CN204960917U - 有泵型单井三相计量装置 - Google Patents

Abstract

<b>本实用新型涉及油井三相计量装置技术领域，是一种有泵型单井三相计量装置，其包括分离罐体，在分离罐体上有过滤气进口，在过滤气进口下方的分离罐体内固定有集液槽，在集液槽下部固定有与集液槽相通的导流管，在导流管下方的分离罐体内固定有布液管，在布液管上分布有布液孔，在布液管的上部固定有与导流管上下对应的收液槽。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其在对单井三相计量的过程中，能够提高三相计量的精度，为油气开采实现高效采注及时地提供重要的动态技术参数，电动三通球阀的设置能够降低分离罐体憋压产生的危害，立式过滤器的设置能够将油气液中杂物进行过滤，防止泵被杂物堵转，保证计量作业的正常进行。</b>

Description

有泵型单井三相计量装置

技术领域

本实用新型涉及油井三相计量装置技术领域，是一种有泵型单井三相计量装置。

背景技术

现有单井油气计量装置通常具备气液两相计量功能，即产气量和产液量，而在油气的生产过程中，更为关注的是单井的产油量和产水量。因此，为了获取单井的产油量和产水量的相关参数，用户通过人工取样化验并计算原油含水率，然后，再根据计算的原油含水率来估算油气液量中的产油量和产水量。由于计量和人工取样化验原油含水率的时间不在同一时间段内，所以，以某一点的原油含水率代表整个油井某一时间段的含水率含水率来计算单井产油量和产水量存在较大的误差，三相（气相、水相和油相）计量精度不高。

在冬季进行采油时，由于原油较稠，并且气量很小或者计量装置中的分离器内压力较高（1MPa左右，但压力高并不一定气量大），导致分离器内的液体不能及时排出，由此引起计量装置无法进行计量工作，在这种情况下，即使启动后备排油离心泵或齿轮泵也常常不能将原油排出，由此，会在分离器内产生憋压现象而导致安全阀起跳泄压，对产气量的计量造成不利的影响。另外，当分离器内的压力较高时，泵的排油能力大大下降并经常泄露，最终也是导致计量装置经常停止工作。

目前，在油气液进入分离器之间未对油气液进行过滤操作，由此，油气液中的杂物极易导致泵（尤其是齿轮泵）堵转，对计量装置的计量造成不利的影响。目前，常常采用旋进漩涡流量计对产气量进行计量，由于旋进漩涡流量计的测量范围较窄，而目前单井的产气量较大，采用旋进漩涡流量计不能对产气量进行正常计量。另外，在分离器底部的水包不能自动补水，从而对计量作业造成不利的影响。

发明内容

本实用新型提供了一种有泵型单井三相计量装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有单井计量装置在实际使用过程中存在的三相计量精度不高的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种有泵型单井三相计量装置，包括分离罐体，在分离罐体上有过滤气进口，在过滤气进口下方的分离罐体内固定有集液槽，在集液槽下部固定有与集液槽相通的导流管，在导流管下方的分离罐体内固定有布液管，在布液管上分布有布液孔，在布液管的上部固定有与导流管上下对应的收液槽，收液槽与布液管相通，在过滤液进口上方的分离罐体上固定有出气管，在出气管上固定安装有气体流量计，在集液槽与收液槽之间的分离罐体上固定有计量装置，在收液槽上端对应的分离罐体上固定有出油管，在分离罐体的底部固定有排水管，在出气管和排水管上均固定安装有开关阀。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述计量装置包括双膜盒差压密度计和浮球式液位开关，双膜盒差压密度计包括上膜盒和下膜盒，上膜盒和下膜盒自上而下固定在集液槽与收液槽之间的分离罐体上，在与上膜盒的中心对应的分离罐体上固定有浮球式液位开关。

上述计量装置包括双膜盒差压液位计和双膜盒差压密度计，双膜盒差压液位计包括第一膜盒和第二膜盒，第一膜盒和第二膜盒自上而下固定在集液槽与收液槽之间的分离罐体上，双膜盒差压密度计包括上膜盒和下膜盒，上膜盒和下膜盒自上而下固定在第一膜盒和第二膜盒之间的分离罐体上。

