超声波多相流量测试仪[实用新型专利]

[12]实用新型专利说明书专利号 ZL

200820141159.5[51]Int.CI.

E21B 47/00 (2006.01)G01F 7/00 (2006.01)G01F 1/66 (2006.01)

[45]授权公告日2009年8月26日[22]申请日2008.11.05[21]申请号200820141159.5

[73]专利权人许勇

地址610016四川省成都市大安西路58号11－1－

11－3[72]设计人许勇

[11]授权公告号CN 201297167Y

[74]专利代理机构成都信博专利代理有限责任公司

代理人舒启龙

权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 4 页

[]实用新型名称

超声波多相流量测试仪

[57]摘要

一种超声波多相流量测试仪，属用于油井中油、水、气三相流量测试的测井仪器。包括超声波换能传感器：设置在上外筒中的发射头，置于发射头上、相互绝缘的发射片和接收片，置于蜗轮轴端面的反射片，透声筒；以及井下电路和井上电路，上外筒上覆盖有一防粘减震涂层；接收片为圆环形，圆环形接收片设置在发射头的台肩上，发射片设置在发射头的后端面上。它具有结构更合理、噪声小、干扰低的特点。

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权 利 要 求 书

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1、一种超声波多相流量测试仪，包括，超声波换能传感器：设置在上外筒(19)中的发射头(21)，置于发射头上、相互绝缘的发射片(26)和接收片(23)，置于蜗轮轴(8)端面的反射片(12)，透声筒(18)；以及井下电路和井上电路，其特征是：所述上外筒(19)上覆盖有一防粘减震涂层(13)；所述接收片(23)为圆环形，圆环形接收片设置在发射头(21)的台肩上，发射片(26)设置在发射头(21)的后端面上。

2、根据权利要求1所述超声波多相流量测试仪，其特征是：所述透声筒(18)为非金属材质。

3、根据权利要求1或2所述超声波多相流量测试仪，其特征是：所述接收片(23)上压接有弹簧垫(24)，弹簧垫(24)上设置有压缩弹簧(25)，且弹簧垫(24)与发射头(21)之间设置有绝缘套(27)。

4、根据权利要求3所述超声波多相流量测试仪，其特征是：所述反射片(12)具有6～12个叶片。

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说 明 书

超声波多相流量测试仪

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技术领域

本实用新型涉及流量测试仪器，特别适用于油、气井中测量油、气、水三相或两相流量的智能化测试仪器。背景技术

石油钻采施工作业，需要测定油井内油、气、水三相的流量。而目前，对三相流量进行定量测试方面尚没有完善的解决方案。中国专利文献公开了一种“超声波多相流量测试仪”(ZL03250304.0)，它在结构设计方面还存在进一步改进和完善的地方，如干扰噪声过大、接收片的接收面积过小的缺陷。 实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种降低噪声干扰信号、在发射头横截面不变前提下、加大接收片信号接收面积的超声波多相流量测试仪。

本新型的目的是这样实现的：一种超声波多相流量测试仪，包括超声波换能传感器：设置在上外筒中的发射头，置于发射头上、相互绝缘的发射片和接收片，置于蜗轮轴端面的反射片，透声筒；以及井下电路和井上电路，上外筒上覆盖有一防粘减震涂层；接收片为圆环形，圆环形接收片设置在发射头的台肩上，发射片设置在发射头的后端面上。

与现有技术相比，本新型的有益效果是：

1、上外筒上覆盖防粘减震涂层，降低了油液与上外筒界面之间的表面张力，即使在油液粘度大情况下，上外筒外表面也不粘附油液，这样，有利于降低噪声，减小干扰信号，有利于超声波信号的传输。

2、对发射头进行重新设计，将原发射头(即声波导)长度缩短，且O形圈后的柱体后部向内收缩形成一台肩，将环形接收片置于台肩上，发射片置于台肩柱体后部收缩体的端面上，这样，有效增大了接收片的接收面积，有利于信号的接收。附图说明

图1是本新型超声波换能传感器的结构图；

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图2图3分别是图1沿A-A线、B-B线的剖面图； 图4是图1所示反射片的左视图； 图5是图1所示透声瓣的左视图； 图6是图1所示发射头部分的结构图； 图7是图6所示发射头的结构图； 图8是本新型的电路框图。 具体实施方式

附图中，1、导锥；2、调节螺杆；3、锁紧螺母；4、下外筒；5、宝石(轴承)；6、轴针；7、涡轮；8、涡轮轴；9、护锥；10、锥体；11、反射座；12、反射片；13、(上外筒)表面防粘减震涂层；14、透声瓣；15、透声片；16、透声片垫；17、透声锥体；18、透声套(即透声筒)；19、上外筒；21、发射头；22、O形圈；23、接收片；24、(接收)弹簧垫；25、(接收)弹簧；26、发射片；27、(弹簧垫)绝缘套；28、发射弹簧垫；29、(发射)弹簧；30、弹簧座；31、O形圈；32、传感器接头；33、紧定螺塞；34、电路外筒。

图1图2示出，超声波换能传感器：设置在上外筒19中的发射头21，置于发射头上、相互绝缘的发射片26和接收片23，置于蜗轮轴8端面的反射片12，透声筒18；以及井下电路和井上电路，上外筒19上覆盖有一防粘减震涂层13；接收片23为圆环形，圆环形接收片设置在发射头21的台肩上，发射片26设置在发射头21的后端面上。发射片为压电陶瓷片。接收信号线和发射信号线(图中未示出)接收信号线一端接弹簧25，另一端接井下电路(井下电路置于电路外筒34中，传感器接头32与上外筒19螺旋连接)中放大差频电路的输出端；发射信号线一端接弹簧29，另一端接井下电路中高频电路的输入端。透声筒18为非金属材质。接收片23上压接有弹簧垫24，弹簧垫24上设置有压缩弹簧25，且弹簧垫24与发射头21之间设置有绝缘套27。参见图4，反射片12具有6～12个叶片。

图8示出，井下电路35的输出信号经电缆传输至井上电路，井上电路由放大解调电路36级联相互并联的低通滤波器37和带通滤波器38以及高通滤波器39，该三组滤波器分别级联水信号处理电路40和油信号处理电路41以及气信号处理电路42，最终分别输出相应水、油、气流量信号至储存和显示装置43(本新型的电路结构以及工作原理均与ZL03250304.0相同)。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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图3

图4

图5

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图6

图7

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图8

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