本实用新型专利技术公开了一种根据油气井流量数据实时调节的节流装置，包括节流阀、减速器、防爆控制箱和采集装置。采集装置包括单片机、时差测量模块、驱动模块、超声波收发模块、限压模块、通道切换模块和信号处理模块。本实用新型专利技术可在不接触被测流体的情况下测量流速，提高实时调节的准确性。时调节的准确性。时调节的准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种根据油气井流量数据实时调节的节流装置
[0001]本技术涉及油气
，具体涉及一种根据油气井流量数据实时调节的节流装置。
技术介绍
[0002]油气井钻井中，当井底压力小于地层压力时，地层流体就会进入井筒，导致井底压力降低，从而引起钻井复杂或事故，这时必须人为的在井口对返出流量进行控制，在井口形成一定的回压，控制并维持井底压力在一定范围内，从而达到安全钻井的目的。
[0003]传统技术中，利用人工手动控制节流。专利CN201120357729.6公开了一种电动控制节流装置，其公开了利用采集传感器替代人工采集数据实施控制的方法，设置的控制器和驱动器在获得采集传感器采集的数据后能快速的与设定值进行比对，并对伺服电机发出正或负脉冲信号，快速的开启或关闭节流阀，具有数据采集连续、快速、准确的特点。
[0004]由于井下环境复杂，传统的流量采集传感器在测量时，需要接触被测流体，将会影响流体的正常流动，破坏流体的流动状态，导致流速测量不准确，进而影响实时调节的准确性。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的缺陷，本技术提供了一种根据油气井流量数据实时调节的节流装置，可在不接触被测流体的情况下测量流速，提高实时调节的准确性。
[0006]本技术提供了一种根据油气井流量数据实时调节的节流装置，所述节流装置包括节流阀、减速器、防爆控制箱和采集装置；所述减速器一端与节流阀连接，另一端与防爆控制箱连接，防爆控制箱还与采集装置连接；
[0007]所述采集装置包括单片机、时差测量模块、驱动模块、超声波收发模块、限压模块、通道切换模块和信号处理模块；
[0008]所述单片机的第一端与所述防爆控制箱连接，所述单片机的第二端与所述时差测量模块的第一端连接，所述时差测量模块的第二端与驱动模块的第一端连接，所述驱动模块的第二端与所述超声波收发模块的第一端连接，所述超声波收发模块的第二端与所述限压模块的第一端连接，所述限压模块的第二端与所述通道切换模块的第一端连接，所述通道切换模块的第二端与所述信号处理模块的第一端连接，所述信号处理模块的第二端与所述时差测量模块的第三端连接；所述单片机的第三端与所述通道切换模块的第三端连接。
[0009]优选地，所述时差测量模块包括TDC
‑
GP22芯片。
[0010]优选地，所述驱动模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、开关管和变压器；
[0011]所述第一电阻的第一端与所述时差测量模块的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述开关管的第一端连接，所述开关管的第二端接地；所述开关管的第三端与所述变压器的第一端连接；所述第一电容、第二电阻并联后的第一端与所述变压器的第二端连接，
所述第一电容、第二电阻并联后的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接电源；所述第二电容、第三电容并联后的第一端接地，所述第二电容、第三电容并联后的第二端与所述第三电阻的第一端连接；所述变压器的第三端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端、所述变压器的第四端分别与所述超声波收发模块连接；所述变压器的第四端接虚拟地。
[0012]优选地，所述开关管采用场效应管。
[0013]优选地，所述超声波收发模块包括第一传感器单元和第二传感器单元；所述第一传感器单元与所述驱动模块、所述限压模块分别连接；所述第二传感器单元与所述驱动模块、所述限压模块分别连接。
[0014]优选地，所述第一传感器单元、第二传感器单元包括超声换能器声楔。
[0015]优选地，所述通道切换模块包括CD4066芯片。
[0016]优选地，所述采集装置还包括时钟模块，所述时钟模块与所述单片机连接。
[0017]优选地，所述采集装置还包括存储模块，所述存储模块与所述单片机连接。
[0018]本技术的有益效果为：
