本發明涉及石化開采,尤其是涉及一種油氣井動態液面監測裝置。
背景技術:
1、油氣井是連接地表與地下油氣藏的關鍵設施,主要用于石油和天然氣的勘探、開采和輸送。
2、現有的油氣井液面監測技術包括傳統聲波脈沖法、氣爆發生法和光纖傳感法等監測方法,光纖傳感器具有高精度、長距離和抗干擾的優勢,適合于復雜井礦和高溫高壓環境,其中浮子式機械耦合光纖是通過浮子帶動光纖編碼器在井筒內運動,將機械位移轉化為光信號,并通過光碼盤上的光柵調質光源產生脈沖光得到液位值,同時具有機械結構的穩定性和光纖的抗干擾性,但浮子在浮動過程中很容易與油氣井的筒壁發生碰撞,當液位升降較為劇烈時,浮子很容易碰撞浮動受阻,導致裝置損壞或測量的數據不精確。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足,本發明實施例的目的在于提供一種油氣井動態液面監測裝置,以解決上述背景技術中的問題。
2、為實現上述技術方案,本發明提供如下技術方案:
3、一種油氣井動態液面監測裝置,所述油氣井動態液面監測裝置具有相對的第一方向、第二方向和第三方向,所述油氣井動態液面監測裝置包括殼體構件,所述殼體構件包括主殼體和側向槽,所述主殼體內部設置有獨立的第一空腔、第二空腔和第三空腔,所述第一空腔和第二空腔沿第三方向設置于主殼體的內腔中,且第一空腔和第二空腔內部獨立設置有伸縮臂模塊,所述第一空腔和第二空腔的腔壁上均周向布設有若干個側向槽;
4、所述伸縮臂模塊具有相對的伸出狀態和回縮狀態,伸縮臂模塊包括伸縮機構,所述伸縮機構包括引導軸、轉子盤、驅動臂和從動臂,所述引導軸定軸轉動裝配于第一空腔和第二空腔中,所述轉子盤沿第三方向限位滑動裝配于引導軸上,所述轉子盤上還周向布設有若干個驅動臂,所述驅動臂末端設置有從動臂,所述從動臂一端與驅動臂轉動相接,從動臂另一端滑動插設于側向槽中;
5、所述伸縮臂模塊在伸出狀態和回縮狀態之間切換,且兩組所述的伸縮臂模塊分別處于伸出狀態和回縮狀態。
6、作為本發明進一步的方案,所述殼體構件還包括浮箱、支架、收卷筒、光碼盤和集束口,所述浮箱固定設置于主殼體底部,所述支架布設于主殼體頂部,所述收卷筒轉動裝配于支架上,所述光碼盤固定設置于支架一側且與收卷筒傳動相接,所述集束口設置于主殼體頂部,光纖穿過集束口繞設于收卷筒上,光纖一端與光碼盤電性相接,光纖另一端與終端控制器電性連接。
7、作為本發明進一步的方案,所述殼體構件還包括限位桿,所述限位桿固定設置于側向槽一端,所述伸縮機構還包括限位槽、套桿和防滑齒,所述限位槽設置于從動臂上且限位槽限位滑動裝配于限位桿上,所述從動臂末端還彈性滑插有套桿,所述套桿末端固定裝配有防滑齒。
8、作為本發明進一步的方案,所述伸縮機構還包括環槽道、定位桿、齒板件、第一傳動齒輪、側置軸、側置軸和驅動齒輪,所述環槽道固定設置于轉子盤的外壁端,所述定位桿固定設置于第一空腔和第二空腔中,所述齒板件一端限位滑動設置于定位桿上,齒板件另一端滑動裝配于環槽道中,所述第一傳動齒輪和第二傳動齒輪定軸設置于第一空腔和第二空腔中,且第一傳動齒輪一端與齒板件嚙合相接,第一傳動齒輪另一端與第二傳動齒輪傳動相接,所述側置軸沿第三方向定軸裝配于第一空腔和第二空腔中,且所述側置軸分別與兩組第二傳動齒輪傳動相接,側置軸末端還設置有驅動齒輪,所述驅動齒輪與所述收卷筒傳動相接。
9、作為本發明進一步的方案,所述第三空腔設置于第一空腔和第二空腔之間,傳動組件設置于第三空腔中,所述傳動組件包括換向軸、第一換向齒輪和調位齒輪,所述換向軸定軸設置于第三空腔中,所述換向軸上固定設置有第一換向齒輪,兩組所述的調位齒輪定軸設置于第三空腔中,且兩組調位齒輪分別與兩組伸縮臂模塊中的引導軸同軸固定相接,所述第一換向齒輪和調位齒輪之間嚙合相接。
