專利名稱：液氣分離計量裝置的制作方法
技術領域：
本發明公開了一種液氣分離計量裝置，特別是一種用于石油、化工管道油氣混合輸送管道的液氣分離計量裝置。
背景技術：
目前石油工業單井原油生產的計量一直是個大問題，所采出的容積計量法，時間長，速度慢，誤差大。尤其是對低產井的計量有的需要幾個小時計量一次，而且還不能連續計量。還有些計量設備是實行油氣混合計量，而氣體在各個油井中儲出量差異很大，因此在計量中誤差更大，很難做到原油生產的科學管理。為此本申請人在先申請了一種液體流量計數裝置(申請號為200410037161.4)，該計數裝置包括表頭和計量驅動裝置。計量驅動裝置包括三通座、活塞室和表頭驅動機構組成。三通座的兩側分別設有進、出接口，向上與活塞室貫通，在三通座的出口內壁設有上下兩個與出口貫通導流口。活塞室內裝有活塞，活塞的下端連接換向導流頭，中部是中間導管，上端與表頭驅動機連接，在中間導管的外壁套有中間隔離板，中間隔離板內、外分別與中間導管外壁和活塞室的內壁密封滑行配合。換向導流頭的截面呈“H”形，兩側的滑套上分別設有兩組對稱的導流口，中間的隔斷向上延伸有導流孔，導流孔的上部與中間導管連接并貫通。在中間導管的上、下端部分別設有彈簧定位固定塊。在中間導管的上下端內側與中間隔離板之間分別套有彈簧。表頭驅動機構包括表頭座、滑動塊、表頭觸頭和滑動塊鎖定機構，表頭座向下與活塞室連接，向上連接表頭固定架，在表頭座內垂直方向裝有滑動塊，滑動塊外壁上下設有兩組凹槽，在下凹槽處水平裝有鎖定機構，鎖定機構包括與凹槽配合的滾動軸，和滾動軸座、復位彈簧。三通座上設有上法蘭，表頭座上設有下法蘭，上下法蘭之間的活塞室由固定螺栓和螺母固定。為了更好地對油氣進行分流，在三通座的進口上連接有液氣分流裝置，該裝置是在一個封閉的容器上分別設有與三通進口連接的出液口，與管道連接的混合進口，和排氣口，排氣口通過容器內的導氣管與固定在容器內的排氣閥連接；排氣閥包括閥座、閥芯、閥芯連桿組成，閥芯連桿與垂直固定在容器內的浮球和浮球連桿連接。
該發明的較好地解決了現有技術在油氣管道計量中存在的問題，自動排除氣體對計量的干擾，具有快速、準確的自動計量。可廣泛應用于低產井，高黏度低產井和50噸以內的單井原油生產計量，以及管線壓力在2MPa范圍內其它液體流量的計量。但是在實際應用中由于原油中含有較多的雜質，容易對回路形成堵塞，造成停止計量，影響生產。
發明內容
本發明的目的就是針對在先申請技術存在的上述缺陷，提供一種液氣分離計量裝置。
本發明的技術方案包括包括計數表1和計量驅動裝置，計量驅動裝置包括上部的表頭驅動機構、中部的主缸體15、下部的主閥體18和裝置在主閥體內的換向機構組成。所述的表頭驅動機構包括表頭座4、滑動塊7、計數表觸桿3和滑動塊鎖定機構6組成。表頭座4向下與主缸體15連接，向上連接表頭外殼2連接，在表頭座4內垂直方向裝有滑動塊7，滑動塊7外壁上下設有兩組凹槽，在凹槽處水平裝有與凹槽配合的滑動塊鎖定機構6，在滑動塊7的下部連接長套活塞16，并通過徑向設置的導流口將長套活塞16內、外腔室導通。所述的主缸體15內裝置有中間隔離板14和長套活塞16，長套活塞16向上與表頭驅動機構觸動配合，向下與位于主閥體18內的換向機構連接，在中間隔離板14的上下端面軸向設有彈簧座13，彈簧12坐落在彈簧座13內并套裝在長套活塞26外。