上述排水管上固定安装有灌水管，在灌水管的进口固定有与灌水管相通的灌水槽，灌水槽位于收液槽的上方，在灌水管上固定安装有开关阀，在出油管上固定安装有电动三通球阀，电动三通球阀的一个进口与出气管的出口端固定安装在一起，在出油管的进口端与电动三通球阀之间的出油管上固定安装有双螺杆排油泵，在与双螺杆排油泵对应的出油管上并联有单流管，在单流管上固定安装有单流阀，在双螺杆排油泵与电动三通球阀之间的出油管上固定安装有压力表。

上述有泵型单井三相计量装置还包括立式过滤器，立式过滤器包括上过滤罐体、下过滤罐体、过滤筒体和呈环状的支撑环板，上过滤罐体的下部与下过滤罐体的上部固定安装在一起，支撑环板的内侧与过滤筒体的上部固定在一起，在过滤筒体上分布有过滤孔，在上过滤罐体的上部有过滤气口，在下过滤罐体上有油气进口，在油气进口下方的下过滤罐体上有排污口，过滤孔的孔径为0.425毫米至2毫米，上过滤罐体的下部外侧固定有上法兰盘，在上法兰盘上分布有上法兰孔，在下过滤罐体的上部外侧固定有下法兰盘，在下法兰盘上分布有与上法兰孔对应的下法兰孔，上法兰盘与下法兰盘通过上法兰孔、下法兰孔和螺栓固定安装在一起，支撑环板固定安装在上法兰盘与下法兰盘之间，上法兰盘与支撑环板之间固定安装有上密封垫，在下法兰盘与支撑环板之间固定安装有下密封垫，过滤气口固定有过滤气管，在油气进口固定安装有油气混合管，在排污口固定安装有排污管，在排污管上固定安装有排污支管，在过滤气管、油气混合管、排污管和排污支管均固定安装有开关阀，支撑环板为不锈钢制支撑环板，过滤筒体为不锈钢制过滤筒体。

上述导流管的下端位于收液槽内；或/和，在出气管的进口端与气体流量计之间的出气管上固定放空管，在放空管上固定有安全管，在安全管上固定安装有开关阀和安全阀，在安全阀与放空管之间固定安装有辅助管，气体流量计为智能涡轮流量计；或/和，在集液槽上固定有挡板，在集液槽上方的分离罐体上固定安装有压力表。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其在对单井三相计量的过程中，能够提高三相计量的精度，为油气开采实现高效采注及时地提供重要的动态技术参数，电动三通球阀的设置能够降低分离罐体憋压产生的危害，立式过滤器的设置能够将油气液中杂物进行过滤，防止泵被杂物堵转，保证计量作业的正常进行。

附图说明

附图1为本实用新型实施例2的工艺流程示意图。

附图2为本实用新型实施例3的工艺流程示意图。

附图3为本实用新型中的立式过滤器的结构示意图。

附图中的编码分别为：1为分离罐体，2为集液槽，3为导流管，4为布液管，5为出气管，6为气体流量计，7为双膜盒差压液位计，8为出油管，9为开关阀，10为排水管，11为灌水管，12为灌水槽，13为电动三通球阀，14为双螺杆排油泵，15为单流管，16为单流阀，17为压力表，18为上过滤罐体，19为下过滤罐体，20为支撑环板，21为过滤筒体，22为上法兰盘，23为下法兰盘，24为螺栓，25为上密封垫，26为下密封垫，27为过滤气管，28为油气混合管，29为排污管，30为排污支管，31为放空管，32为安全管，33为安全阀，34为辅助管，35为挡板，36为双膜盒差压密度计，37为立式过滤器,38为收液槽,39为浮球式液位开关，40为上膜盒，41为下膜盒，42为第一膜盒，43为第二膜盒。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，实施例2各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的；实施例3各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图2的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图2的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

