一种水下多相流量计射线探测器安装结构 |
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| 申请号 | CN201710778031.3 | 申请日 | 2017-09-01 | 公开(公告)号 | CN107478288A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 中国海洋石油总公司; 中海油研究总院; 海默科技(集团)股份有限公司; | 发明人 | 洪毅; 潘艳芝; 孙钦; 郑利军; 王镇岗; 郭宏; 安维峥; 闫嘉钰; 侯广信; 刘太元; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 水 下 多相流 量计射线探测器安装结构，包括流量计管体，其内部设置有 流体 计量通道，所述流量计管体的外 侧壁 上设置有与所述流量计管体的轴线平行的平面区域，所述流量计管体内设置有垂直于所述平面区域的 探头 安装腔，所述探头安装腔中设置有探测器组件，所述探测器组件连接用于处理、接收、传输 信号 的 电子 仓组件。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种水下多相流量计射线探测器安装结构，其特征在于：包括流量计管体，其内部设置有流体计量通道，所述流量计管体的外侧壁上设置有与所述流量计管体的轴线平行的平面区域，所述流量计管体内设置有垂直于所述平面区域的探头安装腔，所述探头安装腔中设置有探测器组件，所述探测器组件连接用于处理、接收、传输信号的电子仓组件。 |
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| 说明书全文 | 一种水下多相流量计射线探测器安装结构技术领域[0001] 本发明涉及一种水下多相流量计射线探测器安装结构，属于石油勘探术领域。 背景技术[0002] 油田在正常的生产过程中，油井油气水的检测与计量对于了解整个油气田的生产和优化油藏管理具有非常重要的意义。常规的做法是采用测试管线或测试分离器进行计量。但测试分离器造价昂贵、占地空间大、测试周期长、所得数据不连续，难以满足油田生产优化和管理的需要。另一种做法是将多相流量计安装在平台井口进行测量，这种测量方式相对于测试分离器要更经济、也更节省空间，对油气井的监控能力也更强。目前，国内现有的多相流量计只能安装在地面或海洋平台上使用，并不能安装在水下使用，对于边远井来说，将井流引到平台在水上测量成本太大。更明智的做法是将流量计安装在水下井口或管汇处进行计量，然后将多口井的产量汇合后通过一条管线输送至平台。但目前的流量计结构松散且容易被海水和管道内的油气水腐蚀，放射源容易被海水浸泡。 发明内容[0003] 针对背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种结构紧凑的水下多相流量计射线探测器安装结构。 [0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种水下多相流量计射线探测器安装结构，其特征在于：包括流量计管体，其内部设置有流体计量通道，所述流量计管体的外侧壁上设置有与所述流量计管体的轴线平行的平面区域，所述流量计管体内设置有垂直于所述平面区域的探头安装腔，所述探头安装腔中设置有探测器组件，所述探测器组件连接用于处理、接收、传输信号的电子仓组件。 [0005] 所述探头安装腔底部设置有三级阶梯孔，其包括第一盲孔、设置在所述第一盲孔底部的第二盲孔和设置在所述第二盲孔底部的第三通孔，所述第三通孔与所述流体计量通道连通，所述探测器组件包括一端开口一端封闭且呈筒状的陶瓷垫，所述陶瓷垫的侧壁上设置有陶瓷密封环，所述陶瓷密封环的一个端面与所述陶瓷垫的开口端的端面平齐，所述陶瓷密封环的另一个端面与所述第一盲孔的底部相接触，所述陶瓷垫的封闭端设置有与所述流体计量通道半径相同且能与所述流体计量通道构成一个完整侧壁的圆弧槽；在所述陶瓷垫的开口端设置有呈凸台结构的压紧垫，所述压紧垫的轴心设置有呈锥形的射线过孔，所述压紧垫的凸台外壁与所述第一盲孔的侧壁相接触，所述压紧垫侧壁与所述探头安装腔的侧壁接触；所述压紧垫的另一端设置有隔热套，所述隔热套靠近所述压紧垫的一端设置有供射线穿过的通孔，所述隔热套的外侧壁与所述探头安装腔的侧壁接触，所述隔热套中设置有呈柱状的探头，所述隔热套背离所述压紧垫的一端的端面与所述平面区域平齐，所述平面区域上固定设置有法兰，所述法兰与呈中空圆柱状的底座的侧壁固定连接，所述法兰中设置有所述探头，所述探头的前端设置在所述隔热套中，所述探头的后端设置在所述底座中，所述电子仓组件固定在所述底座的一个端面上，所述射线过孔、陶瓷垫、隔热套、探头和法兰的轴线重合。 [0006] 所述底座中设置有与所述底座同轴的盲孔，所述底座的径向上设置有与所述盲孔连通的径向孔，所述盲孔中竖直设置有与所述径向孔垂直的竖板，所述竖板的一侧固定设置有用于吸收辐射的注铅盒，所述竖板的另一侧设置有探头压紧装置，所述探头压紧装置包括端面固定设置在所述竖板上的空心凸台和套装在所述空心凸台的台阶面处的压紧弹簧，所述压紧弹簧的另一端连接有滑动设置在所述径向孔中的挡板，所述探头伸入所述径向孔中与所述挡板接触。 [0007] 所述电子仓组件包括呈筒状的仓体，所述仓体的一端通过法兰盘固定设置在所述底座的端面上，所述仓体中设置有电子元件，所述仓体的另一端设置有两个以上的电接头安装孔，在任意一个所述电接头安装孔上连接有电接头，未安装所述电接头的所述电接头安装孔上设置有密封盖，所述密封盖包括圆盘和设置在圆盘下端面的凸台。 [0008] 所述压紧垫内部的所述射线过孔的小径端的尺寸不小于所述陶瓷垫内部孔径的尺寸，所述压紧垫内部的所述射线过孔的大径端与所述隔热套密闭端的所述通孔的大小相同。 [0009] 在所述隔热套的内顶面与所述探头的前端面之间设置有隔热垫圈，所述隔热套的内顶面、所述隔热垫圈和所述探头在所述压紧弹簧的作用下紧密贴合在一起，该所述隔热垫圈的内孔大于所述射线过孔上大径端的直径，在所述陶瓷垫的外侧壁与所述第一盲孔的侧壁之间设置有径向密封圈，在所述陶瓷密封环的上端面与所述第二盲孔的底部之间设置有周向密封环，所述陶瓷密封环的上端面与所述第二盲孔的顶面在所述探头传递的压力的作用下紧密贴合，所述平面区域上同心于所述隔热套设置有第一密封环槽，所述法兰的上端面上对应与所述第一密封环槽设置有第二密封环槽，在所述第一密封环槽与所述第二密封环槽形成的环形密封腔室中设置有法兰密封圈。 [0010] 所述密封盖上凸台侧壁与所述电接头安装孔的孔壁之间设有塑料密封环，所述密封盖上台阶面与所述仓体的上端面之间设有金属密封环。 [0011] 所述法兰通过螺栓固定设置在所述平面区域上，所述压紧垫通过螺钉固定设置在所述探头安装腔的底面。 [0012] 所述流体计量通道中设置有文丘里管，所述文丘里管通过固定在其一端的连接法兰嵌套设置在所述流量计管体上。 [0014] 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明探头前端套设有隔热套，隔热套的顶端设置有供射线穿过的通孔，隔热套的上端设置有凸台形的压紧垫，压紧垫的轴线出设置有呈锥形的射线过孔，压紧垫的上端设置有陶瓷垫，在流量计管体的外侧壁上径向设置有放射源组件，放射源组件与探测器组件在同一径向线上，因此探测器组件结构紧凑。2、本发明底座中设置有与底座同轴的盲孔，底座的径向上设置有与盲孔连通的径向孔，盲孔中竖直设置有与径向孔垂直的竖板，竖板的一侧固定设置有用于吸收辐射的注铅盒，竖板的另一侧设置有探头压紧装置，探头压紧装置包括端面固定设置在竖板上的空心凸台和套装在空心凸台台阶面处的压紧弹簧，压紧弹簧的另一端连接有滑动设置在径向孔中的挡板，伸入法兰和径向孔的探头与挡板接触，因此，此结构有减震作用，使探头浮动压紧在底座中不易损坏。3、本发明探头前端套设隔热套，在探头和隔热套内顶面之间设置有隔热垫圈，后端接触底座，海水可对探头进行快速散热，因此，探头能处于低温环境，大大延长了探头的使用寿命。附图说明 [0015] 图1为本发明整体爆炸结构的示意图； [0016] 图2为本发明的平面分解结构示意图； [0017] 图3为本发明探头安装腔的结构示意图； [0018] 图4为本发明压紧垫的结构示意图； [0019] 图5为本发明陶瓷垫的结构示意图； [0020] 图6为本发明探测器组件和探头安装腔的装配图； [0021] 图7为图6中探头安装腔装配图的放大图； [0022] 图8为本发明电子仓组件的爆炸结构示意图； [0023] 图9为本发明底座剖视结构示意图； [0024] 图10为本发明密封盖与电接头安装孔配合的剖视结构示意图； [0025] 图11为本发明文丘里管的安装在流量计管体中的结构示意图。 具体实施方式[0026] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。 [0027] 如图1、2所示，本发明提出了一种水下多相流量计射线探测器安装结构，它包括流量计管体10，其内部设置有流体计量通道101，流量计管体10的外侧壁上设置有与流量计管体10的轴线平行的平面区域102，流量计管体10内设置有垂直于平面区域102的探头安装腔103，探头安装腔103中设置有探测器组件40，探测器组件40连接用于处理、接收、传输信号的电子仓组件50。 [0028] 上述实施例中，如图3～8所示，探头安装腔103底部设置有三级阶梯孔，其包括第一盲孔104、设置在第一盲孔104底部的第二盲孔105和设置在第二盲孔105底部的第三通孔106，第三通孔106与流体计量通道101连通。探测器组件40包括一端开口一端封闭且呈筒状的陶瓷垫401，陶瓷垫401的侧壁上设置有陶瓷密封环4011，陶瓷密封环4011的一个端面与陶瓷垫401的开口端的端面平齐，陶瓷密封环4011的另一个端面与第一盲孔104的底部相接触，陶瓷垫401的封闭端设置有与流体计量通道101半径相同且能与流体计量通道101构成一个完整侧壁的圆弧槽4012；在陶瓷垫401的开口端设置有呈凸台结构的压紧垫402，压紧垫402的轴心设置有呈锥形的射线过孔4021，压紧垫402的凸台外壁与第一盲孔104的侧壁相接触，压紧垫402侧壁与探头安装腔103的侧壁接触；压紧垫402的另一端设置有隔热套 403，隔热套403靠近压紧垫402的一端设置有供射线穿过的通孔4031，隔热套403的外侧壁与探头安装腔103的侧壁接触，隔热套403中设置有呈柱状的探头404，隔热套403背离压紧垫402的一端的端面与平面区域102平齐。平面区域102上固定设置有法兰405，法兰405与呈中空圆柱状的底座406的侧壁固定连接，法兰405中设置有探头404，探头404的前端设置在隔热套403中，探头404的后端设置在底座406中，电子仓组件50固定在底座406的一个端面上。工作时，用于测定相分率的射线穿过该陶瓷垫401后进入探头404。射线过孔4021、陶瓷垫401、隔热套403、探头404和法兰405的轴线重合。探头404前端设置在隔热套403，后端设置在底座406，海水与探头404接触对其进行快速散热，使得探头404处于低温状态，大大延长了探头404的使用寿命。 [0029] 上述实施例中，如图9所示，底座406中设置有与底座406同轴的盲孔，底座406的径向上设置有与盲孔连通的径向孔，盲孔中竖直设置有与径向孔垂直的竖板412，竖板412的一侧固定设置有用于吸收辐射的注铅盒506，竖板412的另一侧设置有探头压紧装置，探头压紧装置包括端面固定设置在竖板412上的空心凸台413和套装在空心凸台413的台阶面处的压紧弹簧410，压紧弹簧410的另一端连接有滑动设置在径向孔中的挡板411。伸入法兰405和径向孔的探头404与挡板411接触，这样探头404浮动压紧在底座406中。 [0030] 上述实施例中，电子仓组件50包括呈筒状的仓体501，仓体501的一端通过法兰盘固定设置在底座406的端面上，仓体501中设置有电子元件502，仓体501的另一端设置有两个以上的电接头安装孔503，在任意一个电接头安装孔503上连接有电接头504，未安装电接头504的电接头安装孔503上设置有密封盖505，密封盖505包括圆盘和设置在圆盘下端面的凸台。 [0031] 上述实施例中，压紧垫402内部的射线过孔4021的小径端的尺寸不小于陶瓷垫401内部孔径的尺寸，压紧垫402内部射线过孔4021的大径端与隔热套403的密闭端的通孔4031的大小相同。 [0032] 上述实施例中，在隔热套403的内顶面与探头404的前端面之间设置有隔热垫圈，隔热套403的内顶面、隔热垫圈和探头404在压紧弹簧410的作用下紧密贴合在一起，该隔热垫圈的内孔大于射线过孔4021上大径端的直径。在陶瓷垫401的外侧壁与第一盲孔104的侧壁之间设置有径向密封圈407，在陶瓷密封环4011的上端面与第二盲孔的底部之间设置有周向密封环408，陶瓷密封环4011的上端面与第二盲孔的顶面在探头404传递的压力的作用下紧密贴合。平面区域102上同心于隔热套403设置有第一密封环槽，法兰405的上端面上对应与第一密封环槽设置有第二密封环槽，在第一密封环槽与第二密封环槽形成的环形密封腔室中设置有法兰密封圈409。如图10所示，密封盖505上凸台侧壁与电接头安装孔503的孔壁之间设有塑料密封环507，密封盖505上台阶面与仓体501的上端面之间设有金属密封环508。 [0033] 上述实施例中，法兰405通过螺栓固定设置在平面区域102上，压紧垫402通过螺钉固定设置在探头安装腔103的底面。 [0034] 上述实施例中，如图11所示，流体计量通道101中设置有文丘里管20，文丘里管20通过固定在其一端的连接法兰201嵌套设置在流量计管体10上。 [0035] 上述实施例中，在流量计管体10的外侧壁上径向设置有放射源组件30，放射源组件30与探测器组件40在同一径向线上，流量计管体10上还安装有差压传感器组件70和温压传感器组件60。 |
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