[发明专利]一种可变截面通道的流量测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种可变截面通道的流量测量装置，包括：测量模块(1)，用于检测流量信息；压力传感器(2)，用于检测压力信息；控制电路(3)，连接所述测量模块(1)和所述压力传感器(2)，用于根据所述压力信息控制所述测量模块(1)进行流量测量，并将所述流量信息通过通信电缆(4)发送给地面系统；其中，所述测量模块(1)包括开关阀片(11)。本发明提供的可变截面通道的流量测量装置具有较强的抗污能力、大的量程比和适应多种井况的优点。

技术领域

本发明属于流体测量技术领域，具体涉及一种可变截面通道的流量测量装置及方法。

背景技术

随着油气田的不断开发，油层压力和含油量不断减小，油井产量也持续降低。为了弥补由于原油开采而导致的地层亏空，提高原油产量和估计剩余油藏含量，所以必须给油层进行注水。油田注水是油田开发过程中向地层补充能量、保持地层压力、提高油田采收率和保持油田稳产高产的重要手段。在注水过程中，需要对各层的注水量和油层产出量进行精确控制，这样可以有效的对油层情况进行估计，从而达到提高产油率的目的。

目前石油天然气领域常用的流量测量方法主要有孔板流量测量、电磁式流量测量、涡街式流量测量、超声流量测量以及容积式流量测量。

然而，孔板流量测量方法量程比较小，同时受电子元器件的影响较大；电磁式流量测量方法对井况的要求较高，抗污性较差；涡街式流量测量对井况和液体流速要求比较高；超声流量测量对井况要求高，抗污性较差；容积式流量测量方法要求设备体积大，一般只适用于地面设备。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种可变截面通道的流量测量装置及方法。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种可变截面通道的流量测量装置，包括：

流量调整模块，其内部设置有流量调整件，所述流量调整件用于调节流过该流量调整件的流体截面面积；

压力测量模块，用于检测所述流量测量装置外部流体压力值；

控制模块，连接所述压力测量模块和所述流量调整模块，用于当检测到所述外部流体压力值与预设压力值一致时，控制所述流量调整件停止调节该截面面积；

流量测量模块，用于当所述流量调整件停止调节时，获取当前流体截面面积，以及所述当前流体截面面积对应的所述流量调整件两侧压力差值，并根据所述当前流体截面面积和所述压力差值得到流量值。

在本发明的一个实施例中，所述流量调整模块还包括用于安装所述流量调整件的过流通道。

在本发明的一个实施例中，流量调整件包括相互贴合的动阀片和定阀片；所述定阀片上设置有至少一个过流孔。

在本发明的一个实施例中，所述流量调整模块还包括驱动机构，所述驱动机构连接所述动阀片，用于控制所述动阀片运动，以调节流过所述过流通道的流体截面面积。

在本发明的一个实施例中，所述流量测量模块包括压差检测器和处理器，所述压差检测器连接所述处理器，用于检测所述当前流体截面面积对应的所述流量调整件两侧压力差值；所述处理器用于获取当前流体截面面积。

在本发明的一个实施例中，还包括通信模块，所述通信模块连接所述压力测量模块、控制模块和所述流量测量模块，用于将所述外部流体压力值发送到所述控制模块，以及将所述流量值发送到地面设备。

一种可变截面通道的流量测量方法，包括以下步骤：

将过流通道截面的面积调至最大；

检测仪器外部流体压力值；

根据所述仪器外部流体压力值将过流通道截面面积调节至固定值；