实施例1：如附图1至2所示，该有泵型单井三相计量装置包括分离罐体1，在分离罐体1上有过滤气进口，在过滤气进口下方的分离罐体1内固定有集液槽2，在集液槽2下部固定有与集液槽2相通的导流管3，在导流管3下方的分离罐体1内固定有布液管4，在布液管4上分布有布液孔，在布液管4的上部固定有与导流管3上下对应的收液槽38，收液槽38与布液管4相通，在过滤液进口上方的分离罐体1上固定有出气管5，在出气管5上固定安装有气体流量计6，在集液槽2与收液槽38之间的分离罐体1上固定有计量装置，在收液槽38上端对应的分离罐体1上固定有出油管8，在分离罐体1的底部固定有排水管10，在出气管5和排水管10上均固定安装有开关阀9。油气通过过滤气进口进入分离罐体1内，进入分离罐体1上部内的油气在运动过程中发生气液分离后得到气相和液相，液相落入集液槽2内，集液槽2内的液相通过导流管3落入收液槽38内，收液槽38内的液相通过布液管4进行布液，经过布液后的液相在分离罐体1的下部进行油水分离，油相上浮至水相的上方，通过计量装置测得分离罐体1内的压差Δh（m水柱）及对应的时间Δt（秒），再根据分离罐体1内的恒定横截面面积S(m ² )可计算出单井日产液量（Q），Q=(S×Δh)/Δt×3600×24(t/d)，当分离罐体1内的液位上升至计量装置的上端时，计量装置的读数为h（液位高度），设该单井取样化验的纯油密度为ρ油，则可以计算得出该单井原油的含水率（φ），φ=[(h/H-ρ油)/1-ρ油]×100％，H为计量装置的中心距，结合日产液量Q，可以计算得出单井日产油量（Q油）和单井日产水量（Q水），Q油=Q×φ(t/d)、Q水=Q×（1-φ）(t/d)，气相进入出气管5后经过气体流量计6的计量得到产气量，由上所述，本实施例能够对三相进行计量，避免了人工取样化验操作，提高了三相的计量精度。集液槽2、收液槽38、导流管3和布液管4的设置能够防止液相下落过程中对液位的扰动，保证了三相计量的计量精度，为油气开采实现高效采注及时地提供重要的动态技术参数。

实施例2：如附图1所示，与上述实施例的不同之处在于，计量装置包括双膜盒差压密度计36和浮球式液位开关39，双膜盒差压密度计36包括上膜盒40和下膜盒41，上膜盒40和下膜盒41自上而下固定在集液槽2与收液槽38之间的分离罐体1上，在与上膜盒40的中心对应的分离罐体1上固定有浮球式液位开关39。上膜盒40的中心与下膜盒41的中心之间的距离为H1，当液位在上膜盒40和下膜盒41之间运动时，通过双膜盒差压密度计36可测得分离罐体1内的压差Δh（m水柱）及对应的时间Δt（秒），再根据分离罐体1内的恒定横截面面积S(m ² )即可计算出单井日产液量（Q），Q=(S×Δh)/Δt×3600×24(t/d)。当浮球式液位开关39发生动作时，说明分离罐体1内的液位上升至上膜盒40的中心处，获取此时双膜盒差压密度计36的读数为h（液位高度），设该单井取样化验的纯油密度为ρ油，则可以计算得出该单井原油的含水率（φ），φ=[(h/H1-ρ油)/1-ρ油]×100％，结合日产液量Q，可以计算得出单井日产油量（Q油）和单井日产水量（Q水），Q油=Q×φ(t/d)、单井日产水量Q水=Q×（1-φ）(t/d)。浮球式液位开关39的设置能够及时获取分离罐体1内的液位到达上膜盒40中心处的信息，便于更加精确地得知此时双膜盒差压密度计36的读数，从而提高了油相和水相的计量精度，另外，浮球式液位开关39具有价格不高的优点，从而便于其投入到单井三相计量作业中。气相进入出气管5后经过气体流量计6的计量得到产气量，双膜盒差压密度计36为现有公知技术。

