一种气井环空泄漏流量监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及油气田井下油套管检测技术领域，具体是一种气井环空泄漏流量监测装置。


背景技术：

2.在气井生产运行过程中，井身屏障完整性对油气安全生产至关重要。气井屏障结构通常包括油管、多级套管、采气树及固井水泥，任意两级相邻管柱组成的环形空间称为环空，上下分别由采气树及固井水泥封固，从内向外依次称为a\b\c\d环空等。气井屏障完整的标志是各环空压力处于合理范围并保持稳定，若某一环空中存在泄漏情况，则会出现环空压力升高的情况，需要通过泄流测试等手段评估泄漏程度，分析泄漏来源及泄漏深度。目前在评估泄漏程度时，对泄漏流量的监测通常是工作人员临时组配一些器件来实施监测，操作过程繁琐，可重复性较低，费时费力，且监测效果不能得到有效保障。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于解决现有气井环空泄漏流量监测时通过临时组配器件实施监测所导致的监测效果不能保障的问题，提供了一种气井环空泄漏流量监测装置，其应用时操作便捷，便于实施，可重复使用，且具有良好的监测性能。
4.本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：
5.一种气井环空泄漏流量监测装置，包括入口短节、第一压力计、泄压针阀、第三针阀短节、出口短节、第二压力计及流量计，所述入口短节一端与泄压针阀入口端连接，所述第三针阀短节一端与泄压针阀出口端连接，其另一端与出口短节一端连接；所述第一压力计设于入口短节侧壁且与入口短节内部通道接通，所述第二压力计及流量计设于出口短节侧壁且与出口短节内部通道接通。本实用新型用于测试环空泄流速度时，入口短节连接待测试套管环空，出口短节连接排放管线，通过第一压力计检测套管侧压力，通过泄压针阀调节泄流速度，通过流量计检测流量值，通过第二压力计检测泄流气体压力。
6.进一步的，所述流量计包括超声流量计和热式流量计，所述超声流量计用于检测流量，所述热式流量计用于检测流量和温度。如此，本实用新型在具体应用时，可通过热式流量计检测泄流气体温度状态，可通过超声流量计测试流速较高(u
sg
≥100m/sec)情况下的流量值，通过热式流量计测试流速较低(u
sg
＜100m/sec)情况下的流量值，针对不同的流速情况采用不同的流量计检测，能进一步提升本实用新型的监测精度。
7.进一步的，一种气井环空泄漏流量监测装置，还包括取样短节、第一针阀短节、取样针阀及第二针阀短节，所述第二针阀短节一端连接于入口短节侧壁且与入口短节接通，其另一端与取样针阀入口端连接，所述第一针阀短节两端分别与取样针阀出口端和取样短节一端连接。在评估泄漏程度时，取样分析也是一种较为常用的手段，本实用新型的取样短节连接取样管线，取样针阀处于常闭状态，当需要取样时再打开，具体为在泄流测试过程中取样针阀保持关闭，泄压针阀打开调节泄流速度，取样过程中关闭泄压针阀，打开取样针阀
调节取样速度，通过取样短节辅助取样。
8.进一步的，所述取样短节与第一针阀短节、第一针阀短节与取样针阀出口端、取样针阀入口端与第二针阀短节、以及第二针阀短节与入口短节侧壁均通过螺纹匹配的方式连接。如此，本实用新型的取样短节、第一针阀短节、取样针阀、第二针阀短节及入口短节之间的连接结构简单，拆装便捷，便于实施，在某一部件损坏时也便于局部更换，节省成本。
9.进一步的，所述入口短节与泄压针阀入口端、第三针阀短节与泄压针阀出口端、第三针阀短节与出口短节、第一压力计与入口短节侧壁、以及第二压力计和流量计与出口短节侧壁均通过螺纹匹配的方式连接。如此，本实用新型的入口短节、第一压力计、泄压针阀、第三针阀短节、出口短节、第二压力计及流量计之间的连接结构简单，拆装便捷，便于实施，在某一部件损坏时也便于局部更换，节省成本。
10.综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：(1)本实用新型包括入口短节、第一压力计、泄压针阀、第三针阀短节、出口短节、第二压力计及流量计，整体结构简单，取材便捷，便于实施，可重复利用，能避免选取的器件不确定导致监测结果出现不确定性，能保证监测性能，进而便于推广应用。