10、作為本發明進一步的方案,所述傳動組件還包括第二換向齒輪、第一環向板、第一推桿、第二環向板和第二推桿,所述第二換向齒輪固定裝配于換向軸上,所述第一環向板設置于第一空腔中,第一環向板沿圓周方向環繞轉子盤轉動設置,所述第一環向板末端還裝配有第一推桿,所述第一推桿滑動插接于第一空腔中任意一組驅動臂上,所述第二環向板設置于第二空腔中,第二環向板沿圓周方向環繞轉子盤轉動設置,所述第二環向板末端還裝配有第二推桿,所述第二推桿滑動插接于第二空腔中任意一組驅動臂上,第二換向齒輪與所述第一環向板和第二環向板嚙合相接。
11、作為本發明進一步的方案,所述傳動組件還包括磁軸條和側磁塊,所述磁軸條與換向軸同軸固定相接,所述磁軸條具有相對的第一端和第二端,所述磁軸條兩側對稱設置有側磁塊,且所述磁軸條的第一端和第二端分別與兩組側磁塊磁性相接。
12、作為本發明進一步的方案,所述傳動組件還包括換向盤和中置板條,所述換向盤和換向軸同軸固定相接,所述換向盤一側固定裝配有中置板條,所述中置板條上具有相對第一觸發表面和第二觸發表面。
13、作為本發明進一步的方案,所述第一觸發表面上定軸設置有兩個上置帶輪,兩組所述的上置帶輪之間裝配有上置同步帶,所述上置同步帶的兩側分別裝配有上置配重塊和上置固定塊,所述上置固定塊上還固定裝配有上置觸發桿,所述第二觸發表面上定軸設置有兩個下置帶輪,兩組所述的下置帶輪之間裝配有下置同步帶,所述下置同步帶上獨立裝配有下置配重塊,所述下置配重塊上固定設置有下置觸發桿。
14、作為本發明進一步的方案,所述油氣井動態液面監測裝置還包括測量傳動機構,所述測量傳動機構包括復位桿、上置測量框、下置測量框、上置觸發板和下置觸發板,所述復位桿沿第三方向彈性滑插于主殼體一側,所述復位桿的兩端分別固定裝配有上置測量框和下置測量框,所述上置測量框布設于第一空腔的伸縮臂模塊一側,所述第一空腔中的從動臂穿設于上置測量框中,所述下置測量框布設于第二空腔的伸縮臂模塊一側,所述第二空腔中的從動臂穿設于下置測量框中,所述上置測量框一端還設置有上置觸發板,所述上置觸發板靠近上置觸發桿一側設置,所述下置測量框一端還設置有下置觸發板,所述下置觸發板靠近下置觸發桿一側設置。
15、采用上述技術方案,本發明具有如下有益效果:
16、本發明通過在主殼體內部設置有兩組獨立的空腔,并在兩組空腔中活動裝配有交替運行的伸縮臂模塊,能夠在跟隨油氣井液位升降的過程中對運動數據進行記錄并實時反饋至地面端的控制器中,該裝置始終在油氣井筒的中部運動,有效防止裝置與油氣井內壁發生剮蹭碰撞,造成裝置的浮動受阻,影響測量的精度。
1.一種油氣井動態液面監測裝置,所述油氣井動態液面監測裝置具有相對的第一方向、第二方向和第三方向,其特征在于,所述油氣井動態液面監測裝置包括:
2.根據權利要求1所述的一種油氣井動態液面監測裝置,其特征在于,所述殼體構件還包括浮箱、支架、收卷筒、光碼盤和集束口,所述浮箱固定設置于主殼體底部,所述支架布設于主殼體頂部,所述收卷筒轉動裝配于支架上,所述光碼盤固定設置于支架一側且與收卷筒傳動相接,所述集束口設置于主殼體頂部,光纖穿過集束口繞設于收卷筒上,光纖一端與光碼盤電性相接,光纖另一端與終端控制器電性連接。
3.根據權利要求1所述的一種油氣井動態液面監測裝置,其特征在于,所述殼體構件還包括限位桿,所述限位桿固定設置于側向槽一端,所述伸縮機構還包括限位槽、套桿和防滑齒,所述限位槽設置于從動臂上且限位槽限位滑動裝配于限位桿上,所述從動臂末端還彈性滑插有套桿,所述套桿末端固定裝配有防滑齒。
