CN102288244A - 井口原油流量的测量方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线连续测量油井井口原油流量的测量方法和装置，将油气水经过扁圆形喷嘴入口通入管柱式气液旋流分离器中，管柱式气液旋流分离器所产生的强大的离心力使得气液迅速分离，在管柱式气液旋流分离器内的上方形成气段，下方形成液段，气体从管柱式气液旋流分离器的顶部流出，通过调节阀门和气液混合器流出；当液段上的液位传感器到达一定的液位时，液位传感器给出信号由二次仪表接收，控制电动阀门的开启或关闭，在原油连续生产过程中，液位连续上升或下降，电动阀门受液位传感器的控制连续开启或关闭，根据二次仪表连续记录的开启或关闭次数，即可得到原油总流量。测量方法合理、测量精度高且数据可靠，设备极其简单，无易损部件。
Description
技术领域
本发明属于石油生产的测量技术领域，涉及一种测量方法和装置，进一步涉及一种井口原油流量的测量方法及其装置。
背景技术
在原油开采过程中,同时开采出的还有天然气和水，为了确定油井的原油、天然气的产量，了解地层油气含量及地层结构的变化，需要对油井产出的油水体积流量或质量测量，进行连续的计量并提供实时计量数据,以优化生产参数,提高采收率。
现有的用于井口原油流量测量的方法并不多，主要有：
1、容积法，利用容积流量计，测量其体积、压力、温度等。
2、节流法，由于节流装置存在压力差，利用其与流体流量及分相含率等因素有关，应用孔板流量计、喷嘴、文丘利流量计，并结合密度计进行流量计量。
3、质量法，直接应用质量流量计进行测量。精确测量原油流量，得到原油中的含水率。由于油水比率难以确定，增加了测量难度。到目前为止，对于油井井口的原油流量测量一直是个极大的难题。即使现有的一些方法可以使用，但价格昂贵，难以广泛使用。因此开发一种极其简单、精确的测量方法和装置对于油井井口的原油流量测量有着极其重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够在线连续测量油井的原油流量的测量方法及其装置。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种井口原油流量的测量方法，其特征在于，按下列步骤进行：
步骤一，在井口流出的管路上连接一管柱式气液旋流分离器，管柱式气液旋流分离器带有扁圆形喷嘴入口和气体出口及液体出口，管柱式气液旋流分离器的液体段安装液位传感器，液位传感器连接二次仪表，液体出口处安装电动阀门，电动阀门与二次仪表连接，气体出口设有调节阀门和气液混合器，电动阀门和气液混合器连通，其中，调节阀门用于气体、液体流动达到平衡；
步骤二，将油气水经过扁圆形喷嘴入口通入管柱式气液旋流分离器中，管柱式气液旋流分离器所产生的强大的离心力使得气液迅速分离，在管柱式气液旋流分离器内的上方形成气段，下方形成液段，气体从管柱式气液旋流分离器的顶部流出，通过调节阀门和气液混合器流出；
当液段上的液位传感器到达一定的液位时，液位传感器给出信号由二次仪表接收，控制电动阀门的开启或关闭，在原油连续生产过程中，液位连续上升或下降，电动阀门受液位传感器的控制连续开启或关闭，根据二次仪表连续记录的开启或关闭次数，即可得到原油总流量。
实现上述方法的井口原油流量测量装置，其特征在于，包括一管柱式气液旋流分离器，该管柱式气液旋流分离器带有扁圆形喷嘴入口和气体出口及液体出口，管柱式气液旋流分离器（1）的气体出口通过管路连接有调节阀门和气液混合器，管柱式气液旋流分离器的液体出口通过液体管道连接有电动阀门，电动阀门与气液混合器相连接；
在管柱式气液旋流分离器内部的液体段安装有上液位传感器和下液位传感器，上液位传感器和下液位传感器分别连接二次仪表，二次仪表与电动阀门相连接。
本发明的在线连续测量油井井口原油流量的测量方法和装置，解决了井口原油流量测量的难题，测量方法合理、科学。设备极其简单，无易损部件。测量精度高，数据可靠。
附图说明
图1是本发明的原理示意图。
