[发明专利]一种用于小排量找水仪上的流量计量机构

说明书

技术领域

 本发明涉及一种应用于油田开发测井中的流量计，具体的说是涉及一种用于小排量找水仪上的流量计量机构。

背景技术

目前，找水仪是井下油井产出剖面测量的主要的生产测井设备。但是长期以来井下涡轮流量计的量程范围有限，一般为２-100m³/d，精度在5％-10％；对于普遍为低产、特低产的外围油田来说，基本无法测量出合适的结果；91225071.2提供了一种小排量找水仪，其量程范围为0.2-15m³/d，满足了油田开发过程中对低产或者特低产井的测试要求，但是在油田开发过程中，这种类型的找水仪存在着新的问题，一个问题是测试误差较大，由于低产井产液量小，不同井区地下原油含油或者天然气的比例存在较大差异，造成流体粘度存在较大的差异，影响着涡轮型找水仪的涡轮的转速，进而影响这种涡轮型找水仪的精度；另外一个问题是涡轮型找水仪容易出现砂卡现象，砂卡直接导致测试数据无效，砂卡一直是涡轮型找水仪最为频繁的测试故障，占测试故障50-60%。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的目前涡轮式小排量找水仪在对低产井或特低产井进行测试时存在的测量误差大、测试易发生砂卡事故等技术问题，本发明提供一种用于小排量找水仪上的流量计量机构，该种流量计量机构为冲程式流量计，通过集液囊的变形－恢复－变形来实现对井下油井产出剖面的测量，并且这种结构不会形成砂卡现象，可以极大地提高低产和特低产油井的测试精度，不会因为原油性质差异对测量带来的误差，将会为油田精细化开发管理提供更为科学的依据。

本发明的技术方案是：该种用于小排量找水仪上的流量计量机构，包括中心筒、与中心筒相连接的集流伞驱动装置、集流伞下支撑杆集合和集流伞上支撑杆集合，集流伞驱动装置位于所述流量计量机构的下端，集流伞驱动装置连接集流伞下支撑杆集合，集流伞下支撑杆集合与集流伞上支撑杆集合活动铰接，其独特之处在于：所述流量计量机构还包括一个呈空心锥台形状的计量囊、内旋管以及采用两台微型马达的驱动器，驱动器内配置相应的控制电路。

所述计量囊的囊布大径端外边缘铰接于集流伞下支撑杆集合与集流伞上支撑杆集合的连接处，底部圆环上的铰接点与集流伞下支撑杆集合与集流伞上支撑杆集合的铰接数目一致，以使得计量囊在展开的时候尽可能的布满整个套管空间；在计量囊的小径端设置有单向阀，计量囊的囊布小径端与单向阀的端部密封连接，单向阀为中空结构，单向阀内置橡胶金属球，橡胶金属球由橡胶套包裹在金属球外而构成，此外，在橡胶金属球的底部与单向阀的内缘底部之间连接一根弹簧，单向阀的中空结构壁上依次开有对称排列的三组分流孔，即第一分流孔、第二分流孔以及第三分流孔。

中心筒内部中空，带有中央通道的驱动器固定连接在两段中心筒之间，所述中央通道的侧壁上对称开有矩形的齿轮转动槽，以供驱动器中的两个传动齿轮转动，传动齿轮由所述驱动器中的两台微型马达驱动。

在中心筒内有一根中空的内旋管，内旋管的顶端具有弹簧上卡缘，内旋管的底端固定T型过流组件；内旋管的上段左右两侧固定有与传动齿轮相配合的齿条，内旋管的上段穿过所述驱动器中的中央通道，在内旋管的上段外套有复位弹簧，复位弹簧的一端抵在弹簧上卡缘底侧，复位弹簧的另一端固定连接在所述驱动器中央通道的内侧壁上。

T型过流组件，由传液管和出液口两个直径不同的空心圆柱管对接而成，传液管上开有多组侧孔，出液口的侧缘上增设有辅助出液口。

此外，所述流量计量机构还包括上冲程触点开关与下冲程触点开关，上冲程触点开关固定在出液口的外侧面上，可与单向阀的上端面相触，下冲程触点开关固定在集流伞驱动装置的上端面上，上冲程触点开关与下冲程触点开关之间的距离为计量囊高度的倍，并且这两个触点沿计量囊的最大直径圆环对称分布。

为驱动器16所配置的控制电路由位于地面的总电路开关S1、1号中间继电器K1、2号中间继电器K2、电阻R以及上冲程触点开关T1与下冲程触点开关T2连接后构成；其中，在直流电源的正负极之间依次接入总电路开关S1和内旋管下行启动控制回路，在内旋管下行启动控制回路两端并联接入内旋管下行停止控制回路；所述内旋管下行启动控制回路由1号中间继电器K1的常开触点串联2号中间继电器K2的常闭触点，再串联1号中间继电器K1的线圈，再串联接入所述驱动器16中微型马达的电机线圈后构成，上冲程触点开关T1的常开触点并联在所述1号中间继电器K1的常开触点两端，以实现启动后的自保持；所述内旋管下行停止控制回路由2号中间继电器K2的线圈、下冲程触点开关T2的常开触点以及电阻R串联后构成。