游标7移动时，中心尺5随之移动。中心尺5主要用来快速测量储液容器内液体体积的变化参数，在测量过程中中心尺移动游标 7即为液面的初始位置。上述上游标线6和下游标线9均靠近中心尺5的外表面，且其两端均安装在体积测量尺1和标准米尺3背面的凹槽中，该上游标线6位于中心尺移动游标7之上；该下游标线9位于中心尺移动游标7之下，上游标线6和下游标线9均可以上下拖动。上游标线6 和下游标线9是罐内液体自初始状态下增加或减少至预定量时液面所到达位置的参照线。上述上支撑架2、中心尺支撑架8和下支撑架11为不锈钢方管焊接制成，该不锈钢方管内部充满耐水耐油耐温的固体填充材料15。上中下三个支撑架构成了尺子的整体骨架，两条侧尺和中心尺等全部安装在尺子的骨架上。上述上支撑架2和下支撑架11均为一个长方体。上述中心尺移动游标7、上游标线6和下游标线9都带磁铁，使其保持永远紧贴在中心尺支撑架8前面的钢壁上，用以增加滑动阻力，防止其自由滑动。上述中心尺5以中心尺移动游标7为界将中心尺分为上下两部分，以纵向中心线为界又将其上下两部分均分为左右两条尺，零值均在中心尺移动游标7处。由于中心尺移动游标7可以带动中心尺5进行上下移动，所以在测量前罐内液面只要在尺子的有效测量范围之内都可以作为初始的“零点”。中心尺移动游标7的上下两部分中心尺分别是用来测量罐内液体增加和减少时液体体积参数的变化值。本实用新型在现场进行了运用，具体计量过程如下措施内容用可固结堵剂封堵油层，设计配制堵剂浆体5立方米(以下将堵剂简称为“灰”或“灰浆”)，泵注完堵剂以后需要用8. 1立方米的压井液或清水(也叫顶替液) 将堵剂“推”至封堵井段，盛压井液的容器为修井地面的长方体储液罐，底面积为15平方米 (事先已经测量)。措施要求我们需要准确计量从储液罐中向井筒泵注8. 1立方米顶替液的体积。 并且要在泵注过程中随时向现场技术指导人员汇报已注入的体积参数，用以判断堵剂所推至的位置。设计要求施工压力控制在25MPa以内，由于封堵井段比较深地层温度较高要求尽量缩短每一道工序的时间(加快施工速度)，施工过程保持连续进行。以下用本实用新型方法与原测量方法进行了计量对比1、用本实用新型修井液计量尺方法(1)向井筒注入工作液时A、现场选择了 1#地面罐为顶替液注入罐。为了保证本道工序的连续进行首先测量了罐内液体的总量。将修井液计量尺垂直插入储液罐的液体中，尺的下端直接插到罐的底部，这时侧面的体积测量尺显示本罐内液体体积总数为12. 15立方米，标准米尺显示液面的高度为 0. 81米。得知本罐的液量足够注入，注入过程可以连续进行无需换罐。B、按设计要求测量出达到要求注入量时液面所处位置。上提修井液计量尺，将中心尺移动游标滑至计量尺刚才所测的液面处，即标准米尺上的0. 81米的刻度线，再将下游标线向下滑至中心尺上符合底面积15平方米储液罐的 8. 1立方米的刻度线，然后将计量尺插到原来的位置，操作结束。完成整个操作过程只需要不到10秒钟的时间。如果施工顺利液面下降至与下游标线平齐时即达到8. 1立方米，即告知停泵。此时罐内剩余液量应为4. 05立方米，液面高度为0. 27米。下一步就是观察和读数了 在液面下降(向井筒中泵注)过程中，液面所到达中心尺上的刻度随时向技术人员汇报，直接读数即为开泵以后到此时所泵注的液体体积参数。但是情况出现了意外。在施工过程中初期压力比较平稳，一段时间之后升压速度比较快，注入到12-15分钟间压力快速上升，由12MPa至23MPa，当技术人员挥手示意汇报已泵注液量时(技术人员必须密切注视着泵注压力的变化，已泵注体积参数由测量人员提供)，从中心尺上的刻度显示液量已下降了 6. 1立方米。到19分钟时压力达到25MPa，因达到设计压力所以停止注入，技术人员再次挥手示意汇报已泵注液量，此时在中心尺上显示罐内液量已下降了 6. 