其改進之處包括主閥體18下部水平設有相互垂直并貫通的一個主通道、一個水平換向通道，向上設有一個垂直通道，其中的主通道兩端分別設有與外管線連接的進、出接口(25、27)，在進、出接口(25、27)處分別設有導流通道(T1、T2)，中間設有向上貫通的中心通孔48；沿中心通孔48向上的垂直通道內周均勻分布著四個凸槽(49、50、51、52)和四個燕尾槽(53、54、55、56)，四個凸槽內分別設有導流槽(F3、F1、F4、F2)，其中的一對凸槽內的導流槽(F3、F4)與設置在主通道進出接口處的導流通道(T1、T2)貫通，另一對凸槽內的導流槽(F1、F2)與設置在水平換向通道外側的兩個對稱的導流槽(F1、F2)貫通；沿水平換向通道向上在中心通孔48兩側對稱分布著四個導流孔(F1、58、57、F2)，四個燕尾槽(53、54、55、56)的低部分別將設置在水平換向通道上部內側的兩個對稱的導流孔(57、58)向上再與主缸體15內腔貫通。所述的主閥體18內的換向機構包括在內裝置有水平活塞套19和水平活塞20，在水平活塞套19上部設有四個導流孔(D1、D2、D3、D4)，中間兩個導流孔(D2、D3)與中心通孔48導通，外側的兩個導流孔(D1、D4)分別與設置在水平換向通道上靠近中心通孔48兩側的兩個對稱導流孔(57、58)導通，在水平活塞20與導流孔(D1、D3)和與導流孔(D2、D4)對應的位置上開設兩個環行槽(B1、B2)，在水平活塞20水平軸截面的兩側分別設有一組與導流通道T1和水平活塞環行槽B2配合的水平導流孔(E3、E4)，以及另一組與導流通道T2和水平活塞環行槽B1配合的水平導流孔(E1、E2)；在垂直通道內裝置有長套活塞套17和長套活塞16，在長套活塞套的下部17與四個凸起凹槽的結合部分別設有導流孔(C1、C2，C3、C4，C5、C6，C7、C8)，在長套活塞16下部設有兩個環行槽(A1、A2)，八個導流孔與兩個環行槽(A1、A2)上下換位配合，分別形成兩組導流通道。
本發明的技術方案還包括所述的滑動塊鎖定機構6包括滾動軸、滾筒軸座和復位彈簧共同組成，在主閥體18的出接口27設有旁通47，在水平換向通道的兩端有密封蓋46進行密封。在中間隔離板14的外表面設有密封環24。在閥體的進接口25上連接有液氣分流裝置，該裝置是在一個封閉的容器21上分別設有與閥體進口連接的出液口26，與管道連接的混合進口28及排氣口30，排氣口通過容器內的導氣管35與固定在容器內的氣體控制閥連接，氣體控制閥包括主閥體23、閥座32、閥芯31、閥芯連桿33，浮球22由浮球支撐架34固定在容器21內，并通過垂直桿與閥芯連桿33鉸鏈。在排氣口30處安裝有法蘭29和泄壓閥，泄壓閥包括閥體36、塞堵37、彈簧38、壓帽39，泄壓閥的外面是導氣通道40。
本發明的很好地解決了在油氣管道計量中存在的問題，自動排除氣體對計量的干擾，具有快速、準確的自動計量。可廣泛應用于低產井，高黏度低產井和50噸以內的單井原油生產計量，以及管線壓力在2MPa范圍內其它液體流量的計量。同時克服了在先申請技術中在運行過程中容易堵塞停機的缺陷。
四
附圖1是本發明的一種實施例的整體結構示意圖；附圖2是圖1中的A——A截面的整體結構示意圖；附圖3是圖1中的A——A截面的主閥體及內部的放大結構示意圖；附圖4是圖3中的B——B截面的結構示意圖；附圖5是圖3中的C——C截面的結構示意圖；附圖6是主閥體部分的俯視圖；附圖7是圖1中液氣分流裝置的D——D截面的整體結構示意圖。
五具體實施例方式參照附圖1，本發明計數表1和計量驅動裝置(圖中左半部分)和液氣分流裝置(圖中右半部分)組成。
