集成涡街流量计的智能配水器的流量监测装置的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种集成涡街流量计的智能配水器的流量监测装置。该专利由中国石油天然气股份有限公司申请，并于2018年10月16日获得授权公告。

内容说明

本发明属于井下流量检测技术领域，具体涉及一种集成涡街流量计的智能配水器的流量监测装置。

发明背景

随着油田开发的深入，注水井分注层数的逐年增加，其分层测试的难度也逐年增大，测试工作量明显提高。提高注水井分层测试技术，能有效的改善注水开发效果，为进一步选择合理的采油工艺措施，多层配注方案提供依据。

常用的井下流量计有电磁流量计、超声波流量计和涡轮流量计，这些流量计在使用的过程中存在一些难以解决的问题：电磁流量计，测量精度受被测介质导电率影响，且感应电极易被油污覆盖从而影响测试效果；超声波流量计，只能用于测量清洁的液体和气体，井下介质油水混合不均匀从而影响测试效果；涡轮流量计，测量精度受油污粘度影响，涡轮易被污垢铁锈卡死，导致测量不准，影响测试效果。

井下流量计对配注水量测试的准确性直接影响了注水效果的好坏，因此需要针对高精度井下流量测调系统进行了开发研究。

发明内容

本发明的目的是克服常规井下流量计在注水井分层测试过程中的各种不足，实现对注水井下流量的直接时时检测，准确反映井下液体流量的状况且耐用适合各种复杂的井下工况。

本发明的结构示意图。附图标记说明：1、上接头；2、上连接体；3、流量计；4、下连接体；5、下接头；6、上电缆接头腔体；7、下电缆接头腔体；8、电缆接头；9、插针体；10、控制电路板；11、第二电缆接头；12、第二插针体；13、流量计主体；14、旋涡发生体；15、探头体。

为此，本发明提供了一种集成涡街流量计的智能配水器的流量监测装置，包括依次串接的上接头、上连接体、流量计、下连接体和下接头，所述的上连接体和下连接体外部分别设有上电缆接头腔体和下电缆接头腔体；

上电缆接头腔体内安装有电缆接头、插针体和控制电路板，所述电缆接头从上电缆接头腔体顶部穿透接入，依次连接插针体和控制电路板后穿过上电缆接头腔体底部连接流量计；

下电缆接头腔体内安装有第二电缆接头和第二插针体，所述第二电缆接头连接着流量计并从下电缆接头腔体顶部穿透接入下电缆接头腔体内部，连接第二插针体后从下电缆接头腔体底部穿透接出。

所述的流量计包括管状的流量计主体、旋涡发生体和探头体，所述的流量计主体连接在上连接体和下连接体之间，流量计主体的内部通道内装有旋涡发生体，流量计主体的内部通道管壁上装有探头体，探头体位于旋涡发生体下方位置。

所述的插针体插接在上电缆接头腔体的顶层中，所述的控制电路板位于插针体下方的腔体中，所述的电缆接头连接着插接在电缆接头腔体顶层中的插针体的一端，插针体的另一端连接控制电路板；第二插针体插接在下电缆接头腔体的顶层中，第二电缆接头连接着插接在下电缆接头腔体顶层中的第二插针体的一端，第二插针体的另一端从下电缆接头腔体底部穿透接出。

所述的上连接体、流量计、下连接体、上电缆接头腔体和下电缆接头腔体供电缆接头或第二电缆接头通过的部位均设置预留圆孔。所述的控制电路板包括流量计的主体电路板和控制由上及下的整个电路通断及信号传输的电路板。

本发明的有益效果：本发明的这种集成涡街流量计的智能配水器的流量监测装置，是根据卡门涡街原理和现代电子技术设计制造的一种流量计，根据卡门涡街原理，通过液体流过旋涡发生体产生的流体旋涡对三角柱的旋涡发生体产生交替变化的压力，由压电信号传感器检测呈电信号经前置放大器进行放大，变成标准电信号输出。从而得到被测介质的流量大小。本发明可以时时直观监测井下液体流动数据，克服了存储式井下流量器不能及时监测出井下液体时时流量的困难。