CN109403951A - 油井三相计量一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油井三相计量一体化装置，涉及计量设备技术领域，主要目的是提供一种能够对单个油井的三相计量进行准确、稳定的检测的油井三相计量一体化装置。本发明的主要技术方案为：一种油井三相计量一体化装置，包括：检测部，气液分离部件包括分离器和活塞部件，活塞部件设置在分离器内，活塞部件上具有第一单向阀，进液管的一端连接于第一端，另一端连接于油管，进液管上设置第一检测部件，出液管的一端连接于第二端，另一端连接于输油管线，出气管的一端连接于第一端，另一端连接于出液管，出气管上设置第二检测部件，动力部，推杆部件的一端连接于电机部件，另一端连接于活塞部件。本发明主要用于石油计量。

Description

油井三相计量一体化装置

技术领域

本发明涉及计量设备技术领域，尤其涉及一种油井三相计量一体化装置。

背景技术

油井的油、气、水三相计量，由于涉及到三相复杂流体计量问题,很难通过简单仪器仪表进行计量，目前油田油、气、水三相计量多数采取将多口油井产液通过管线汇总输送至计量站进行统一计量，通常需要专门设计流程复杂的计量间，并配备专职的计量人员。

现有的石油计量方式通常有两种：一种是通过流量计测量出石油的体积流量，再用相应的方法测出石油的密度值、含水率以及有关的温度和压力值，算出不含水石油重量，另一种是通过人工检尺或液位仪表测得储罐内液位的高度，计算出体积量，同时按有关规程规定测出油温、密度值和含水率，算出罐内不含水石油重量。

新开发的油田中，由于油井的数量少并且较为分散，专门针对油井建立计量站的成本过高，很难实现对油井的集中计量，并且，由于油井的输油管线较长，采用在单个计量站集中计量，会造成计量值与油井的实际数值产生较大的误差，从而影响检测数据的的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种油井三相计量一体化装置，主要目的是提供一种能够对单个油井的三相计量进行准确、稳定的检测的油井三相计量一体化装置。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种油井三相计量一体化装置，该装置包括：

检测部，所述检测部包括气液分离部件、进液管、出液管和出气管，所述气液分离部件包括分离器和活塞部件，所述活塞部件设置在所述分离器内，所述活塞部件上具有第一单向阀，用于通过液体，所述分离器具有相对的第一端和第二端，所述进液管的一端连接于所述第一端，另一端连接于油管，所述进液管上设置第一检测部件，用于检测进液管内的液体的含水率，所述出液管的一端连接于所述第二端，另一端连接于输油管线，所述出气管的一端连接于所述第一端，另一端连接于所述出液管，所述出气管上设置第二检测部件，用于检测所述出气管内的气体流量；

动力部，所述动力部包括电机部件和推杆部件，所述推杆部件的一端连接于所述电机部件，另一端连接于所述活塞部件，用于推动所述活塞部件朝向或者远离所述第一端的方向移动。

进一步的，所述分离器包括管体、第一法兰和第二法兰，所述活塞部件设置在所述管体内，所述进液管和所述出气管的一端连接于所述第一法兰，所述推杆部件穿过所述第二法兰并与所述活塞部件相连接。

进一步的，所述分离器还包括加热部件，所述加热部件设置在所述管体内，用于加热所述管体内的液体。

进一步的，所述分离器还包括控制部件，所述控制部件连接于所述加热部件，用于控制所述管体内的温度。

进一步的，所述推杆部件包括驱动部件和推拉杆，所述驱动部件的一端连接于所述电机部件，另一端连接于所述推拉杆，用于驱动所述推拉杆朝向或者远离所述第一端的方向移动。

进一步的，所述检测部还包括缓冲部件，所述缓冲部件包括第一缓冲部件和第二缓冲部件，所述第一缓冲部件设置在所述进液管上，所述第二缓冲部件设置在所述出液管上。

进一步的，所述检测部还包括第二单向阀和第三单向阀，所述第二单向阀设置在所述进液管上，并且设置在所述第一检测部件和所述第一缓冲部件之间，所述第三单向阀设置在所述出液管上，并且设置在所述第二缓冲部件和输油管线之间。

进一步的，支架和称量部件，所述称量部件的一端连接于所述支架，另一端分别连接于所述检测部和所述动力部，用于称量所述检测部和所述动力部的质量。

进一步的，所述第一检测部件为含水率仪，所述第二检测部件为气体流量计。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