參照附圖1和7，液氣分流裝置在一個封閉的壓力容器21上設有與閥體進口25連接的出液口26，與管道連接的混合進口28及排氣口30，排氣口通過容器內的導氣管35與固定在容器內的氣體控制閥連接。氣體控制閥包括主閥體23、閥座32、閥芯31、閥芯連桿33，浮球22由浮球支撐架34固定在容器21內，并通過垂直桿與閥芯連桿33鉸鏈。在排氣口30處安裝有法蘭29和泄壓閥，泄壓閥包括閥體36、塞堵37、彈簧38、壓帽39，泄壓閥的外面是導氣通道40。氣體和液體便分離成上下兩部分，液體量大時，浮子向上關閉氣體開關，氣體不通，液體由下方出口進入計量裝置，當氣體量增多時浮球下沉，氣體控制閥打開放氣，由于液體經過計量器時有0.05MPa壓力。所以氣體控制閥打開放氣時，液體處于阻流狀態。這時液面上升氣體減少，浮子上升控制閥關閉，液體開始流動。以此控制液路不走氣、氣路不走油，保持計量的準確性。氣體通過上部氣體控制閥和排氣管繞過計量器進入輸氣管線。
參照附圖1和2，計量驅動裝置包括上部的表頭驅動機構、中部的主缸體15、下部的主閥體18和裝置在主閥體內的換向機構組成。計數表1裝在表頭外殼2內，上面設有護蓋1，表頭外殼與表頭座4銷釘固定連接，表頭座4與大蓋法蘭8通過銷釘43連接，大蓋法蘭8與下部主閥體18通過長螺栓10和螺帽44連接，中間由主缸體15形成腔室。在表頭座4和大蓋法蘭8中心軸內裝有滑動塊7、計數表觸桿3和滑動塊鎖定機構6。滑動塊鎖定機構6包括滾動軸、滾動軸座和復位彈簧共同組成，滑動塊7外壁上下設有兩組凹槽，與凹槽配合的滑動塊鎖定機構6的滾動軸，在滑動塊7的下部連接長套活塞16，并通過徑向設置的導流口將長套活塞16內、外腔室導通。主缸體15內裝置有中間隔離板14和長套活塞16，長套活塞16向上與表頭驅動機構觸動配合，向下與位于主閥體18內的換向機構連接，在中間隔離板14的上下端面軸向設有彈簧座13，彈簧12坐落在彈簧座13內并套裝在長套活塞26外，在中間隔離板14的外表面設有密封環24。在主缸體15外套有保護罩11。
參照附圖1、2、3、4、5、6，主閥體18下部水平設有相互垂直并貫通的一個主通道、一個水平換向通道，向上設有一個垂直通道，其中的主通道兩端分別設有與外管線連接的進、出接口25、27，在進、出接口25、27處分別設有導流通道T1、T2(圖3和圖所示)，中間設有向上貫通的中心通孔48；沿中心通孔48向上的垂直通道內周均勻分布著四個凸槽49、50、51、52和四個燕尾槽53、54、55、56(圖6所示)，四個凸槽內分別設有導流槽F3、F1、F4、F2(圖3、4所示)，其中的一對凸槽內的導流槽F3、F4與設置在主通道進出接口處的導流通道T1、T2貫通(圖3所示)，另一對凸槽內的導流槽F1、F2與設置在水平換向通道外側的兩個對稱的導流槽F11、F22貫通(圖4所示)；沿水平換向通道向上在中心通孔48兩側對稱分布著四個導流孔F1、58、57、F2(圖4所示)，四個燕尾槽53、54、55、56的低部分別將設置在水平換向通道上部內側的兩個對稱的導流孔57、58向上再與主缸體15隔離板14下部內腔貫通(圖6所示)。所述的主閥體18內的換向機構包括在內裝置有水平活塞套19和水平活塞20，在水平活塞套19上部設有四個導流孔D1、D2、D3、D4(圖2、4、6所示)，中間兩個導流孔D2、D3與中心通孔48導通，外側的兩個導流孔D1、D4分別與設置在水平換向通道上靠近中心通孔48兩側的兩個兩個對稱導流孔57、58導通，在水平活塞20與導流孔D1、D3和與導流孔D2、D4對應的位置上開設兩個環行槽B1、B2(圖2、4所示)，在水平活塞20水平軸截面的兩側分別設有一組與導流通道T1和水平活塞環行槽B2配合的水平導流孔E3、E4，以及另一組與導流通道T2和水平活塞環行槽B1配合的水平導流孔E1、E2(圖5所示)；在垂直通道內裝置有長套活塞套17和長套活塞16，在長套活塞套的下部17與四個凸起凹槽的結合部分別設有導流孔C1、C2，C3、C4，C5、C6，C7、C8(圖3、4所示)，在長套活塞16下部設有兩個環行槽A1、A2，八個導流孔與兩個環行槽A1、A2上下換位配合，分別形成兩組導流通道。在主閥體18的出接口27設有旁通47，在水平換向通道的兩端有密封蓋46進行密封。
