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专利名称：多功能油井液面报警装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411225037.4

专利申请（专利权）人：胜利油田胜机石油装备有限公司
权利人地址：山东省东营市东营区西四路906号

专利发明（设计）人：张端光,沈君芳,汪秋陵,吕海龙,赵长增,笈业,李忠伟

专利摘要：本发明属于油井液面监测技术领域，尤其涉及多功能油井液面报警装置，包括液面监测仪本体，所述液面监测仪本体的一侧连接有进气管，所述进气管的端部设置有连接管，且连接管的表面设置有螺纹，所述连接管靠近进气管的一端转动套接有连接套。本发明相较于现有的连接方式而言，通过插管和套管实现连接管和进气管道的密封操作，并且即使连接管与进气管的连接处发生松动，第二连接球上的套管也能够在压紧弹簧的推力作用下与第一连接球上的插管保持紧密接触，而第二连接球和第一连接球则能够自适应的进行偏转，从而保证套管和插管始终保持同轴，进而避免了密封垫因受力不均而被压坏，保证了检测的准确性。

主权利要求：
1.一种多功能油井液面报警装置，包括液面监测仪本体（1），其特征在于：所述液面监测仪本体（1）的一侧连接有进气管（2），所述进气管（2）的端部设置有连接管（3），且连接管（3）的表面设置有螺纹，所述连接管（3）靠近进气管（2）的一端转动套接有连接套（4），所述连接套（4）螺纹套接在进气管（2）上，所述连接管（3）内设置有第一连接球（5），所述第一连接球（5）的两侧之间贯穿开有第一通孔，所述第一连接球（5）的外部转动套接有圆柱形的固定块（6），所述固定块（6）与进气管（2）的内壁固定连接，所述第一连接球（5）靠近连接管（3）的一端固定连接有插管（7），所述进气管（2）内设置有第二连接球（8），所述第二连接球（8）的两侧之间贯穿开有第二通孔，所述第二连接球（8）的外部转动套接有圆柱形的活动块（9），所述活动块（9）滑动安装在进气管（2）内，所述第二连接球（8）靠近插管（7）的一端固定连接有套管（10），且插管（7）的端部滑动插接在套管（10）内，所述活动块（9）远离套管（10）的一侧设置有压紧组件（11），所述连接套（4）与进气管（2）之间设置有锁定组件（12），所述套管（10）的自由端为凸台设计，且套管（10）的自由端为广口设计，所述插管（7）的自由端固定连接有密封垫（21），所述密封垫（21）与套管（10）内侧的凸台部分紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的多功能油井液面报警装置，其特征在于：所述压紧组件（11）包括固定环（111），所述固定环（111）与进气管（2）内壁固定连接，所述固定环（111）与活动块（9）之间固定连接有压紧弹簧（112），所述压紧弹簧（112）的外围套接有密封圈（113），所述密封圈（113）与固定环（111）固定连接，所述密封圈（113）靠近活动块（9）的一侧设置有环形的密封凸起（114），所述活动块（9）与密封凸起（114）相对的位置开设有环形的密封槽，且密封槽与密封凸起（114）相互匹配。
3.根据权利要求2所述的多功能油井液面报警装置，其特征在于：所述锁定组件（12）包括定位环（121），所述定位环（121）固定套接在连接套（4）靠近进气管（2）的一端，且定位环（121）靠近进气管（2）的一侧与连接套（4）对应一侧齐平，所述定位环（121）靠近进气管（2）的一侧垂直固定连接有多个锁定杆（122），多个所述锁定杆（122）呈均匀的环形分布，且锁定杆（122）的自由端固定连接有圆形的凸块（123），所述进气管（2）上螺纹套接有轴套（124），所述轴套（124）靠近定位环（121）的一侧转动