实施例3：如图2所示，与上述实施例1的的不同之处在于，计量装置包括双膜盒差压液位计7和双膜盒差压密度计36，双膜盒差压液位计7包括第一膜盒42和第二膜盒43，第一膜盒42和第二膜盒43自上而下固定在集液槽2与收液槽38之间的分离罐体1上，双膜盒差压密度计36包括上膜盒40和下膜盒41，上膜盒40和下膜盒41自上而下固定在第一膜盒42和第二膜盒43之间的分离罐体1上。第一膜盒42的中心与第二膜盒43的中心之间的距离为H2，上膜盒40的中心与下膜盒41的中心之间的距离为H1，当分离罐体1内的液位在第一膜盒42和第二膜盒43之间运动时，通过双膜盒差压液位计7可测得分离罐体1内的压差Δh（m水柱）及对应的时间Δt（秒），再根据分离罐体1内的恒定横截面面积可计算出单井日产液量（Q），Q=(S×Δh)/Δt×3600×24(t/d)。当分离罐体1内的液位上升至上膜盒40的中心处时，双膜盒差压密度计的读数为h（m水柱），设该井取样化验的纯油密度为ρ油，则可以计算得出该油井原油的含水率（φ）：φ=[(h/H2-ρ油)/1-ρ油]×100％，结合日产液量Q，可以计算得出单井日产油量（Q油）和单井日产水量（Q水），单井日产油量：Q油=Q×φ(t/d)、单井日产水量：Q水=Q×（1-φ）(t/d)。气相进入出气管5后经过气体流量计6的计量得到产气量，本实施例能够对三相进行计量，避免了人工取样化验操作，提高了三相的计量精度。双膜盒差压液位计7为现有公知技术。

可根据实际需要，对上述实施例作进一步优化或/和改进：

如附图1至3所示，在排水管10上固定安装有灌水管11，在灌水管11的进口固定有与灌水管11相通的灌水槽12，灌水槽12位于收液槽38的上方，在灌水管11上固定安装有开关阀9，在出油管8上固定安装有电动三通球阀13，电动三通球阀13的一个进口与出气管5的出口端固定安装在一起，在出油管8的进口端与电动三通球阀13之间的出油管8上固定安装有双螺杆排油泵14，在与双螺杆排油泵14对应的出油管8上并联有单流管15，在单流管15上固定安装有单流阀16，在双螺杆排油泵14与电动三通球阀13之间的出油管8上固定安装有压力表17。灌水槽12的设置保证分离罐体1下部水位的恒定，保证计量作业的正常进行；电动三通球阀13的设置能够在分离罐体1发生憋压时，与出气管5对应的电动三通球阀13阀门处于关闭状态，同时，与出油管8对应的电动三通球阀13的阀门处于开启状态，启用双螺杆排油泵14进行抽油，保证排油的有序进行，降低了分离罐体1进一步憋压产生的危害。双螺杆排油泵14和电动三通球阀13均为现有公知技术。双螺杆排油泵14具有增压能力强、可油气混输和尺寸较短的特点，能够有效地解决现有分离罐排油困难的问题。

如附图3所示，该有泵型单井三相计量装置还包括立式过滤器37，立式过滤器37包括上过滤罐体18、下过滤罐体19、过滤筒体21和呈环状的支撑环板20，上过滤罐体18的下部与下过滤罐体19的上部固定安装在一起，支撑环板20的内侧与过滤筒体21的上部固定在一起，在过滤筒体21上分布有过滤孔，在上过滤罐体18的上部有过滤气口，在下过滤罐体19上有油气进口，在油气进口下方的下过滤罐体19上有排污口，过滤孔的孔径为0.425毫米至2毫米，上过滤罐体18的下部外侧固定有上法兰盘22，在上法兰盘22上分布有上法兰孔，在下过滤罐体19的上部外侧固定有下法兰盘23，在下法兰盘23上分布有与上法兰孔对应的下法兰孔，上法兰盘22与下法兰盘23通过上法兰孔、下法兰孔和螺栓24固定安装在一起，支撑环板20固定安装在上法兰盘22与下法兰盘23之间，上法兰盘22与支撑环板20之间固定安装有上密封垫25，在下法兰盘23与支撑环板20之间固定安装有下密封垫26，过滤气口固定有过滤气管27，在油气进口固定安装有油气混合管28，在排污口固定安装有排污管29，在排污管29上固定安装有排污支管30，在过滤气管27、油气混合管28、排污管29和排污支管30均固定安装有开关阀9，支撑环板20为不锈钢制支撑环板，过滤筒体21为不锈钢制过滤筒体。立式过滤器37的设置能够将油气中的杂物进行过滤，防止泵被杂物堵转，进一步保证了计量作业的正常进行。