[0019]通过捕捉脉冲测量流速，能够在不接触被测流体的情况下测量流速，不会影响流体的正常流动，提高了流速测量的准确性，进而提高了实时调节的可靠性。并且，本技术适用于测量粘度较高、导电性较差的流体，可靠性较高。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0021]图1为本技术实施例提供的节流装置的结构示意图；
[0022]图2为本技术实施例提供的采集装置的结构示意图；
[0023]图3为本技术实施例提供的驱动模块的电路示意图；
[0024]图4为本技术实施例提供的超声波收发模块的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0026]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0027]如图1所示，本技术实施例提供了一种根据油气井流量数据实时调节的节流装置，包括节流阀、减速器、防爆控制箱和采集装置。减速器一端与节流阀连接，另一端与防爆控制箱连接，防爆控制箱还与采集装置连接。防爆控制箱包括伺服电机、驱动器和控制器，伺服电机的第一端与减速器连接，伺服电机的第二端与驱动器的第一端连接，驱动器的第二端与控制器的第一端连接，控制器的第二端与采集装置连接。节流装置还包括指令输
入器，防爆控制箱还包括变压装置，变压装置的第一端与指令输入器连接，变压装置的第二端与控制器的第三端连接。
[0028]本技术实施例中，如图2所示，采集装置包括单片机、时差测量模块、驱动模块、超声波收发模块、限压模块、通道切换模块和信号处理模块。单片机的第一端与防爆控制箱连接，具体地，单片机的第一端与控制器连接。单片机的第二端与时差测量模块的第一端连接，时差测量模块的第二端与驱动模块的第一端连接，驱动模块的第二端与超声波收发模块的第一端连接。超声波收发模块的第二端与限压模块的第一端连接，限压模块的第二端与通道切换模块的第一端连接，通道切换模块的第二端与信号处理模块的第一端连接。信号处理模块的第二端与时差测量模块的第三端连接，单片机的第三端与通道切换模块的第三端连接。
[0029]本技术实施例中，单片机用来控制时差测量模块的开关和通道切换模块的选取。时差测量模块用于对测量时间差进行采集和处理。当时差测量模块发送出脉冲波形后，经驱动模块进行幅值和功率放大后，通过超声波收发模块以超声波发射出去，超声波经过油水介质后会产生很大的衰减。衰减的信号经过限压模块保护，再经过通道切换模块进行通道切换，经信号处理模块对信号进行放大和滤波，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种根据油气井流量数据实时调节的节流装置，其特征在于，所述节流装置包括节流阀、减速器、防爆控制箱和采集装置；所述减速器一端与节流阀连接，另一端与防爆控制箱连接，防爆控制箱还与采集装置连接；所述采集装置包括单片机、时差测量模块、驱动模块、超声波收发模块、限压模块、通道切换模块和信号处理模块；所述单片机的第一端与所述防爆控制箱连接，所述单片机的第二端与所述时差测量模块的第一端连接，所述时差测量模块的第二端与驱动模块的第一端连接，所述驱动模块的第二端与所述超声波收发模块的第一端连接，所述超声波收发模块的第二端与所述限压模块的第一端连接，所述限压模块的第二端与所述通道切换模块的第一端连接，所述通道切换模块的第二端与所述信号处理模块的第一端连接，所述信号处理模块的第二端与所述时差测量模块的第三端连接；所述单片机的第三端与所述通道切换模块的第三端连接。2.根据权利要求1所述的一种根据油气井流量数据实时调节的节流装置，其特征在于，所述时差测量模块包括TDC
‑
GP22芯片。3.根据权利要求1所述的一种根据油气井流量数据实时调节的节流装置，其特征在于，所述驱动模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、开关管和变压器；所述第一电阻的第一端与所述时差测量模块的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述开关管的第一端连接，所述开关管的第二端接地；所述开关管的第三端与所述变压器的第一端连接；所述第一电容、第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：原开，李建，张健，姚锦，张岩，陈林，胡君城，熊小林，张金武，张晓锋，陈晓伟，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司四川页岩气项目部，
类型：新型
国别省市：
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