连接有卡环（125），所述卡环（125）转动套接在进气管（2）上，所述卡环（125）与多个锁定杆（122）相对的位置均贯穿开设有弧形的锁定孔（126），且锁定孔（126）的宽度等于锁定杆（122）的直径，所述锁定孔（126）的圆心与定位环（121）的轴心重合，且多个锁定杆（122）一一对应插接在多个锁定孔（126）中，所述锁定孔（126）远离卡环（125）圆心的一侧开设有缺口（127），所述缺口（127）的宽度大于凸块（123）的直径，且缺口（127）与锁定孔（126）其中一端靠近。
4.根据权利要求1所述的多功能油井液面报警装置，其特征在于：所述插管（7）的内侧设置有防护套（13），所述防护套（13）固定连接在插管（7）靠近套管（10）一端的内侧，且防护套（13）的自由端位于插管（7）外，所述防护套（13）的自由端设置有挡环（14），所述挡环（14）与套管（10）内壁固定连接，且挡环（14）与防护套（13）自由端相对的位置开设有环形的插槽，且插槽与防护套（13）的自由端相互匹配。
5.根据权利要求4所述的多功能油井液面报警装置，其特征在于：所述插管（7）和套管（10）的外围分别套接有第一干燥环（15）和第二干燥环（16），且第一干燥环（15）和第二干燥环（16）与插管（7）和套管（10）的外侧之间均存在间隙，所述第一干燥环（15）和第二干燥环（16）的内壁均为镂空设计，且第一干燥环（15）和第二干燥环（16）内均放置有干燥剂，所述第一干燥环（15）与连接管（3）内壁固定连接，所述第二干燥环（16）与活动块（9）固定连接。
6.根据权利要求5所述的多功能油井液面报警装置，其特征在于：所述第一干燥环（15）和第二干燥环（16）的内侧均环形分布有多个弓形弹片（17），且初始状态下，第一干燥环（15）内侧的弓形弹片（17）以及第二干燥环（16）内侧的弓形弹片（17）能够分别与插管（7）以及套管（10）外壁贴合。
7.根据权利要求3所述的多功能油井液面报警装置，其特征在于：所述卡环（125）的外侧垂直固定连接有多个拨杆（18），且拨杆（18）的自由端比定位环（121）的外侧更加突出，所述轴套（124）的外侧固定连接有撬管（19）。
8.根据权利要求5所述的多功能油井液面报警装置，其特征在于：所述固定块（6）和活动块（9）的内侧均对称固定连接有两个橡胶密封环（20），所述橡胶密封环（20）与第一连接球（5）或者第二连接球（8）的表面紧密贴合。 说明书 : 多功能油井液面报警装置技术领域[0001] 本发明属于油井液面监测技术领域，尤其涉及多功能油井液面报警装置。背景技术[0002] 石油作为20世纪以来人类最重要的能源，随着近年来市场的不断扩大，失返性漏失是严重制约石油开采安全的一大要因。如出现井下溢流且没有及时发现，将面临漏转喷等井控风险，所以在石油开采的过程中，井筒内液面深度对安全而言至关重要。近年来，随着国内外油井液面监测技术的不断发展，油田普遍采用的监测方法一般包括声波式液面测量、雷达式液面测量、激光式液面测量以及光纤式液面测量等。[0003] 其中在利用声波式液面测量方法测量油井液面高度时一般会使用到液面监测仪。现有的液面监测仪在使用时需要将液面监测仪的进气管通过井口连接器水平连接到压井管汇中，随后启动液面监测仪，使其通过压井管汇向油井的液面发射声波，随后液面监测仪能够通过计算声波的反射时长从而测量出油井液面高度。但是在将液面监测仪通过井口连接器连接到压井管汇上时，由于液面监测仪的进气管与井口连接器之间缺少合适的支撑装置，从而在长时间的使用过程中，井口连接器与进气管的连接处会因为气体流动时产生的震动而发生松动，随后液面监测仪的进气管下沿口会在液面监测仪重力的作用下对进气管和井口连接器之间的橡胶密封圈产生挤压，从而使得橡胶密封圈的下半部分容易因挤压而变形损坏，影响进气管与井口连接器之间的气密性，进而影响液面监测仪对油井液面检测的准确性。