本发明专利技术涉及一种水下垂直安装的化学药剂注入计量阀及其安装方法，计量阀包括如下部件：封装模块，包括封装外壳以及装配于封装外壳上下两端的上端板和下端板；电子控制模块，装配于上端板的下端面上，且位于封装外壳内，并与水上主控站电连接；调节阀，装配于下端板的上端面上，且位于封装外壳内，调节阀上安装有与电子控制模块电连接的调节阀执行机构、线性位移传感器组件和压力变送器组件；流量计，装配于下端板的上端面上，且位于封装外壳内，流量计上安装有与电子控制模块电连接的流量变送器。该计量阀采用流量计与调节阀紧密串联集成的方式实现流量计量与流量调节这两种功能的一体化。能的一体化。能的一体化。
【技术实现步骤摘要】
水下垂直安装的化学药剂注入计量阀及其安装方法
[0001]本专利技术涉及一种水下垂直安装的化学药剂注入计量阀及其安装方法，属于深水采油
技术介绍
[0002]水下生产系统广泛应用于深水油气田以及边际油田开发，化学药剂的注入对于海洋油气资源的发展起着非常重要的作用，它们主要用来提高水下生产系统相关生产设备的工作效率，同时保护生产设备和井口管线的正常运作，还能延长设备的耐用性等。水下化学药剂注入计量阀是水下生产系统的关键设备，具有为水下油气田开发提供化学药剂注入、计量和流量控制功能，同时具有潜水员或水下机器人安装操作，设备需要检修或维护时可以单独进行回收操作，待维护检修完成可二次下放安装。
[0003]现有水下化学药剂注入计量方式主要有：在水上生产平台单独进行化学药剂计量；在水下化学药剂注入管线采用单一计量方式，即在化学药剂管路上只串联一个流量计量检测装置。在水上平台计量化学药剂的方案不具有调节化学药剂注入量的功能，需要在平台上配置额外的调节阀，这将占用平台宝贵的空间资源，也不符合平台紧凑集成的设计要求。单一计量的方案其流量检测装置故障率高，一旦流量检测装置出现故障，便失去计量功能无法获取化学药剂准确的注入量，这对水下油气正常生产运输产生不良影响，甚至带来安全隐患。
技术实现思路
[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供一种水下垂直安装的化学药剂注入计量阀及其安装方法，该计量阀采用流量计与调节阀紧密串联集成的方式实现流量计量与流量调节这两种功能的一体化，在使用流量计计量化学药剂的同时使用辅助流量计量方法计算调节阀的流量实现两种化学药剂流量计量方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0006]本专利技术第一方面提供一种水下垂直安装的化学药剂注入计量阀，包括如下部件：
[0007]封装模块，包括封装外壳以及装配于所述封装外壳上下两端的上端板和下端板；
[0008]电子控制模块，装配于所述上端板的下端面上，且位于所述封装外壳内，并与水上主控站电连接；
[0009]调节阀，装配于所述下端板的上端面上，且位于所述封装外壳内，所述调节阀上安装有与所述电子控制模块电连接的调节阀执行机构、线性位移传感器组件和压力变送器组件；
[0010]流量计，装配于所述下端板的上端面上，且位于所述封装外壳内，所述流量计上安装有与所述电子控制模块电连接的流量变送器；
[0011]所述流量计与所述调节阀通过管线连接。
[0012]所述的化学药剂注入计量阀，优选地，所述调节阀执行机构包括依次串联的伺服
电机、减速箱和传动机构，所述传动机构与所述调节阀的调节阀阀杆连接，所述伺服电机安装于所述上端板的下端面上。
[0013]所述的化学药剂注入计量阀，优选地，所述线性位移传感器组件包括第一线性位移传感器和第二线性位移传感器，所述第一线性位移传感器通过第一传动杆与所述调节阀阀杆连接，所述第二线性位移传感器通过第二传动杆与所述调节阀阀杆连接。
[0014]所述的化学药剂注入计量阀，优选地，所述压力变送器组件包括第三压力变送器和第四压力变送器，分别安装于所述调节阀的入口端和出口端。
[0015]所述的化学药剂注入计量阀，优选地，还包括过滤器，装配于所述下端板的上端面上，且位于所述封装外壳内，所述过滤器的入口端和出口端分别安装有第一取压模块和第二取压模块。
[0016]所述的化学药剂注入计量阀，优选地，还包括安装锁紧/解锁传动模块，装配于所述封装外壳内，所述安装锁紧/解锁传动模块包括依次串联的传动轴、旋转固定销、运动导向器和闩锁。
[0017]所述的化学药剂注入计量阀，优选地，所述运动导向器上开设有运动导槽，用于制约所述闩锁的运动行程。
[0018]所述的化学药剂注入计量阀，优选地，所述上端板的上端面上安装有扭矩工具接口，所述扭矩工具接口的下端与所述传动轴连接，上端用于与扭矩工具连接。
[0019]所述的化学药剂注入计量阀，优选地，所述下端板的下端面上安装有流入液压接头母端和流出液压接头母端，二者分别与装配于配套安装基础的阀座上的流入液压接头公端和流出液压接头公端集成化学药剂流入接口以及化学药剂流出接口。
[0020]所述的化学药剂注入计量阀，优选地，所述下端板的下端面上还安装有电接头针端和导向销，所述电接头针端与所述阀座上的电接头孔端连接，所述导向销与所述阀座上的导销孔连接。
[0021]本专利技术第二方面提供一种上述化学药剂注入计量阀的安装方法，包括如下步骤：