4.根據權利要求2所述的一種油氣井動態液面監測裝置,其特征在于,所述伸縮機構還包括環槽道、定位桿、齒板件、第一傳動齒輪、側置軸、側置軸和驅動齒輪,所述環槽道固定設置于轉子盤的外壁端,所述定位桿固定設置于第一空腔和第二空腔中,所述齒板件一端限位滑動設置于定位桿上,齒板件另一端滑動裝配于環槽道中,所述第一傳動齒輪和第二傳動齒輪定軸設置于第一空腔和第二空腔中,且第一傳動齒輪一端與齒板件嚙合相接,第一傳動齒輪另一端與第二傳動齒輪傳動相接,所述側置軸沿第三方向定軸裝配于第一空腔和第二空腔中,且所述側置軸分別與兩組第二傳動齒輪傳動相接,側置軸末端還設置有驅動齒輪,所述驅動齒輪與所述收卷筒傳動相接。
5.根據權利要求1所述的一種油氣井動態液面監測裝置,其特征在于,所述第三空腔設置于第一空腔和第二空腔之間,傳動組件設置于第三空腔中,所述傳動組件包括換向軸、第一換向齒輪和調位齒輪,所述換向軸定軸設置于第三空腔中,所述換向軸上固定設置有第一換向齒輪,兩組所述的調位齒輪定軸設置于第三空腔中,且兩組調位齒輪分別與兩組伸縮臂模塊中的引導軸同軸固定相接,所述第一換向齒輪和調位齒輪之間嚙合相接。
6.根據權利要求5所述的一種油氣井動態液面監測裝置,其特征在于,所述傳動組件還包括第二換向齒輪、第一環向板、第一推桿、第二環向板和第二推桿,所述第二換向齒輪固定裝配于換向軸上,所述第一環向板設置于第一空腔中,第一環向板沿圓周方向環繞轉子盤轉動設置,所述第一環向板末端還裝配有第一推桿,所述第一推桿滑動插接于第一空腔中任意一組驅動臂上,所述第二環向板設置于第二空腔中,第二環向板沿圓周方向環繞轉子盤轉動設置,所述第二環向板末端還裝配有第二推桿,所述第二推桿滑動插接于第二空腔中任意一組驅動臂上,第二換向齒輪與所述第一環向板和第二環向板嚙合相接。
7.根據權利要求5所述的一種油氣井動態液面監測裝置,其特征在于,所述傳動組件還包括磁軸條和側磁塊,所述磁軸條與換向軸同軸固定相接,所述磁軸條具有相對的第一端和第二端,所述磁軸條兩側對稱設置有側磁塊,且所述磁軸條的第一端和第二端分別與兩組側磁塊磁性相接。
8.根據權利要求5所述的一種油氣井動態液面監測裝置,其特征在于,所述傳動組件還包括換向盤和中置板條,所述換向盤和換向軸同軸固定相接,所述換向盤一側固定裝配有中置板條,所述中置板條上具有相對第一觸發表面和第二觸發表面。
9.根據權利要求8所述的一種油氣井動態液面監測裝置,其特征在于,所述第一觸發表面上定軸設置有兩個上置帶輪,兩組所述的上置帶輪之間裝配有上置同步帶,所述上置同步帶的兩側分別裝配有上置配重塊和上置固定塊,所述上置固定塊上還固定裝配有上置觸發桿,所述第二觸發表面上定軸設置有兩個下置帶輪,兩組所述的下置帶輪之間裝配有下置同步帶,所述下置同步帶上獨立裝配有下置配重塊,所述下置配重塊上固定設置有下置觸發桿。
10.根據權利要求1所述的一種油氣井動態液面監測裝置,其特征在于,所述油氣井動態液面監測裝置還包括測量傳動機構,所述測量傳動機構包括復位桿、上置測量框、下置測量框、上置觸發板和下置觸發板,所述復位桿沿第三方向彈性滑插于主殼體一側,所述復位桿的兩端分別固定裝配有上置測量框和下置測量框,所述上置測量框布設于第一空腔的伸縮臂模塊一側,所述第一空腔中的從動臂穿設于上置測量框中,所述下置測量框布設于第二空腔的伸縮臂模塊一側,所述第二空腔中的從動臂穿設于下置測量框中,所述上置測量框一端還設置有上置觸發板,所述上置觸發板靠近上置觸發桿一側設置,所述下置測量框一端還設置有下置觸發板,所述下置觸發板靠近下置觸發桿一側設置。