发明内容[0004] 针对上述问题，本发明提供了一种多功能油井液面报警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0006] 一种多功能油井液面报警装置，包括液面监测仪本体，所述液面监测仪本体的一侧连接有进气管，所述进气管的端部设置有连接管，且连接管的表面设置有螺纹，所述连接管靠近进气管的一端转动套接有连接套，所述连接套螺纹套接在进气管上，所述连接管内设置有第一连接球，所述第一连接球的两侧之间贯穿开有第一通孔，所述第一连接球的外部转动套接有圆柱形的固定块，所述固定块与进气管的内壁固定连接，所述第一连接球靠近连接管的一端固定连接有插管，所述进气管内设置有第二连接球，所述第二连接球的两侧之间贯穿开有第二通孔，所述第二连接球的外部转动套接有圆柱形的活动块，所述活动块滑动安装在进气管内，所述第二连接球靠近插管的一端固定连接有套管，且插管的端部滑动插接在套管内，所述活动块远离套管的一侧设置有压紧组件，所述连接套与进气管之间设置有锁定组件，所述套管的自由端为凸台设计，且套管的自由端为广口设计，所述插管的自由端固定连接有密封垫，所述密封垫与套管内侧的凸台部分紧密贴合。[0007] 进一步的，所述压紧组件包括固定环，所述固定环与进气管内壁固定连接，所述固定环与活动块之间固定连接有压紧弹簧，所述压紧弹簧的外围套接有密封圈，所述密封圈与固定环固定连接，所述密封圈靠近活动块的一侧设置有环形的密封凸起，所述活动块与密封凸起相对的位置开设有环形的密封槽，且密封槽与密封凸起相互匹配。[0008] 进一步的，所述锁定组件包括定位环，所述定位环固定套接在连接套靠近进气管的一端，且定位环靠近进气管的一侧与连接套对应一侧齐平，所述定位环靠近进气管的一侧垂直固定连接有多个锁定杆，多个所述锁定杆呈均匀的环形分布，且锁定杆的自由端固定连接有圆形的凸块，所述进气管上螺纹套接有轴套，所述轴套靠近定位环的一侧转动连接有卡环，所述卡环转动套接在进气管上，所述卡环与多个锁定杆相对的位置均贯穿开设有弧形的锁定孔，且锁定孔的宽度等于锁定杆的直径，所述锁定孔的圆心与定位环的轴心重合，且多个锁定杆一一对应插接在多个锁定孔中，所述锁定孔远离卡环圆心的一侧开设有缺口，所述缺口的宽度大于凸块的直径，且缺口与锁定孔其中一端靠近。[0009] 进一步的，所述插管的内侧设置有防护套，所述防护套固定连接在插管靠近套管一端的内侧，且防护套的自由端位于插管外，所述防护套的自由端设置有挡环，所述挡环与套管内壁固定连接，且挡环与防护套自由端相对的位置开设有环形的插槽，且插槽与防护套的自由端相互匹配。[0010] 进一步的，所述插管和套管的外围分别套接有第一干燥环和第二干燥环，且第一干燥环和第二干燥环与插管和套管的外侧之间均存在间隙，所述第一干燥环和第二干燥环的内壁均为镂空设计，且第一干燥环和第二干燥环内均放置有干燥剂，所述第一干燥环与连接管内壁固定连接，所述第二干燥环与活动块固定连接。[0011] 进一步的，所述第一干燥环和第二干燥环的内侧均环形分布有多个弓形弹片，且初始状态下，第一干燥环内侧的弓形弹片以及第二干燥环内侧的弓形弹片能够分别与插管以及套管外壁贴合。[0012] 进一步的，所述卡环的外侧垂直固定连接有多个拨杆，且拨杆的自由端比定位环的外侧更加突出，所述轴套的外侧固定连接有撬管。[0013] 进一步的，所述固定块和活动块的内侧均对称固定连接有两个橡胶密封环，所述橡胶密封环与第一连接球或者第二连接球的表面紧密贴合。