[发明专利]U型管积算仪连续量油装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种应用于油田计量间中的油井产液、气量自动计量和控制装置。

背景技术

目前国内各油田90%以上的计量站采用的量油方法是采用计量间分离器进行油井的产液量计量，通过对分离器内固定高度液体的上升时间，用人工卡秒表计时的方法进行计量。在倒入一口油井准备计量时，工人需在计量间分离器的液位计旁边，时刻观察液位的高低，当达到液位下限时用秒表开始计时，在计量的过程中，工人不能远离计量间，计量快要结束时，必须及时回到计量间观察液位，当液位达到测量上限时停止秒表计时；计量结束后，需要关闭气平衡阀门压液面，以便下一次测量，连续多次计量需重复以上步骤多次。最后通过人工换算成一天内的产量，即用固定的系数除以计量时间得出一天的产液量，和油井的其它参数一起手工写到日报表中。这种量油方式存在的以下问题：1、工作强度高、效率低；2、人工掐表计时存在手动计量误差的问题；3、存在忘记开分离器出油阀而导致油液溢出分离器的安全隐患；4、手写日报表数据容易出错。为此，发明人提出了专利号分别为201120440723.5和201020278112.0的两项专利方案,在201120440723.5号专利方案中,发明人首次将倒置的U型管应用到分离器外, 使计量过程中分离器液位不超过U形管最大高度，利用连通器的原理成功的限制了分离器的溢流. 在另1项专利方案中,发明人将磁翻转液位计与分离器联合应用, 同样利用连通器的原理来获取液位。但是，上述两种技术方案联合应用到实际生产中后，被发现存在下列问题：由于直接采用已有的磁翻转液位计来测量液位，而未对该磁翻转液位计结构进行适应性改进，在这种机械结构的基础上设计的测量与存储电路工作性能不好，导致最终形成的油气积算仪器结构复杂并且仪器的稳定性低，而且计量的精度非常差且精度不可以调整；仅采用U形管在应用到气产量较低的油井上时，不能实现连续计量；装置中的数传仪功能简单，不能实现对油井实时计量数据的远程传送和对电动执行器的精准控制，无法进行长时间自动连续计量。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种新的U型管积算仪连续量油装置，该种量油装置中计量单元的精度可调能够满足不同油井出液量的需要，可对气产量较低的油井进行长时间自动连续计量，自动化程度高能够实现对整个量油过程的完整控制，同时还可以远程传递油井数据，并且能够有效防止油液溢出分离器的事故发生。

本发明的技术方案是：该种U型管积算仪连续量油装置，包括气平衡管线、压力变送器、温度变送器、电动执行器以及一个倒置的U型管、出油管和出油阀等常规机构外，其独特之处在于：

所述U型管的两段下端管线之间固定有一个直通阀；

还包括改进后的多功能数传仪和油气积算仪。

所述油气积算仪，具有表头和LCD显示面板，由液位检测器和检测数据处理器两部分构成，检测数据处理器位于表头内，所述检测数据处理器由集成在一块积算仪主板上的MSP430F437型混合信号处理芯片、24C256型两线串行EEPROM芯片、PCF8563型时钟芯片、74HC165D型并行输入串行输出移位寄存芯片、LCD显示控制芯片、RSM485S型485通信芯片和以LTC4411型理想二极管芯片为主的电源电路连接后构成；此外，还包括与PCF8563型时钟芯片相配合的外部晶振芯片以及与所述LTC4411型理想二极管芯片相配合的23CT14型电压转换芯片，以及一个用于连接1-Wire通信接口的上拉电阻。

其中，所述MSP430F437型混合信号处理芯片的83号管脚连接前述上拉电阻，以实现按照1-wire总线通讯协议与外部通信。

所述MSP430F437型混合信号处理芯片的82号管脚、84号管脚和85号管脚分别依次连接所述24C256型两线串行EEPROM芯片的WP端口、SCL端口和SDA端口，以实现由MSP430F437型混合信号处理芯片构成的CPU按照IIC总线协议对存储器进行读、写；所述84号管脚和85号管脚分别为IIC总线时钟和数据线的连接端，所述82号管脚为24C256型两线串行EEPROM芯片的写保护控制线的连接端。

所述MSP430F437型混合信号处理芯片的84号管脚、85号管脚亦同时分别连接PCF8563型时钟芯片的SCL端和SDA端，以使得MSP430F437型混合信号处理芯片按照IIC总线协议对前述PCF8563型时钟芯片进行读、写操作；所述PCF8563型时钟芯片的1号管脚和2号管脚分别作为地址线连接外部晶振芯片的XIN端口和XOUT端口。