[0022]潜水员或水下机器人抓取所述化学药剂注入计量阀上的提环或者把手将其运送至配套安装基础上方，随后放入安装套筒内，旋转所述提环使所述把手与所述导向槽对准，下放所述水下化学药剂注入计量阀，在所述导向槽的引导下，位于所述下端板的上的第一导销、第二导销穿过所述阀座上对应的第一导销孔和第二导销孔，闩锁穿过所述闩锁槽，实现一级对准；潜水员或水下机器人将扭矩工具接到所述扭矩工具接口，旋转操作扭矩工具带动所述传动轴旋转，使闩锁在所述运动导槽的规定下运动，闩锁旋转与所述闩锁槽错位锁住，继续旋转扭矩工具，闩锁在所述运动导槽的制约下由旋转运动变为直线后拉运动，在此过程中所述流入液压接头母端与所述流出液压接头母端分别与对应的所述流入液压接头公端、所述流出液压接头公端对接实现二级导向，所述水下电接头针端与所述电接头孔端对接实现三级导向，潜水员或水下机器人取出扭矩工具，完成安装。
[0023]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0024]1、本专利技术的计量阀同时采用流量计和调节阀，可以同时具有流量计量和流量调节功能，便于远程测监控水下化学药剂的注入量，能够实现流量定值闭环控制保障化学药剂注入的平稳连续。由于采用两种流量计量方式设计，在流量计计量不准确或者出现故障时，化学药剂计量功能仍然正常工作并未失效，提高化学药剂注入计量系统的可靠性。
[0025]2、本专利技术装置根据API的标准设计，其中扭矩工具接口为API 17H第四类旋转式高扭矩接口，把手为API 17H中的TYPE A标准把手，采用API 17F的标准通信，能够便捷快速的与水下生产系统相应的设备通信连接，提高了水下化学药剂注入计量阀通信兼容性，采用标准设计便于使用通用工具安装或者拆卸回收水下化学药剂注入计量阀，提高设备的易操作性，降低安装/回收成本。
[0026]3、本专利技术装置不依赖单一的流量计计量输出，通过流量计与调节阀的流量数据融合输出高精度的流量测量值，避免因为流量计出现故障导致无法计量或计量不准确的情况。
[0027]4、本专利技术装置与配套安装基础的导向结构一一对应，实现安装过程粗对准、一级导向、二级导向和三级导向，提高了水下化学药剂注入计量阀的安装可靠性。
附图说明
[0028]图1为本专利技术一实施例提供的水下化学药剂注入计量阀的工作原理图；
[0029]图2a为本专利技术该实施例提供的水下化学药剂注入计量阀的主视图，图2b为该装置的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下垂直安装的化学药剂注入计量阀，其特征在于，包括如下部件：封装模块，包括封装外壳(4)以及装配于所述封装外壳(4)上下两端的上端板(21)和下端板(29)；电子控制模块(11)，装配于所述上端板(21)的下端面上，且位于所述封装外壳(4)内，并与水上主控站电连接；调节阀(26)，装配于所述下端板(29)的上端面上，且位于所述封装外壳(4)内，所述调节阀(26)上安装有与所述电子控制模块(11)电连接的调节阀执行机构(34)、线性位移传感器组件和压力变送器组件；流量计(31)，装配于所述下端板(29)的上端面上，且位于所述封装外壳(4)内，所述流量计(31)上安装有与所述电子控制模块(11)电连接的流量变送器(32)；所述流量计(31)与所述调节阀(26)通过管线连接。2.根据权利要求1所述的化学药剂注入计量阀，其特征在于，所述调节阀执行机构(34)包括依次串联的伺服电机(22)、减速箱(23)和传动机构(24)，所述传动机构(24)与所述调节阀(26)的调节阀阀杆(36)连接，所述伺服电机(22)安装于所述上端板(21)的下端面上。3.根据权利要求2所述的化学药剂注入计量阀，其特征在于，所述线性位移传感器组件包括第一线性位移传感器(25)和第二线性位移传感器(30)，所述第一线性位移传感器(25)通过第一传动杆(49)与所述调节阀阀杆(36)连接，所述第二线性位移传感器(30)通过第二传动杆(39)与所述调节阀阀杆(36)连接。4.根据权利要求1所述的化学药剂注入计量阀，其特征在于，所述压力变送器组件包括第三压力变送器(27)和第四压力变送器(28)，分别安装于所述调节阀(26)的入口端和出口端。5.根据权利要求1所述的化学药剂注入计量阀，其特征在于，还包括过滤器(16)，装配于所述下端板(29)的上端面上，且位于所述封装外壳(4)内，所述过滤器(16)的入口端和出口端分别安装有第一取压模块(15)和第二取压模块(18)。6.根据权利要求2所述的化学药剂注入计量阀，其特征在于，还包括安装锁紧/解锁传动模块，装配于所述封装外壳(4)内，所述安装锁紧/解锁传动模块包括依次串联的传动轴(12)、旋转固定销(13)、运动导向器(19)和闩锁(8)。7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：安维峥，朱海山，吴露，左信，孙钦，岳元龙，韩云峰，魏娟，王懿，白小波，徐世江，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：
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