[0014] 本发明的技术效果和优点：[0015] 1、本发明相较于现有的连接方式而言，通过插管和套管实现连接管和进气管道的密封操作，并且即使连接管与进气管的连接处发生松动，第二连接球上的套管也能够在压紧弹簧的推力作用下与第一连接球上的插管保持紧密接触，而第二连接球和第一连接球则能够自适应的进行偏转，从而保证套管和插管始终保持同轴，进而避免了密封垫因受力不均而被压坏，保证了检测的准确性；[0016] 2、本发明通过设有锁定组件，当进气管和连接管通过连接套连接在一起后，能够通过卡环上的锁定孔能够配合定位环上的锁定杆和凸块实现连接套与轴套的连接操作，从而能够保证在液面监测仪本体使用的过程中，连接套与进气管之间不会因为气体流经进气管和连接管产生的震动而发生松动，进而保证连接管与进气管之间的密封性；[0017] 3、本发明通过设置有防护套，当插管和套管插接在一起后，防护套能够与挡环上的插槽插接在一起，从而提升套管与插管之间的密封性，同时降低腐蚀性物质与密封垫接触的概率，保护密封垫不被腐蚀，延长密封垫的使用寿命；[0018] 4、本发明通过设置有第一干燥环和第二干燥环，在液面监测仪本体对油井的液面高度进行监测的过程中，第一干燥环和第二干燥环能够对进入到进气管和连接管中的水汽进行吸收，进而减少酸性气体与水汽的结合，降低腐蚀性物质对进气管和连接管内部结构件的腐蚀作用，而通过设置有弓形弹片，在对接连接管和进气管时，套管和插管能够在对应弓形弹片的作用下与进气管以及连接管保持同轴，进而便于更好的使插管插入到套管中。附图说明[0019] 图1是本发明的整体结构示意图；[0020] 图2是本发明中除液面监测仪本体以外所有结构的立体示意图；[0021] 图3是本发明中图2的立体剖视图；[0022] 图4是本发明中图3的A部放大图；[0023] 图5是本发明中第二干燥管和弓形弹片的立体示意图；[0024] 图6是本发明中第一连接球、插管、防护套以及密封垫的立体示意图；[0025] 图7是本发明中第二连接球和套管的立体示意图；[0026] 图8是本发明中压紧组件的立体示意图；[0027] 图9是本发明中锁定组件、连接套、拨杆以及撬管的立体示意图。[0028] 图中：1、液面监测仪本体；2、进气管；3、连接管；4、连接套；5、第一连接球；6、固定块；7、插管；8、第二连接球；9、活动块；10、套管；11、压紧组件；111、固定环；112、压紧弹簧；113、密封圈；114、密封凸起；12、锁定组件；121、定位环；122、锁定杆；123、凸块；124、轴套；125、卡环；126、锁定孔；127、缺口；13、防护套；14、挡环；15、第一干燥环；16、第二干燥环；17、弓形弹片；18、拨杆；19、撬管；20、橡胶密封环；21、密封垫。具体实施方式[0029] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。[0030] 本发明提供了如图1至图9所示的多功能油井液面报警装置，包括液面监测仪本体1，所述液面监测仪本体1的一侧连接有进气管2，所述进气管2的端部设置有连接管3，且连接管3的表面设置有螺纹，所述连接管3靠近进气管2的一端转动套接有连接套4，所述连接套4螺纹套接在进气管2上，所述连接管3内设置有第一连接球5，所述第一连接球5的两侧之间贯穿开有第一通孔，所述第一连接球5的外部转动套接有圆柱形的固定块6，所述固定块6与进气管2的内壁固定连接，所述第一连接球5靠近连接管3的一端固定连接有插管7，所述进气管2内设置有第二连接球8，所述第二连接球8的两侧之间贯穿开有第二通孔，所述第二连接球8的外部转动套接有圆柱形的活动块9，所述活动块9滑动安装在进气管2内，所述第二连接球8靠近插管7的一端固定连接有套管10，且插管7的端部滑动插接在套管10内，所述活动块9远离套管10的一侧设置有压紧组件11，所述连接套4与进气管2之间设置有锁定组件12，所述套管10的自由端为凸台设计，且套管10的自由端为广口设计，所述插管7的自由端固定连接有密封垫21，所述密封垫21与套管10内侧的凸台部分紧密贴合；[0031] 