本发明实施例提供的技术方案中，检测部的作用是对石油的油、水、气的含量进行计量，检测部包括气液分离部件、进液管、出液管和出气管，气液分离部件包括分离器和活塞部件，活塞部件设置在分离器内，活塞部件上具有第一单向阀，用于通过液体，分离器具有相对的第一端和第二端，进液管的一端连接于第一端，另一端连接于油管，进液管上设置第一检测部件，用于检测进液管内的液体的含水率，出液管的一端连接于第二端，另一端连接于输油管线，出气管的一端连接于第一端，另一端连接于出液管，出气管上设置第二检测部件，用于检测出气管内的气体流量；动力部的作用是对活塞部件提供往复运动的动力，动力部包括电机部件和推杆部件，推杆部件的一端连接于电机部件，另一端连接于活塞部件，用于推动活塞部件朝向或者远离第一端的方向移动，需要对石油内的油、水、气的含量进行计量时，先对整个油井三相计量一体化装置进行称重，然后将活塞部件移动至第二端，第一单向阀关闭，进液管打开，石油从进液管经过第一检测部件并进入分离器中，此时，第一检测部件能够对石油中的含水率进行检测，通过一定时间后，关闭进液管，然后在对整个油井三相计量一体化装置进行称重，两次称重的差值为石油的重量，因此，可以计算出单位时间内进入分离器中的液体的重量，然后进行气液分离，电机部件向推杆部件提供动力，推杆部件推动活塞部件朝向第一端的方向移动，并且打开第一单向阀，石油中的液体会通过第一单向阀流动至第二端，然后再通过出液管流向输油管线内，而石油中的气体会通过出气管流向第二检测部，第二检测部对气体的流量进行计量，然后根据计算可以得出单位时间内，单个油井的油、气、水的产量，相对于现有技术，由于油井的数量少并且较为分散，专门针对油井建立计量站的成本过高，很难实现对油井的集中计量，并且，由于油井的输油管线较长，采用在单个计量站集中计量，会造成计量值与油井的实际数值产生较大的误差，从而影响检测数据的的准确性，本发明实施例中，通过称量和计时，能够得出单位时间内进入分离器中的液体的重量，然后通过第一检测部对石油中的含水率进行检测，从而计算出纯油和水的重量，然后通过分离器对石油中的液体和气体进行分离，第二检测部对分离的气体进行计量，得出气体的流量，从而达到精确检测单位时间内油井的油、气、水的产量的技术效果，并且，在第一活塞部件进行往复运动的过程中，第一活塞部件起到活塞部件泵的作用，从而达到了降低油井井口的回压的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种油井三相计量一体化装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种油井三相计量一体化装置，该装置包括：

检测部，检测部包括气液分离部件11、进液管12、出液管13和出气管14，气液分离部件11包括分离器和活塞部件，活塞部件设置在分离器内，活塞部件上具有第一单向阀，用于通过液体，分离器具有相对的第一端和第二端，进液管12的一端连接于第一端，另一端连接于油管，进液管12上设置第一检测部件121，用于检测进液管12内的液体的含水率，出液管13的一端连接于第二端，另一端连接于输油管线，出气管14的一端连接于第一端，另一端连接于出液管13，出气管14上设置第二检测部件141，用于检测出气管14内的气体流量；