如附图1至3所示，导流管3的下端位于收液槽38内；或/和，在出气管5的进口端与气体流量计6之间的出气管5上固定放空管31，在放空管31上固定有安全管32，在安全管32上固定安装有开关阀9和安全阀33，在安全阀33与放空管31之间固定安装有辅助管34，气体流量计6为智能涡轮流量计；或/和，在集液槽2上固定有挡板35，在集液槽2上方的分离罐体1上固定安装有压力表17。挡板35的设置能够在油气进入分离罐内与挡板35发生碰撞，进一步提高了油气的分离效率。导流管3的下端位于收液槽38内的设置进一步减少液相下落过程中对液位的扰动，进一步保证了三相计量的计量精度。智能涡轮流量计为现有公知技术，智能涡轮流量计的设置能够提高产气量的计量精度。

以上技术特征构成了本实用新型的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种有泵型单井三相计量装置，其特征在于包括分离罐体，在分离罐体上有过滤气进口，在过滤气进口下方的分离罐体内固定有集液槽，在集液槽下部固定有与集液槽相通的导流管，在导流管下方的分离罐体内固定有布液管，在布液管上分布有布液孔，在布液管的上部固定有与导流管上下对应的收液槽，收液槽与布液管相通，在过滤液进口上方的分离罐体上固定有出气管，在出气管上固定安装有气体流量计，在集液槽与收液槽之间的分离罐体上固定有计量装置，在收液槽上端对应的分离罐体上固定有出油管，在分离罐体的底部固定有排水管，在出气管和排水管上均固定安装有开关阀。

2.根据权利要求1所述的有泵型单井三相计量装置，其特征在于计量装置包括双膜盒差压密度计和浮球式液位开关，双膜盒差压密度计包括上膜盒和下膜盒，上膜盒和下膜盒自上而下固定在集液槽与收液槽之间的分离罐体上，在与上膜盒的中心对应的分离罐体上固定有浮球式液位开关。

3.根据权利要求1所述的有泵型单井三相计量装置，其特征在于计量装置包括双膜盒差压液位计和双膜盒差压密度计，双膜盒差压液位计包括第一膜盒和第二膜盒，第一膜盒和第二膜盒自上而下固定在集液槽与收液槽之间的分离罐体上，双膜盒差压密度计包括上膜盒和下膜盒，上膜盒和下膜盒自上而下固定在第一膜盒和第二膜盒之间的分离罐体上。

4.根据权利要求1或2或3所述的有泵型单井三相计量装置，其特征在于排水管上固定安装有灌水管，在灌水管的进口固定有与灌水管相通的灌水槽，灌水槽位于收液槽的上方，在灌水管上固定安装有开关阀，在出油管上固定安装有电动三通球阀，电动三通球阀的一个进口与出气管的出口端固定安装在一起，在出油管的进口端与电动三通球阀之间的出油管上固定安装有双螺杆排油泵，在与双螺杆排油泵对应的出油管上并联有单流管，在单流管上固定安装有单流阀，在双螺杆排油泵与电动三通球阀之间的出油管上固定安装有压力表。