所述压紧组件11包括固定环111，所述固定环111与进气管2内壁固定连接，所述固定环111与活动块9之间固定连接有压紧弹簧112，所述压紧弹簧112的外围套接有密封圈113，所述密封圈113与固定环111固定连接，所述密封圈113靠近活动块9的一侧设置有环形的密封凸起114，所述活动块9与密封凸起114相对的位置开设有环形的密封槽，且密封槽与密封凸起114相互匹配；[0032] 在使用液面监测仪本体1对油井的液面进行监测时，先将连接管3水平拧入到待监测的压井管汇上，随后将液面监测仪本体1向上提升，直至液面监测仪本体1的进气管2与连接管3等高且相对，随后将液面监测仪本体1向靠近连接管3的方向平移，在此过程中，连接管3逐渐与进气管2对接在一起，与此同时，插管7也逐渐插入到套管10中，而套管10则由于插管7的推动通过第二连接球8带动活动块9向远离连接管3的方向移动并压缩压紧弹簧112，随着进气管2与连接管3的进一步靠近，当进气管2和连接管3的端部对接在一起后，活动块9停止移动，压紧弹簧112也停止收缩，最后将连接套4拧到进气管2上，从而实现液面监测仪本体1与压井管汇的连接操作；[0033] 通过将套管10的端部设计成凸台状，从而当插管7插入到套管10内侧并通过连接套4对进气管2和连接管3进行锁紧时，插管7端部的密封垫21能够通过与套管10凸台部分的相互挤压实现插管7和套管10之间的密封操作，相较于现有的通过连接套4实现连接管3和进气管2密封连接的方式而言，由于本发明中的第一连接球5以及第二连接球8分别与固定块6和活动块9转动连接在一起，因此即使连接管3与进气管2的连接处因气体流经进气管2和连接管3产生的震动而发生松动，第二连接球8上的套管10也能够在压紧弹簧112的推力作用下与第一连接球5上的插管7保持紧密接触，而第二连接球8和第一连接球5则能够自适应的进行偏转，从而保证套管10和插管7始终保持同轴，进而保证了密封垫21整体的受力均匀，避免了密封垫21因受力不均而被压坏，保证了检测的准确性。[0034] 如图2、图3和图9所示，所述锁定组件12包括定位环121，所述定位环121固定套接在连接套4靠近进气管2的一端，且定位环121靠近进气管2的一侧与连接套4对应一侧齐平，所述定位环121靠近进气管2的一侧垂直固定连接有多个锁定杆122，多个所述锁定杆122呈均匀的环形分布，且锁定杆122的自由端固定连接有圆形的凸块123，所述进气管2上螺纹套接有轴套124，所述轴套124靠近定位环121的一侧转动连接有卡环125，所述卡环125转动套接在进气管2上，所述卡环125与多个锁定杆122相对的位置均贯穿开设有弧形的锁定孔126，且锁定孔126的宽度等于锁定杆122的直径，所述锁定孔126的圆心与定位环121的轴心重合，且多个锁定杆122一一对应插接在多个锁定孔126中，所述锁定孔126远离卡环125圆心的一侧开设有缺口127，所述缺口127的宽度大于凸块123的直径，且缺口127与锁定孔126其中一端靠近；[0035] 当连接套4与进气管2螺纹连接在一起后，转动卡环125，使卡环125上的多个缺口127与定位环121上的多个锁定杆122一一相对，随后用一只手对卡环125进行固定，用另一只手拧动轴套124，使轴套124带动卡环125向靠近锁定杆122的方向移动，当锁定杆122上的凸块123通过对应的缺口127完全位于卡环125远离定位环121的一侧后，停止拧动轴套124，随后转动卡环125，使锁定杆122能够通过缺口127进入到锁定孔126内，并且当锁定杆122完全进入到锁定孔126远离缺口127的一端时，停止转动卡环125，随后在用一只手固定卡环125的前提下，反向转动轴套124使其带动卡环125向远离定位环121的方向移动，而随着轴套124的移动，卡环125远离定位环121的一侧能够在轴套124的带动下逐渐与锁定杆122上的凸块123靠近，当卡环125与凸块123挤紧后，停止拧动轴套124，此时连接套4能够在卡环125与锁定杆122上凸块123的配合作用下与轴套124拉紧在一起，从而能够保证在液面监测仪本体1使用的过程中，连接套4与进气管2之间不会因为气体流经进气管2和连接管3产生的震动而发生松动，进而保证连接管3与进气管2之间的密封性。