7立方米。技术员马上推算出油管内的堵剂灰面已经推至2220米(油管内容积按每一千米3. 019立方米计算)，决定立即倒流程反循环洗井(洗出井筒内推不进去的多余堵剂)，预计应洗出堵剂浆体量为1. 4立方米。(2)井筒返出液的计量洗井初期是在3#地面罐中循环洗井，计划洗井时返出的灰浆废液排至2#地面罐 (经测量该罐与1#罐的底面积相同)。当返出灰浆时将返液的出口管线转移至向2#罐中排废液(灰浆)。将修井液计量尺插入2#地面罐中，用体积测量尺测得2#罐中原有液量为3. 15立方米，液面高度为0. 21米。提出计量尺，将中心尺移动游标滑至本罐的液面处，即标准米尺的0. 21米处，然后将上游标线向上滑至中心尺的1. 4立方米刻度线上，然后再插入原来位置，观察、读数。当出口的返出液由返清水一灰水并且浓度在不断增加时，将出口管线转移至向姊罐排液(灰浆)，3分钟后返出的灰浆浓度下降一灰水，此时将出液口管线再次转移至3#罐继续循环洗井。计量姊罐中共返出的灰浆量，在中心尺上显示罐内液体增加了 1.5立方米 (包括前后被稀释的少量灰水)，罐内总液量增加至4. 65立方米，液面高度为0. 31米。刚好与预计的应返出灰浆量吻合，判断整个施工过程顺利。如果反洗出的灰浆量与预计返灰量误差大于0. 2立方米，应立即分析查找误差的原因，以便问题在最佳时机得到处理，避免后期事故的发生。修井液计量尺的使用条件如果罐所放的位置地面有倾斜情况时，应选择一个适当的位置，另外罐的底部不能有过多的堆积的泥沙、砖头、棉纱等影响测量的杂物，罐的整体不能有过大的变形情况。 否则会产生测量误差。2、采用传统的“吊绳法”[0050]Α、得知顶替液量是8. 1立方米时，修井工找来了一段一米多长的细绳和一个重物 (钢丝绳卡子)并将其系在细绳的一头。B、用钢板尺测量1#罐中的液面高度为0. 81米计算出罐内液体总量=底面积X高度=15X0.81 = 12. 15(立方米)C、计算出罐内液体下降8. 1立方米时，液面应下降的高度。8. 1立方米+15平方米(底面积)=0. M米。D、按以上计算的数据在绳子上系疙瘩，做标记。用米尺自所吊重物一头测量第一个疙瘩系在距离重物大约5-10厘米处。第二个疙瘩用米尺测量系在距离第一个疙瘩M厘米处。E、提起绳子，将重物一头沉入罐内液体中，沉至绳子的第二个疙瘩刚好到液面位置时，将绳子的上面一头牢固地系在罐上面的横梁上(如果吊绳处罐没有刚好没有横梁， 可以将细绳系在罐外的铁锹把上或其他地方)。在系绳头时一定要保持绳子上的第二个疙瘩在液面处，并且要系紧不能松动。完成整个过程需要了 10分钟左右的时间。当泵压升至23MPa技术人员示意汇报已注入液量时，测量人员用钢板尺测量此时绳子上的第二个疙瘩到液面的距离为0. 405米计算已泵注液量=15平方米(罐底面积)X0. 405米=6. 075立方米。测量、计算所用时间1分钟20秒。自开始测量到汇报液面又下降了 1. 8厘米(0. 27立方米)，数据
汇报严重滞后。当压力升至25MI^停止注入，再次汇报已注液量时又重复了以上方法。洗井过程中计量返出灰浆量时没有用该方法计量。以前因为操作的繁琐一般不计量返出灰浆量，如果需要计量时在泵的吸入罐中用钢板尺测量液面下降的高度乘以该罐的底面积，乘积即为返出灰浆量。如果泵的吸入口储液罐计量不方便，可以根据经验估算泵的排量和时间的乘积来推算返出灰浆量，这种方法误差更大。如果感觉出返出灰浆量与推算数据差别较大时，为了保证施工的安全当时会将井内油管全部提出井筒，浪费了人力、物力、财力。总之，相比传统的“吊绳法”，本实用新型修井液计量尺以简单快捷直观的方式将修井地面罐内的液体体积、罐内液体增加或减少的变化参数随时直观地展现在现场操作人员的眼前，无需计算一目了然，为操作及技术人员随时提供准确的数据。上面结合附图对本实用新型优选的具体实施方式
