CN104088621A - 单井多相计量装置 - Google Patents

Abstract

一种单井计量装置，扩张管两端设置有锥型管；扩张管直径大于锥型管直径；一端锥型管连通进口管；另一端锥型管连通出口管；出口管插进分离罐上部，与水平线呈向下15°～30°夹角；扩张管顶部与分离罐通过连通管连通；分离罐内腔中上部设置有倒圆锥型旋流分离器；气相管道一端连通分离罐顶部；气相管道中依次串联气体流量计和单向阀，另一端为出口；液体管道一端连通分离罐底部，液相管道中依次串联金属软管、泵、质量流量计和电动阀，另一端为出口；气相管道出口与液相管道出口连通形成混合液出口；在旋流分离器旋流面上面设置有挡齿；在分离罐外侧壁上设置有高、低两个液位开关。本发明可同时对油田单井产出混合液的油、气、水分别进行在线计量。

Description

单井多相计量装置

技术领域

本发明涉及对一种油田单井多相流计量装置的改进。

背景技术

单井计量是油田生产管理中的一项重要工作，准确的计量对油井掌握油藏状况，制定生产方案，具有重要的指导意义。目前就油田采用的两相分离密度法而言，主要是采用旋流分离装置，利用其离心力的作用分离气体和液体。但这种装置在实际使用过程中，因为每口井，甚至同一口井不同时间，其出液和出气情况都不同，甚至波动很大，因此，往往不能达到预期效果。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种改进的单井计量装置，能够适用于更广泛的流量范围，并且更彻底的使气液两相分离。

一种单井计量装置，其特征在于，扩张管两端设置有锥型管；扩张管直径大于锥型管直径；一端锥型管连通进口管；另一端锥型管连通出口管；出口管插进分离罐上部，与水平线呈向下15°～30°的夹角；扩张管顶部与分离罐通过连通管连通；分离罐内腔中上部设置有倒圆锥型旋流分离器；气相管道一端连通分离罐的顶部；气相管道中依次串联气体流量计和单向阀，另一端为出口；液体管道一端连通分离罐底部，液相管道中依次串联金属软管、泵、质量流量计和电动阀，另一端为出口；气相管道出口与液相管道出口连通形成混合液出口；

在旋流分离器的旋流面上面设置有挡齿；

在分离罐的外侧壁上设置有高、低两个液位开关。

本发明应用时，油田单井井口管道与扩张管另一端连通。本发明的工作原理是，第一步，来自于油田单井的产出液通过扩张管减压，进行第一次气液分离。第二步，通过旋流分离器进行第二次气液分离，旋流分离器上的挡齿进行泼气用；第三步，采用泵控制罐内压力，当液位到达高液位开关时，自动启动泵，抽出分离罐内混合液，依靠低压环境，降低气体溶解度，使气体充分分离；当液位到达低液位开关时，自动停止泵，分离罐的液面通过高、低液位开关自动控制液面；上述第三步的动作反复进行，达到气、液分离的目的。第四步，对气体和液体两部分分别进行计量，气体上升进入气相管道，通过气体流量计计量；液体部分通过泵抽进液相管道，经过质量流量计进行流量和密度计量，准确得到液体中油水的比例，从而最终达到油、气、水的准确计量。

本发明在对油田单井产出混合液进行分离的时候，运用了扩张管分离、旋流管旋流分离、泵抽泄压分离相结合的结构，克服了目前流行的单井计量装置计量不稳，气液分离不彻底等缺点，具有流量范围广，气液分离彻底等优点。

本发明工作原理设计新颖、结构简单、工作安全可靠、操作与维修简单，可同时对油田单井产出混合液的油、气、水分别进行在线计量。

通过应用本发明单井计量装置, 可以准确录取油田单井各种生产参数, 摸清了油井的生产工况, 提高了油井生产管理水平，解决了多年来在单井或分队计量上存在的问题。

附图说明

附图1是本发明结构示意图。

附图2是图1的俯视图。

1进口管、2扩张管、3连通管、4分离罐、5旋流分离器、6气相管道、7气体流量计、8 质量流量计、9电动阀、10液相管道、11混合液出口、12泵、13金属软管、14安全阀、15单向阀、161高液位开关、162 低液位开关 17挡齿、18锥型管、19出口管。

具体实施方式

一种单井计量装置，其特征在于，扩张管2两端设置有锥型管18；扩张管直径大于锥型管直径；一端锥型管连通进口管1；另一端锥型管连通出口管19；出口管插进分离罐上部，与水平线呈向下15°的夹角；扩张管2顶部与分离罐4通过连通管3连通；分离罐4内腔中上部设置有倒圆锥型旋流分离器5；气相管道6一端连通分离罐5的顶部；气相管道中依次串联气体流量计7和单向阀15，另一端为出口；液体管道10一端连通分离罐底部，液相管道中依次串联金属软管13、泵12、质量流量计8和电动阀9，另一端为出口；气相管道出口与液相管道出口连通形成混合液出口11；

在旋流分离器5的旋流面上面设置有挡齿17；

在分离罐4的外侧壁上设置有高、低两个液位开关161、162。

在分离罐侧部与液体管道出口之间设置有安全阀14。

    本发明具体工作过程：来自于油田单井的产出液进入扩张管2进行第一次气液分离，经过第一次低压气液分离后，部分气体上升进入气相管道6；剩余的混合液在旋流分离器5中根据物理离心力原理将油气混合物进行第二次分离，液体在旋流的同时经过挡齿17，液体撞击挡齿的同时将含在液体中的气体分离出来；分离出来的部分气体进入气相管道6；经过第二次分离后的剩余混合液从旋流分离器5底部排出下落流入分离罐4，排出的气体经过气体流量计7进行计量；分离罐中剩余混合液体液面达到高液位开关161后，液位开关161开启，启动泵12，同时打开电动阀门9，将混合液体抽出，依靠低压环境，降低气体溶解度，使气体充分分离，抽出的混合液通过质量流量计8进行流量计量和密度测量。当液位降低到低液位开关162时，液位开关162开启，停止泵12，关闭电动阀门9，完成整个计量过程。上述动作反复进行达到气、液分离的目的。 

Claims (2)

1.一种单井计量装置，其特征在于，扩张管两端设置有锥型管；扩张管直径大于锥型管直径；一端锥型管连通进口管；另一端锥型管连通出口管；出口管插进分离罐上部，与水平线呈向下15°～30°的夹角；扩张管顶部与分离罐通过连通管连通；分离罐内腔中上部设置有倒圆锥型旋流分离器；气相管道一端连通分离罐的顶部；气相管道中依次串联气体流量计和单向阀，另一端为出口；液体管道一端连通分离罐底部，液相管道中依次串联金属软管、泵、质量流量计和电动阀，另一端为出口；气相管道出口与液相管道出口连通形成混合液出口；

在旋流分离器的旋流面上面设置有挡齿；

在分离罐的外侧壁上设置有高、低两个液位开关。

2.按照权利要求1所述的单井计量装置，其特征在于，在分离罐侧部与液体管道出口之间设置有安全阀。