11.(2)本实用新型通过设置超声流量计和热式流量计，能实现两种流量检测机制结合，可实现不同流量下的测量，能进一步保障监测精度，进而能提升本实用新型的监测性能。
12.(3)本实用新型通过设置取样短节、第一针阀短节、取样针阀及第二针阀短节，能辅助实现气体取样功能，直接从泄流管线上取样，确保了样品的真实性。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
14.图1为本实用新型一个具体实施例的流程图。
15.附图中附图标记所对应的名称为：1.取样短节，2.第一针阀短节，3.取样针阀，4.第二针阀短节，5.入口短节，6.第一压力计，7.泄压针阀，8.第三针阀短节，9.出口短节，10.超声流量计，11.第二压力计，12.热式流量计。
具体实施方式
16.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
17.实施例：
18.如图1所示，一种气井环空泄漏流量监测装置，包括取样短节1、第一针阀短节2、取样针阀3、第二针阀短节4、入口短节5、第一压力计6、泄压针阀7、第三针阀短节8、出口短节9、第二压力计11及流量计，其中，第二针阀短节4一端连接于入口短节5侧壁且与入口短节5接通，其另一端与取样针阀3入口端连接，第一针阀短节2两端分别与取样针阀3出口端和取样短节1一端连接。本实施例在具体设置时，入口短节5侧壁开设有贯穿其内外壁用于连接第二针阀短节4的螺纹孔，第二针阀短节4一端设有与该螺纹孔内螺纹匹配的外螺纹，取样
针阀3入口端和出口端均设有外螺纹，第二针阀短节4另一端设有与取样针阀3入口端外螺纹匹配的内螺纹，第一针阀短节2一端设有与取样针阀3出口端外螺纹匹配的内螺纹，第一针阀短节2另一端设有外螺纹，取样短节1设有与第一针阀短节2外螺纹匹配的内螺纹，取样短节1与第一针阀短节2、第一针阀短节2与取样针阀3出口端、取样针阀3入口端与第二针阀短节4、以及第二针阀短节4与入口短节5侧壁均通过螺纹匹配的方式连接。
19.本实施例的入口短节5一端与泄压针阀7入口端连接，第三针阀短节8一端与泄压针阀7出口端连接，其另一端与出口短节9一端连接；第一压力计6设于入口短节5侧壁且与入口短节5内部通道接通，第二压力计11及流量计设于出口短节9侧壁且与出口短节9内部通道接通。本实施例的流量计包括超声流量计10和热式流量计12，超声流量计10用于检测流量，热式流量计12用于检测流量和温度。本实施例在具体设置时，泄压针阀7入口端和出口端均设有外螺纹，入口短节5连接泄压针阀7的一端设有与泄压针阀7入口端外螺纹匹配的内螺纹，第三针阀短节8连接泄压针阀7出口端的一端设有与泄压针阀7入口端外螺纹匹配的内螺纹，第三针阀短节8另一端设有外螺纹，出口短节9连接第三针阀短节8的一端设有与第三针阀短节8外螺纹匹配的内螺纹，入口短节5侧壁开设有贯穿其内外壁用于连接第一压力计6的螺纹孔，第一压力计6设有与该螺纹孔匹配的外螺纹，出口短节9侧壁开设有三个贯穿其内外壁分别用于连接超声流量计10、第二压力计11及热式流量计12的螺纹孔，超声流量计10、第二压力计11及热式流量计12与出口短节9侧壁的三个螺纹孔一一对应，三者分别设有与其对应螺纹孔内螺纹匹配的外螺纹。本实施例的入口短节5与泄压针阀7入口端、第三针阀短节8与泄压针阀7出口端、第三针阀短节8与出口短节9、以及第一压力计6与入口短节5侧壁均通过螺纹匹配的方式连接，超声流量计10、第二压力计11及热式流量计12三者与出口短节9侧壁均通过螺纹匹配的方式连接。
20.本实施例主要作用在于测试环空泄流速度，辅助取样分析，连接方式为：入口短节5连接待测试套管环空，出口短节9连接排放管线，取样短节1连接取样管线。泄流测试过程中，取样针阀3保持关闭，通过第一压力计6检测套管侧压力，通过泄压针阀7调节泄流速度，通过超声流量计10测试流速较高(u
sg
≥100m/sec)情况下的流量值，通过热式流量计12测试流速较低(u
sg
＜100m/sec)情况下的流量值，通过第二压力计11与热式流量计12检测泄流气体压力、温度状态。取样过程中，泄压针阀7保持关闭，通过取样针阀3调节取样速度，通过取样短节1辅助取样。
21.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。