在如附圖1所示位置，液體由下部進接口25經T1、E4、B2、D4、58，進入中間隔離板14的下部，推動中間隔離板14向上滑動，迫使中間隔離板上方的液體經A、48、D2、B1、E2、T2進入輸出接口27；當中間隔離板14上滑到一定的位置時，上彈簧推動滑動塊7及與其連接的長套活塞16向上移動，使T1、A2、C8、C3、A1、C5、C1、T2依次導通；液體又經F3、C8、A2、C3、F1進入水平活塞20右方，推動水平活塞向左移動，直到T1、E3、B2、D3、T2、E1、B1、D1導通，此時液體由T1、E3、B2、D3、48進入中間隔離板14的上部，推動中間隔離板14向下滑動，迫使中間隔離板下方的液體經57、D1、B1、E1、T2進入輸出接口27。中間隔離板14向下滑到預定的位置時，下彈簧推動長套活塞16及與其連接的滑動塊7向下移動，長套活塞16又恢復到上一個循環位置。如此往返不斷的循環，每循環一次安裝在滑動塊7上的計數表觸桿觸動計數器一次，所顯示的數值加一。由于計量容器的幾何尺寸已定，中間隔離板的行程已定，所以每個循環排入輸出管線的體積流量已定，根據計數器的記數，就可以計算出總的體積流量。在長套活塞上安裝的滑動塊是保證長套活塞行至上止點和下止點都能按要求固定在一定的位置上而不錯位。導管活塞的位置由鎖定機構及安裝在導管活塞上滑動塊的相互位置確定。中間隔離板上方和下方的彈簧用來加速完成長套活塞變動位置的動作，整套動力來源于流體的壓力。
權利要求
1.一種液氣分離計量裝置，包括計數表(1)和計量驅動裝置，計量驅動裝置包括上部的表頭驅動機構、中部的主缸體(15)、下部的主閥體(18)和裝置在主閥體內的換向機構組成；所述的表頭驅動機構包括表頭座(4)、滑動塊(7)、計數表觸桿(3)和滑動塊鎖定機構(6)組成；表頭座(4)向下與主缸體(15)連接，向上連接表頭外殼(2)連接，在表頭座(4)內垂直方向裝有滑動塊(7)，滑動塊(7)外壁上下設有兩組凹槽，在凹槽處水平裝有與凹槽配合的滑動塊鎖定機構(6)，在滑動塊(7)的下部連接長套活塞(16)，并通過徑向設置的導流口將長套活塞(16)內、外腔室導通；所述的主缸體(15)內裝置有中間隔離板(14)和長套活塞(16)，長套活塞(16)向上與表頭驅動機構觸動配合，向下與位于主閥體(18)內的換向機構連接，在中間隔離板(14)的上下端面軸向設有彈簧座(13)，彈簧(12)坐落在彈簧座(13)內并套裝在長套活塞(26)外，其特征在于所述的主閥體(18)和裝置在主閥體(18)內的換向機構包括主閥體(18)下部水平設有相互垂直并貫通的一個主通道、一個水平換向通道，向上設有一個垂直通道，其中的主通道兩端分別設有與外管線連接的進、出接口(25、27)，在進、出接口(25、27)處分別設有導流通道(T1、T2)，中間設有向上貫通的中心通孔(48)；沿中心通孔(48)向上的垂直通道內周均勻分布著四個凸槽(49、50、51、52)和四個燕尾槽(53、54、55、56)，四個凸槽內分別設有導流槽(F3、F1、F4、F2)，其中的一對凸槽內的導流槽(F3、F4)與設置在主通道進出接口處的導流通道(T1、T2)貫通，另一對凸槽內的導流槽(F1、F2)與設置在水平換向通道外側的兩個對稱的導流槽(F11、F22)貫通；沿水平換向通道向上在中心通孔(48)兩側對稱