动力部，动力部包括电机部件21和推杆部件22，推杆部件22的一端连接于电机部件21，另一端连接于活塞部件，用于推动活塞部件朝向或者远离第一端的方向移动。

本发明实施例提供的技术方案中，检测部的作用是对石油的油、水、气的含量进行计量，检测部包括气液分离部件11、进液管12、出液管13和出气管14，气液分离部件11包括分离器和活塞部件，活塞部件设置在分离器内，活塞部件上具有第一单向阀，用于通过液体，分离器具有相对的第一端和第二端，进液管12的一端连接于第一端，另一端连接于油管，进液管12上设置第一检测部件121，用于检测进液管12内的液体的含水率，出液管13的一端连接于第二端，另一端连接于输油管线，出气管14的一端连接于第一端，另一端连接于出液管13，出气管14上设置第二检测部件141，用于检测出气管14内的气体流量；动力部的作用是对活塞部件提供往复运动的动力，动力部包括电机部件21和推杆部件22，推杆部件22的一端连接于电机部件21，另一端连接于活塞部件，用于推动活塞部件朝向或者远离第一端的方向移动，需要对石油内的油、水、气的含量进行计量时，先对整个油井三相计量一体化装置进行称重，然后将活塞部件移动至第二端，第一单向阀关闭，进液管12打开，石油从进液管12经过第一检测部件121并进入分离器中，此时，第一检测部件121能够对石油中的含水率进行检测，通过一定时间后，关闭进液管12，然后在对整个油井三相计量一体化装置进行称重，两次称重的差值为石油的重量，因此，可以计算出单位时间内进入分离器中的液体的重量，然后进行气液分离，电机部件21向推杆部件22提供动力，推杆部件22推动活塞部件朝向第一端的方向移动，并且打开第一单向阀，石油中的液体会通过第一单向阀流动至第二端，然后再通过出液管13流向输油管线内，而石油中的气体会通过出气管14流向第二检测部，第二检测部对气体的流量进行计量，然后根据计算可以得出单位时间内，单个油井的油、气、水的产量，相对于现有技术，由于油井的数量少并且较为分散，专门针对油井建立计量站的成本过高，很难实现对油井的集中计量，并且，由于油井的输油管线较长，采用在单个计量站集中计量，会造成计量值与油井的实际数值产生较大的误差，从而影响检测数据的的准确性，本发明实施例中，通过称量和计时，能够得出单位时间内进入分离器中的液体的重量，然后通过第一检测部对石油中的含水率进行检测，从而计算出纯油和水的重量，然后通过分离器对石油中的液体和气体进行分离，第二检测部对分离的气体进行计量，得出气体的流量，从而达到精确检测单位时间内油井的油、气、水的产量的技术效果，并且，在第一活塞部件进行往复运动的过程中，第一活塞部件起到活塞部件泵的作用，从而达到了降低油井井口的回压的技术效果。

上述检测部的作用是对石油的油、水、气的含量进行计量，检测部包括气液分离部件11、进液管12、出液管13和出气管14，气液分离部件11包括分离器和活塞部件，活塞部件设置在分离器内，活塞部件上具有第一单向阀，用于通过液体，活塞部件的作用是方便气和液体进行分离，通过活塞部件在分离器内移动，将气体输送至出气管14中，而液体通过第一单向阀进入出液管13中，分离器具有相对的第一端和第二端，进液管12的一端连接于第一端，另一端连接于油管，进液管12上设置第一检测部件121，用于检测进液管12内的液体的含水率，第一检测部件121能够检测石油的含水率，因此，第一检测部件121通常采用含水率仪对石油的含水率进行检测，然后通过含水率计算出石油中的纯油和水的重量，出液管13的一端连接于第二端，另一端连接于输油管线，出液管13与输油管线相互连接，石油经过油井三相计量一体化装置检测完毕后，重新回到输油管线中，出气管14的一端连接于第一端，另一端连接于出液管13，也就是说，石油经过分离器进行分离并对质量进行检测后，气通过出气管14排出后，依然回到出液管13中，与液体相互融合，出气管14上设置第二检测部件141，用于检测出气管14内的气体流量，第二检测部件141的作用是检测出气管14上的气体的流量，从而确定单位时间内油井的气的产量，通常情况下，第二检测部建为气体流量计；动力部的作用是对活塞部件提供往复运动的动力，动力部包括电机部件21和推杆部件22，推杆部件22的一端连接于电机部件21，另一端连接于活塞部件，用于推动活塞部件朝向或者远离第一端的方向移动，推杆部件22的作用是推动或者拉动活塞部件进行往复运动，因此，推杆部件22可以采用电液推杆装置，也可以采用其他型号的推杆装置，只要能够带动活塞部件往复运动即可，电机部件21向推杆部件22提供动力，因此，电机部件21上可以设置减速机，用于控制推杆部件22的推杆速度，本实施例中，通过称量和计时，能够得出单位时间内进入分离器中的液体的重量，然后通过第一检测部对石油中的含水率进行检测，从而计算出纯油和水的重量，然后通过分离器对石油中的液体和气体进行分离，第二检测部对分离的气体进行计量，得出气体的流量，从而达到精确检测单位时间内油井的油、气、水的产量的技术效果，并且，在第一活塞部件进行往复运动的过程中，第一活塞部件起到活塞部件泵的作用，从而达到了降低油井井口的回压的技术效果。

