[发明专利]可调节流量计系统

说明书

一种具有纵向轴线的流量计组件，包括：上游构件，该上游构件包括第一端部、第二端部以及在第一端部与第二端部之间延伸的流体通道；下游构件，该下游构件包括第一端部和第二端部；以及第一喉部构件，该第一喉部构件包括第一端部、第二端部以及在第一端部与第二端部之间延伸的流体通道，其中，第一喉部构件的流体通道的最小直径小于上游构件的流体通道的最小直径，其中，第一喉部构件构造成可释放地联接到上游构件和下游构件。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年10月27日提交的名称为“可调节流量计系统”的美国非临时专利申请No.15/336,426的优先权，其全部公开内容通过参引并入本文。

技术领域

不适用。

背景技术

流量计用于流体系统中，用于测量流过流体管道的流体的速率。流量计可用于测量油井或钻井系统的井孔内以及其他工业应用中流体管线系统中的流体流。在工业应用中使用的常见类型的流量计是文丘里流量计，其在流体流动路径内产生限制并测量在流过流量计的流体中形成的最终压力差。文丘里流量计由于其耐腐蚀性可用于具有研磨流体或浆料的井下应用或井孔应用中，或用于包括多相流体流的应用中。另外，文丘里流量计可用于高流体流速应用中。

在一些应用中，文丘里流量计可以包括在流量计的流体通道中形成限制的直径减小部分或“喉部”。在一些应用中，流体压力在流量计的喉部内和在位于喉部上游的位置处测量，其中，根据伯努利原理，喉部内的流体压力由于流过喉部的流体的速率的增大而相对于上游部分减小。通过将喉部与上游部分之间测量的流体压力差与喉部和上游部分的内径之比(称为流量计的“β比率”)进行比较，流过流量计的流体的速率可以通过众所周知的方程式来推断。

在一些应用中，文丘里流量计被设计有预定β比率，该预定β比率配置成提供预定的流体流速范围内准确的流体流速测量值。换句话说，文丘里流量计的β比率仅可以在相应的流速范围内提供准确的流量测量，因流动的流体而引起的从该特定流速范围的偏离会导致通过流量计测量到的流体流速的不准确或不精确的测量值，由此限制流量计在测量流过其的流体的速率方面的灵活性。

发明内容

一种具有纵向轴线的流量计组件的实施例包括上游构件、下游构件以及第一喉部构件。上游构件包括第一端部、第二端部以及在第一端部与第二端部之间延伸的流体通道。下游构件包括第一端部和第二端部。第一喉部构件包括第一端部、第二端部以及在第一端部与第二端部之间延伸的流体通道，其中，第一喉部构件的流体通道的最小直径小于上游构件的流体通道的最小直径，其中，第一喉部构件构造成可释放地联接到上游构件和下游构件。在一些实施例中，第一喉部构件的第一端部构造成与上游构件的第二端部可释放地联接，并且第一喉部构件的第二端部构造成与下游构件的第二端部可释放地联接。在一些实施例中，当第一喉部构件可释放地联接到上游构件和下游构件时，流量计组件包括第一β比率，该第一β比率包括第一喉部构件的流体通道的最小直径除以上游构件的流体通道的最大直径。在某些实施例中，流量计组件还包括第二喉部构件，第二喉部构件构造成可释放地联接到上游构件和下游构件，并且包括第一端部、第二端部以及在第一端部与第二端部之间延伸的流体通道，其中，第二喉部构件的流体通道的最小直径小于第一喉部构件的流体通道的最小直径。在某些实施例中，当第二喉部构件可释放地联接到上游构件和下游构件时，流量计组件包括第二β比率，该第二β比率包括第二喉部构件的流体通道的最小直径除以上游构件的流体通道的最大直径，并且其中，第二β比率不同于第一β比率。在一些实施例中，上游构件的第二端部包括成角度接合表面，第一喉部构件的第一端部包括成角度接合界面，上游构件的接合表面与第一喉部构件的接合表面之间的接合构造成使上游构件与第一喉部构件轴向对准。在某些实施例中，上游构件的成角度接合表面和第一喉部构件的成角度接合表面均包括圆锥形接合表面，第一喉部构件的接合表面构造成插入上游构件的第二端部。在某些实施例中，第一喉部构件的第一端部包括环形凸缘，上游构件的第二端部包括环形凸缘，且流量计组件还包括多个螺纹紧固件，所述多个螺纹紧固件在上游构件的凸缘与第一喉部构件的凸缘之间延伸，以将上游构件与喉部构件联接。