分布著四個導流孔(F1、58、57、F2)，四個燕尾槽(53、54、55、56)的低部分別通過設置在水平換向通道上部內側的兩個對稱的導流孔(57、58)向上再與主缸體(15)內腔貫通；所述的主閥體(18)內的換向機構包括在內裝置有水平活塞套(19)和水平活塞(20)，在水平活塞套(19)上部設有四個導流孔(D1、D2、D3、D4)，中間兩個導流孔(D2、D3)與中心通孔(48)導通，外側的兩個導流孔(D1、D4)分別與設置在水平換向通道上靠近中心通孔(48)兩側的兩個對稱導流孔(57、58)導通，在水平活塞(20)與導流孔(D1、D3)和與導流孔(D2、D4)對應的位置上開設兩個環行槽(B1、B2)，在水平活塞(20)水平軸截面的兩側分別設有一組與導流通道(T1)和水平活塞環行槽(B2)配合的水平導流孔(E3、E4)，以及另一組與導流通道(T2)和水平活塞環行槽(B1)配合的水平導流孔(E1、E2)；在垂直通道內裝置有長套活塞套(17)和長套活塞(16)，在長套活塞套的下部(17)與四個凸起凹槽的結合部分別設有導流孔(C1、C2，C3、C4，C5、C6，C7、C8)，在長套活塞(16)下部設有兩個環行槽(A1、A2)，八個導流孔與兩個環行槽(A1、A2)上下換位配合，分別形成兩組導流通道。
2.根據權利要求1所述的液氣分離計量裝置，其特征在于所述的滑動塊鎖定機構(6)包括滾動軸、滾筒軸座和復位彈簧共同組成，在主閥體(18)的出接口(27)設有旁通(47)，在水平換向通道的兩端有密封蓋(46)進行密封。
3.根據權利要求1所述的液氣分離計量裝置，其特征在于在中間隔離板(14)的外表面設有密封環(24)。
4.根據權利要求1、2或3所述的液氣分離計量裝置，其特征在于在閥體的進接口(25)上連接有液氣分流裝置，該裝置是在一個封閉的容器(21)上分別設有與閥體進口連接的出液口(26)，與管道連接的混合進口(28)及排氣口(30)，排氣口通過容器內的導氣管(35)與固定在容器內的氣體控制閥連接，氣體控制閥包括主閥體(23)、閥座(32)、閥芯(31)、閥芯連桿(33)，浮球(22)由浮球支撐架(34)固定在容器(21)內，并通過垂直桿與閥芯連桿(33)鉸鏈。
5.根據權利要求4所述的液氣分離計量裝置，其特征在于在排氣口(30)處安裝有法蘭(29)和泄壓閥，泄壓閥包括閥體(36)、塞堵(37)、彈簧(38)、壓帽(39)，泄壓閥的外面是導氣通道(40)。
全文摘要
本發明涉及一種用于石油、化工管道油氣混合輸送管道的液氣分離計量裝置。包括計數表和計量驅動裝置，計量驅動裝置包括上部的表頭驅動機構、中部的主缸體、下部的主閥體和裝置在主閥體內的換向機構組成。主閥體下部水平設有相互垂直并貫通的一個主通道、一個水平換向通道，向上設有一個垂直通道，主閥體內的換向機構包括在水平換向通道內裝置有水平活塞套和水平活塞，在垂直通道內裝置有長套活塞套和長套活塞，通過主閥體、活塞和活塞套上設置的導流通道相互配合，驅動計數表計量。同時為了防止氣體進入計量裝置中，在閥體的進接口上連接有液氣分流裝置。本發明很好地解決了在油氣管道計量中存在的問題，自動排除氣體對計量的干擾，具有快速、準確的自動計量。可廣泛應用于低產井，高黏度低產井和50噸以內的單井原油生產計量，以及管線壓力在2MPa范圍內其它液體流量的計量。
文檔編號G01F15/08GK1598497SQ20041003566
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月11日 優先權日2004年9月11日
發明者趙生益, 胡巖 申請人:趙生益