作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型构思的前提下作出各种变化。
权利要求1.一种修井液计量尺，由体积测量尺(1)、上支撑架O)、标准米尺(3)、上滚轮0)、 中心尺(5)、上游标线(6)、中心尺移动游标(7)、中心尺支撑架(8)、下游标线(9)、下滚轮(10)和下支撑架(11)组成，其特征是所述体积测量尺(1)和所述标准米尺C3)固定在所述上支撑架O)、所述中心尺支撑架(8)和所述下支撑架(11)的两侧；该中心尺支撑架(8) 与该上支撑架( 之间有一个上滚轮G)，该中心尺支撑架(8)和该下支撑架(11)之间有一个下滚轮(10)，上滚轮(4)和下滚轮(10)分别安装在中心尺支撑架(8)的两端；所述中心尺( 安装在上滚轮(4)和下滚轮(10)上。
2.根据权利要求1所述的修井液计量尺，其特征是所述中心尺( 为一条软尺，该中心尺( 两端用中心尺连接卡子(1 固定在该中心尺( 背面。
3.根据权利要求1所述的修井液计量尺，其特征是所述体积测量尺(1)以纵向中心线为界线将该尺分为两部分，两边分别有刻度线，零值均设在下端端部。
4.根据权利要求1所述的修井液计量尺，其特征是所述标准米尺C3)刻度线设在其两边边缘上，零值设在下端端部。
5.根据权利要求1或2所述的修井液计量尺，其特征是所述中心尺移动游标(7)固定在所述中心尺(5)中部，均靠近中心尺(5)的外表面。
6.根据权利要求5所述的修井液计量尺，其特征是所述上游标线(6)和下游标线(9) 均靠近中心尺(5)的外表面，且其两端均安装在体积测量尺(1)和标准米尺C3)背面的凹槽中，该上游标线(6)位于中心尺移动游标(7)之上；该下游标线(9)位于中心尺移动游标(7)之下。
7.根据权利要求1所述的修井液计量尺，其特征是所述上支撑架O)、中心尺支撑架(8)和下支撑架(11)为不锈钢方管焊接制成，该不锈钢方管内部充满耐水耐油耐温的固体填充材料(15)。
8.根据权利要求7所述的修井液计量尺，其特征是所述上支撑架( 和下支撑架(11)均为一个长方体。
9.根据权利要求6所述的修井液计量尺，其特征是所述中心尺移动游标(7)、上游标线(6)和下游标线(9)都带磁铁。
10.根据权利要求5所述的修井液计量尺，其特征是所述中心尺(5)以中心尺移动游标(7)为界将中心尺分为上下两部分，以纵向中心线为界又将其上下两部分均分为左右两条尺，零值均在中心尺移动游标(7)处。
专利摘要本实用新型涉及一种修井液计量尺，由体积测量尺(1)、上支撑架(2)、标准米尺(3)、上滚轮(4)、中心尺(5)、上游标线(6)、中心尺移动游标(7)、中心尺支撑架(8)、下游标线(9)、下滚轮(10)和下支撑架(11)组成，该体积测量尺和标准米尺固定在上支撑架(2)、中心尺支撑架(8)和下支撑架(11)的两侧；该中心尺(5)安装在中心尺支撑架(8)两端的上滚轮(4)和下滚轮(10)上。该计量尺可以快速准确地测量有效底面积为13平方米和15平方米两种规格的方形储液罐内液体体积的测量，长度和高度的测量、罐内液体增加或减少实时体积的测量、预定罐内液体增加或减少体积的测量和液面定位。
文档编号G01F23/04GK202339214SQ20112043108
公开日2012年7月18日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者刑立国, 刘希君, 崔臣滨, 李莹, 杨卫华, 王心刚, 程静, 葛红江, 袁润成, 魏玉莲 申请人:中国石油天然气股份有限公司