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
参见图1，本发明的井口原油流量的测量装置，包括一管柱式气液旋流分离器1，该管柱式气液旋流分离器1带有扁圆形喷嘴入口和气体出口及液体出口，管柱式气液旋流分离器1的气体出口通过管路2连接有调节阀门9和气液混合器8，管柱式气液旋流分离器1的液体出口通过液体管道3连接有电动阀门4，电动阀门4与气液混合器8相连接；
在管柱式气液旋流分离器1内部的液体段安装有上液位传感器5和下液位传感器6，上液位传感器5和下液位传感器6分别连接二次仪表7，二次仪表7与电动阀门4相连接。
调节阀门9用于调节气体、液体（油水）流动达到平衡；
将油气水经过扁圆形喷嘴入口通入管柱式气液旋流分离器1中，管柱式气液旋流分离器1所产生的强大的离心力使得油气水迅速分离为油水和气体，气体从管柱式气液旋流分离器1的顶部通过调节阀门9和气液混合器8流出；
油水流入管柱式气液旋流分离器1的液段，达到上液位时，上液位传感器5给出信号由二次仪表7接收，开启电动阀门4，油水开始从管柱式气液旋流分离器1流出，这时，二次仪表7记录该次数。当油水流出至下液位时，液位传感器6给出信号,关闭电动阀门4。这个过程由二次仪表7记录为一次。由于两个液位之间的体积量是一定的，所以两个液位传感器之间所控制的电动阀门4在开启、关闭之间流过的液体量是一定的。因此在原油连续生产过程中，液位连续上升或下降，电动阀门受液位传感器的控制连续开启或关闭，在单位时间内（几个小时或天）根据二次仪表7连续记录的电动阀门4的开启或关闭次数，即可得到原油总流量。
为了达到气液的流动平衡，需要调节体流动阻力：
Q = V×n （1）
式中；Q为气体积量，米立方，V为液位传感器之间的油水体积量，n为电动阀门开闭次数。
G=Q/t （2）
式中；G为流量，米立方/小时，t为时间，小时。
本发明采用的管柱式气液旋流分离器1是一种新型的气液旋流分离器，油气水进入管柱式气液旋流分离器1后形成的旋涡产生了离心力、重力和浮力，其离心加速度比重力加速度要高出许多倍；重力、离心力和浮力联合作用将油气水气体和油水分离开。油水沿径向向下由液段出口排出；而气体则向上由气体出口排出。
Claims (2)
1.一种井口原油流量的测量方法，其特征在于，按下列步骤进行：
步骤一，在井口流出的管路上连接一管柱式气液旋流分离器，管柱式气液旋流分离器带有扁圆形喷嘴入口和气体出口及液体出口，管柱式气液旋流分离器内的液体段安装液位传感器，液位传感器连接二次仪表，液体出口处安装电动阀门，电动阀门与二次仪表连接，气体出口的管路上设有调节阀门和气液混合器，电动阀门和气液混合器连通，其中，调节阀门用于气体、液体流动达到平衡；
步骤二，将油气水经过扁圆形喷嘴入口通入管柱式气液旋流分离器中，管柱式气液旋流分离器所产生的强大的离心力使得气液迅速分离，在管柱式气液旋流分离器内的上方形成气段，下方形成液段，气体从管柱式气液旋流分离器的顶部流出，通过调节阀门和气液混合器流出；
当液段上的液位传感器到达一定的液位时，液位传感器给出信号由二次仪表接收，控制电动阀门的开启或关闭，在原油连续生产过程中，液位连续上升或下降，电动阀门受液位传感器的控制连续开启或关闭，根据二次仪表连续记录的开启或关闭次数，即可得到原油总流量。
2.一种井口原油流量测量装置，其特征在于，包括一管柱式气液旋流分离器（1），该管柱式气液旋流分离器（1）带有扁圆形喷嘴入口和气体出口及液体出口，管柱式气液旋流分离器（1）的气体出口通过管路（2）连接有调节阀门（9）和气液混合器（8），管柱式气液旋流分离器（1）的液体出口通过液体管道（3）连接有电动阀门（4），电动阀门（4）与气液混合器（8）相连接；
在管柱式气液旋流分离器（1）内部的液体段安装有上液位传感器（5）和下液位传感器（6），上液位传感器（5）和下液位传感器（6）分别连接二次仪表（7），二次仪表（7）与电动阀门（4）相连接。
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