进一步的，如图1所示，述分离器包括管体111、第一法兰112和第二法兰113，活塞部件设置在管体111内，进液管12和出气管14的一端连接于第一法兰112，推杆部件22穿过第二法兰113并与活塞部件相连接。本实施例中，进一步限定了分离器，活塞部件设置在管体111内，使活塞部件能够通过推杆部件22的带动在管体111内进行移动，管体111通常为圆柱体，方便活塞部件的移动，进液管12和出气管14的一端连接于第一法兰112，也就是说，第一法兰112设置在第一端，通过法兰对管体111进行密封，提高管体111的密封性，推杆部件22穿过第二法兰113并与活塞部件相连接，在第二法兰113上设置通孔，推杆部件22穿过通孔与活塞部件相连接，从而达到方便推杆控制活塞部件的技术效果。

进一步的，分离器还包括加热部件，加热部件设置在管体111内，用于加热管体111内的液体。本实施例中，进一步限定了分离器，加热部件设置在管体111内，用于加热管体111内的液体，可以对进入分离器的液体进行加热，从而降低了原油的粘度，并且提高了原油的流动性，加热部件可以采用电磁加热装置，也可以采用其他的加热装置，只要能够对分离器内的石油进行加热即可。

进一步的，分离器还包括控制部件，控制部件连接于加热部件，用于控制管体111内的温度。本实施例中，进一步限定了分离器，控制部件的作用是控制加热部件的工作状态，并且控制分离器内的温度，从而达到方便调节加热部件的技术效果。

进一步的，如图1所示，推杆部件22包括驱动部件221和推拉杆222，驱动部件221的一端连接于电机部件21，另一端连接于推拉杆222，用于驱动推拉杆222朝向或者远离第一端的方向移动。本实施例中，进一步限定了推杆部件22，驱动部件221的一端连接于电机部件21，另一端连接于推拉杆222，驱动部件221的作用是控制推拉杆222的移动方向和移动速度，电机部件21向驱动部件221提供动力，驱动部件221控制推拉杆222进行移动，从而达到通过调节推拉杆222进而达到方便调节活塞部件的技术效果。

进一步的，检测部还包括第二单向阀16和第三单向阀17，第二单向阀16设置在进液管12上，并且设置在第一检测部件121和第一缓冲部件151之间，第三单向阀17设置在出液管13上，并且设置在第二缓冲部件152和输油管线之间。本实施例中，进一步限定了检测部，第二单向阀16设置在进液管12上，并且设置在第一检测部件121和第一缓冲部件151之间，第二单向阀16的作用是防止进入进液管12的石油产生回流，因此，当石油通过第二单向阀16后，会继续朝向第一缓冲部件151的方向流动，第三单向阀17设置在出液管13上，并且设置在第二缓冲部件152和输油管线之间，第三单向阀17的作用是防止石油回流到分离器中，气和液体在第二缓冲部件152中进行混合，然后通过第二缓冲部件152流向输油管线，但是，由于第二缓冲部件152内的压强小于输油管线内的压强，因此，需要在输油管线和第二缓冲部件152之间设置第三单向阀17，防止输油管线内的石油通过出液管13回流到分离器中，从而达到保护分离器的技术效果。

进一步的，如图1所示，支架3和称量部件4，称量部件4的一端连接于支架3，另一端分别连接于检测部和动力部，用于称量检测部和动力部的质量。本实施例中，增加了支架3和称量部件4，支架3的作用是方便移动油井三相计量一体化装置，并且对检测部和动力部起到一定的支撑作用，称量部件4的一端连接于支架3，另一端分别连接于检测部和动力部，也就是说，检测部和动力部都悬吊在称量部件4下部，在检测部内没有进入石油之前，称量部件4会对检测部和动力部进行称量，当石油进入检测部一段时间后，关闭进液管12，然后再对检测部和动力部进行称量，得出的差值即为石油的总重量，然后通过第一检测部件121测量液体的含水率，通过含水率可以算出纯油和水的重量，然后再通过第二检测部件141测量气体的流量，从而计算出单位时间内油井的油、气、水的产量，在进行下一次石油计量时，活塞部件从第一端向第二端移动，第一单向阀关闭，液体通过出液管13排出，石油从进液管12进入分离器中，进行下一次的石油计量，称量部件4通常采用电子秤，当然，也可以在检测部和动力部的下部设置称量部件4，只要能够对检测部和动力部实时进行称量即可。