[0036] 如图3至图6所示，所述插管7的内侧设置有防护套13，所述防护套13固定连接在插管7靠近套管10一端的内侧，且防护套13的自由端位于插管7外，所述防护套13的自由端设置有挡环14，所述挡环14与套管10内壁固定连接，且挡环14与防护套13自由端相对的位置开设有环形的插槽，且插槽与防护套13的自由端相互匹配；[0037] 在液面监测仪本体1对油井的液面高度进行监测的过程中，当油井中的硫化氢以及一些酸性气体与一些水汽接触时会产生一些腐蚀性物质，从而对密封垫21产生腐蚀，进而影响进气管2和连接管3之间的气密性，此时通过设置有防护套13，当插管7和套管10插接在一起后，防护套13能够与挡环14上的插槽插接在一起，从而提升套管10与插管7之间的密封性，同时降低腐蚀性物质与密封垫21接触的概率，保护密封垫21不被腐蚀，延长密封垫21的使用寿命。[0038] 如图3至图5所示，所述插管7和套管10的外围分别套接有第一干燥环15和第二干燥环16，且第一干燥环15和第二干燥环16与插管7和套管10的外侧之间均存在间隙，所述第一干燥环15和第二干燥环16的内壁均为镂空设计，且第一干燥环15和第二干燥环16内均放置有干燥剂，所述第一干燥环15与连接管3内壁固定连接，所述第二干燥环16与活动块9固定连接，所述第一干燥环15和第二干燥环16的内侧均环形分布有多个弓形弹片17，且初始状态下，第一干燥环15内侧的弓形弹片17以及第二干燥环16内侧的弓形弹片17能够分别与插管7以及套管10外壁贴合；[0039] 通过设置有第一干燥环15和第二干燥环16，在液面监测仪本体1对油井的液面高度进行监测的过程中，第一干燥环15和第二干燥环16能够对进入到进气管2和连接管3中的水汽进行吸收，进而减少酸性气体与水汽的结合，降低腐蚀性物质对密封垫21的腐蚀作用，保证连接管3与进气管2之间的气密性；[0040] 通过设置有弓形弹片17，在对接连接管3和进气管2时，套管10和插管7能够在对应弓形弹片17的作用下与进气管2以及连接管3保持同轴，进而便于更好的使插管7插入到套管10中。[0041] 如图2和图9所示，所述卡环125的外侧垂直固定连接有多个拨杆18，且拨杆18的自由端比定位环121的外侧更加突出，所述轴套124的外侧固定连接有撬管19；[0042] 通过设置有拨杆18，当定位环121上的锁定杆122进入到卡环125上的缺口127后，能够通过拨杆18轻松的拨动卡环125，从而使得锁定杆122能够进入到锁定孔126内，进而通过卡环125和锁定杆122上凸块123的配合作用实现对连接套4和轴套124之间的锁定操作，而通过设置有撬管19，在拧动轴套124时，能够将撬杆或撬棒等工具插入到撬管19中，从而实现对轴套124的拧动操作。[0043] 如图3所示，所述固定块6和活动块9的内侧均对称固定连接有两个橡胶密封环20，所述橡胶密封环20与第一连接球5或者第二连接球8的表面紧密贴合；[0044] 橡胶密封环20能够在第一连接球5和第二连接球8与固定块6以及活动块9之间发生相对转动时提高第一连接球5与固定块6或者第二连接球8与活动块9之间的密封性。[0045] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

专利地区：山东

专利申请日期：2024-09-03

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118728361B