一种基于霍尔效应的油田自动收球计数方法 |
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| 申请号 | CN201510938717.5 | 申请日 | 2015-12-16 | 公开(公告)号 | CN105608489A | 公开(公告)日 | 2016-05-25 |
| 申请人 | 中国石油天然气股份有限公司; | 发明人 | 邱奇; 李永长; 李永清; 于志刚; 李明江; 张春涛; 程世东; 于世春; 邱亮; 黄天虎; 李珍; 吴利利; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于油田采油技术领域，具体提供了一种基于霍尔效应的油田自动收球计数方法，该方法利用内部植有金属体的清管球（4）在通过设有霍尔 开关 传感器 （1）及构建有 磁场 的收球计数装置时，会切割磁场中的磁感线，同时霍尔开关传感器（1）会将磁场变化记录下来并进行计数。本发明利用特殊清管球切割磁场磁感线，原理简单，计数准确，安全高效；其装置结构简单，适用于收球计数不准确的各类自动收球装置；装置工作时，安全环保，无噪音污染。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于霍尔效应的油田自动收球计数方法，其特征在于：该方法利用内部植有金属体的清管球（4）在通过设有霍尔开关传感器（1）及构建有磁场的收球计数装置时，会切割磁场中的磁感线，同时霍尔开关传感器（1）会将磁场变化记录下来并进行计数。 |
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| 说明书全文 | 一种基于霍尔效应的油田自动收球计数方法技术领域[0001] 本发明涉及油田采油技术领域，特别涉及一种在油田增压站、接转站、集油站使用的，用于改造自动接收输油管线内壁清蜡、清淤或解堵清管球收球装置，能准确提示收球及收球数的收球计数器及清管球，具体是一种基于霍尔效应的油田自动收球计数方法。 背景技术[0002] 含蜡原油举升至地面后，受温度压力等条件变化，集油管线蜡晶析出，粘附在管壁上，导致集油管线流动能力直线下降，油井回压上升，甚至堵塞管线，影响油井正常生产，此时需要从井口端发出清管球，清除其内壁附着的蜡、垢等物，保持管线过物顺畅，节约动力源。有发球就需收球，需在管线末端（一般在增压站、接转站、集油站内）设置收球装置，收集上游发送的清管器，以保证后续流程及设备正常运行。 [0003] 目前大多数油田主要采取人工收球的方法，收集上游各集油管线来的清管球，人工收球需倒换流程，多次开阀关阀，操作繁琐，劳动强度大，容易误操作，且倒流程时可能有清管球成为漏网之鱼。同时油田也使用了一些自动收球装置，用于集油管线投球清蜡后，在管线末端自动收取清管球用，能与自动控制系统结合，实现集油管线投球清蜡自动收球，接收传感器通过振动波提示收球，但是有时大的蜡块或异物通过球形阀时也会误认为收到球，导致误报计数不准的情况发生，致使现场人员不能第一时间准确获知收球信息并合理安排原油生产工作。 发明内容[0004] 本发明的目的是克服上述现有技术存在的缺陷，为符合油田现场增压站、接转站、集油站内数字化、自动化生产的需要，克服现有站内自动收球装置，误报收球，收球计数不准，致使现场人员不能第一时间获知准确收球信息的问题，利用内部植有金属体的清管球在管内的运动，通过连接油田自动收球装置的基于霍尔原理的收球计数器，实现准确提示收球、收球计数的目的。 [0005] 为此，本发明提供了一种基于霍尔效应的油田自动收球计数方法，该方法利用内部植有金属体的清管球在通过设有霍尔开关传感器及构建有磁场的收球计数装置时，会切割磁场中的磁感线，同时霍尔开关传感器会将磁场变化记录下来并进行计数。 [0007] 上述磁铁为永久磁铁，且磁铁的左端为S极，右端为N极。 [0008] 上述磁铁的形状为条状的长方体，且其与绝缘管道的中心轴线垂直。 [0009] 上述磁铁与霍尔开关传感器横向分布于绝缘管道的左右两侧。 [0010] 上述磁铁的右端面与绝缘管道的左侧表面的最近距离≤5mm。 [0012] 上述金属体为金属线圈，该金属线圈依清管球的球心为中心环绕于清管球内部。 [0013] 上述绝缘管道的内径与清管球直径之差△Φ的范围为：2mm≤△Φ≤8mm。 [0014] 本发明的有益效果：（1）利用特殊清管球切割磁场磁感线，原理简单，计数准确，安全高效。 [0015] （2）装置结构简单，适用于收球计数不准确的各类自动收球装置。 [0016] （3）装置工作时，安全环保，无噪音污染。 附图说明[0018] 图1 本发明的工作原理图；图2 本发明提供的清管球剖面图。 [0019] 附图标记说明：1、霍尔开关传感器；2、绝缘管道；3、磁铁；4、清管球；5、金属线圈。 具体实施方式[0020] 实施例1：如图1所示，本发明提供了一种基于霍尔效应的油田自动收球计数方法，该方法利用内部植有金属体的清管球4在通过设有霍尔开关传感器1及构建有磁场的收球计数装置时，会切割磁场中的磁感线，同时霍尔开关传感器1会将磁场变化记录下来并进行计数。 [0021] 本发明在自动收球装置收球过程中，利用植入少量金属的清管球，根据霍尔效应原理，当特殊清管球通过构建磁场时，会切割磁场中的磁感线，霍尔开关传感器会将这种轻微的磁场变化记录下来，从而准确提示收球、收球计数。 [0022] 实施例2：在实施例1的基础上，所述收球计数装置包括和自动收球装置对接并通过所述清管球4的绝缘管道2，该绝缘管道2的左侧位于管道外部设有磁铁3，绝缘管道2的右侧位于管道外部设有霍尔开关传感器1。 [0023] 所述磁铁3为永久磁铁，且磁铁的左端为S极，右端为N极，选用永久磁铁其磁力稳定，磁力不会衰减。所述磁铁3的形状为条状的长方体，且其与绝缘管道2的中心轴线垂直，该长方体形状便于形成稳定均匀并且较强的磁场。所述磁铁3与霍尔开关传感器横向分布于绝缘管道2的左右两侧，二者位于同一水平位置，这时候达到的电磁感应强度最大，便于霍尔开关传感器检测。所述磁铁3的右端面与绝缘管道2的左侧表面的最近距离≤5mm，该距离控制在一定范围内便于电磁感应。 [0024] 所述清管球4内部所植的金属体为铜、铝或者银材料制成，这三类材料的电导率都比较多，感应电流的损耗小。该金属体设为金属线圈的形式以便于产生电流感应，该金属线圈5依清管球4的球心为中心环绕于清管球内部，具体如图2所示。 [0025] 所述绝缘管道2的内径与清管球4直径之差△Φ的范围为：2mm≤△Φ≤8mm，该范围的设置兼顾考虑了磁场感应、清管球4和绝缘管道2内壁之间摩擦力。 [0026] 本发明在需要清蜡、清垢集油管道的上游用油井投球设备投出内部带有金属体的特殊清管球，下游收球计数装置在无来球的情况下，保持管道通畅状态。当植入金属体的特殊清管球被自动收球装置收到后，特殊清管球进入绝缘管道。特殊清管球在绝缘管道内从上到下运动，下落过程中经过绝缘管道左边的永久磁铁，因特殊清管球内有金属线圈作用，运动过程中切割平行的磁感线，稳定的磁场会产生变化，这种细微的变化会被绝缘管道右边的霍尔开关传感器捕捉到，从而能准确提示收球及收球数。 [0027] 本发明构建的磁场由绝缘管道和磁铁两部分组成，绝缘管道使用非金属特质材料，耐压耐腐蚀，管道通径符合现场要求，可与收球装置顺利相连。磁铁宽度控制构建磁场的大小，磁铁大小控制构建磁场的强度，当清管球不能紧贴绝缘管道时，可加长磁铁宽度和大小，使霍尔开关传感器能有效感受磁场变化，从而准确提示收球、收球计数。本发明独特之处在于此改造方法可适用收球计数不准确的各类自动收球装置。 [0028] 本发明利用特殊清管球切割磁场磁感线，原理简单，计数准确，安全高效；其装置结构简单，适用于收球计数不准确的各类自动收球装置；装置工作时，安全环保，无噪音污染。 [0029] 本实施方式中没有详细叙述的部分属本行业的公知的常用手段，这里不一一叙述。以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。 |
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