进一步的，如图1所示，检测部还包括缓冲部件，缓冲部件包括第一缓冲部件151和第二缓冲部件152，第一缓冲部件151设置在进液管12上，第二缓冲部件152设置在出液管13上。本实施例中，进一步限定了检测部，缓冲部件的作用是对减少油管和输油管线的波动对称量部件4的影响，提高称量部件的称量精度，第一缓冲部件151设置在进液管12上，由于石油通过进液管12进入分离器中，并且进液管12与油管相连接，在进液管12上设置第一缓冲部件151，能够先对油管产生的波动进行缓冲，然后石油再进入分离器中，第二缓冲部件152设置在出液管13上，石油中的气、水、油的计量工作全部完成，然后通过出液管13将石油重新通入输油管线中，在石油经过第二缓冲部件152时，能够对输油管线产生的波动进行缓冲，从而达到提高称量部件的称量精度的技术效果。

在本发明实施例中，通过统一的控制***对油井三相计量一体化装置进行控制和信息采集，例如：采集第一检测部件121、第二检测部件141和称量部件4的检测数据，或者检测活塞部件的位置及移动方向，或者检测电机部件21的启动或者停止信息，或者通过传感器检测油井三相计量一体化装置内的温度以及压力的情况，并将上述数据和信息传递至特定设备或者控制部门，方便实时对油井三相计量一体化装置的情况变化进行控制。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种油井三相计量一体化装置，其特征在于，包括：

检测部，所述检测部包括气液分离部件、进液管、出液管和出气管，所述气液分离部件包括分离器和活塞部件，所述活塞部件设置在所述分离器内，所述活塞部件上具有第一单向阀，用于通过液体，所述分离器具有相对的第一端和第二端，所述进液管的一端连接于所述第一端，另一端连接于油管，所述进液管上设置第一检测部件，用于检测进液管内的液体的含水率，所述出液管的一端连接于所述第二端，另一端连接于输油管线，所述出气管的一端连接于所述第一端，另一端连接于所述出液管，所述出气管上设置第二检测部件，用于检测所述出气管内的气体流量；

动力部，所述动力部包括电机部件和推杆部件，所述推杆部件的一端连接于所述电机部件，另一端连接于所述活塞部件，用于推动所述活塞部件朝向或者远离所述第一端的方向移动。

2.根据权利要求1所述的油井三相计量一体化装置，其特征在于，

所述分离器包括管体、第一法兰和第二法兰，所述活塞部件设置在所述管体内，所述进液管和所述出气管的一端连接于所述第一法兰，所述推杆部件穿过所述第二法兰并与所述活塞部件相连接。

3.根据权利要求2所述的油井三相计量一体化装置，其特征在于，

所述分离器还包括加热部件，所述加热部件设置在所述管体内，用于加热所述管体内的液体。

4.根据权利要求3所述的油井三相计量一体化装置，其特征在于，

所述分离器还包括控制部件，所述控制部件连接于所述加热部件，用于控制所述管体内的温度。

5.根据权利要求1所述的油井三相计量一体化装置，其特征在于，

所述推杆部件包括驱动部件和推拉杆，所述驱动部件的一端连接于所述电机部件，另一端连接于所述推拉杆，用于驱动所述推拉杆朝向或者远离所述第一端的方向移动。

6.根据权利要求1所述的油井三相计量一体化装置，其特征在于，

所述检测部还包括第二单向阀和第三单向阀，所述第二单向阀设置在所述进液管上，并且设置在所述第一检测部件和所述第一缓冲部件之间，所述第三单向阀设置在所述出液管上，并且设置在所述第二缓冲部件和输油管线之间。

7.根据权利要求1至6任一项所述的油井三相计量一体化装置，其特征在于，还包括：

支架和称量部件，所述称量部件的一端连接于所述支架，另一端分别连接于所述检测部和所述动力部，用于称量所述检测部和所述动力部的质量。

8.根据权利要求7所述的油井三相计量一体化装置，其特征在于，

所述检测部还包括缓冲部件，所述缓冲部件包括第一缓冲部件和第二缓冲部件，所述第一缓冲部件设置在所述进液管上，所述第二缓冲部件设置在所述出液管上。

9.根据权利要求7所述的油井三相计量一体化装置，其特征在于，

所述第一检测部件为含水率仪，所述第二检测部件为气体流量计。