5.根据权利要求1或2或3所述的有泵型单井三相计量装置，其特征在于有泵型单井三相计量装置还包括立式过滤器，立式过滤器包括上过滤罐体、下过滤罐体、过滤筒体和呈环状的支撑环板，上过滤罐体的下部与下过滤罐体的上部固定安装在一起，支撑环板的内侧与过滤筒体的上部固定在一起，在过滤筒体上分布有过滤孔，在上过滤罐体的上部有过滤气口，在下过滤罐体上有油气进口，在油气进口下方的下过滤罐体上有排污口，过滤孔的孔径为0.425毫米至2毫米，上过滤罐体的下部外侧固定有上法兰盘，在上法兰盘上分布有上法兰孔，在下过滤罐体的上部外侧固定有下法兰盘，在下法兰盘上分布有与上法兰孔对应的下法兰孔，上法兰盘与下法兰盘通过上法兰孔、下法兰孔和螺栓固定安装在一起，支撑环板固定安装在上法兰盘与下法兰盘之间，上法兰盘与支撑环板之间固定安装有上密封垫，在下法兰盘与支撑环板之间固定安装有下密封垫，过滤气口固定有过滤气管，在油气进口固定安装有油气混合管，在排污口固定安装有排污管，在排污管上固定安装有排污支管，在过滤气管、油气混合管、排污管和排污支管均固定安装有开关阀，支撑环板为不锈钢制支撑环板，过滤筒体为不锈钢制过滤筒体。

6.根据权利要求4所述的有泵型单井三相计量装置，其特征在于有泵型单井三相计量装置还包括立式过滤器，立式过滤器包括上过滤罐体、下过滤罐体、过滤筒体和呈环状的支撑环板，上过滤罐体的下部与下过滤罐体的上部固定安装在一起，支撑环板的内侧与过滤筒体的上部固定在一起，在过滤筒体上分布有过滤孔，在上过滤罐体的上部有过滤气口，在下过滤罐体上有油气进口，在油气进口下方的下过滤罐体上有排污口，过滤孔的孔径为0.425毫米至2毫米，上过滤罐体的下部外侧固定有上法兰盘，在上法兰盘上分布有上法兰孔，在下过滤罐体的上部外侧固定有下法兰盘，在下法兰盘上分布有与上法兰孔对应的下法兰孔，上法兰盘与下法兰盘通过上法兰孔、下法兰孔和螺栓固定安装在一起，支撑环板固定安装在上法兰盘与下法兰盘之间，上法兰盘与支撑环板之间固定安装有上密封垫，在下法兰盘与支撑环板之间固定安装有下密封垫，过滤气口固定有过滤气管，在油气进口固定安装有油气混合管，在排污口固定安装有排污管，在排污管上固定安装有排污支管，在过滤气管、油气混合管、排污管和排污支管均固定安装有开关阀，支撑环板为不锈钢制支撑环板，过滤筒体为不锈钢制过滤筒体。

7.根据权利要求1或2或3所述的有泵型单井三相计量装置，其特征在于导流管的下端位于收液槽内；或/和，在出气管的进口端与气体流量计之间的出气管上固定放空管，在放空管上固定有安全管，在安全管上固定安装有开关阀和安全阀，在安全阀与放空管之间固定安装有辅助管，气体流量计为智能涡轮流量计；或/和，在集液槽上固定有挡板，在集液槽上方的分离罐体上固定安装有压力表。

8.根据权利要求4所述的有泵型单井三相计量装置，其特征在于导流管的下端位于收液槽内；或/和，在出气管的进口端与气体流量计之间的出气管上固定放空管，在放空管上固定有安全管，在安全管上固定安装有开关阀和安全阀，在安全阀与放空管之间固定安装有辅助管，气体流量计为智能涡轮流量计；或/和，在集液槽上固定有挡板，在集液槽上方的分离罐体上固定安装有压力表。

9.根据权利要求5所述的有泵型单井三相计量装置，其特征在于导流管的下端位于收液槽内；或/和，在出气管的进口端与气体流量计之间的出气管上固定放空管，在放空管上固定有安全管，在安全管上固定安装有开关阀和安全阀，在安全阀与放空管之间固定安装有辅助管，气体流量计为智能涡轮流量计；或/和，在集液槽上固定有挡板，在集液槽上方的分离罐体上固定安装有压力表。

10.根据权利要求6所述的有泵型单井三相计量装置，其特征在于导流管的下端位于收液槽内；或/和，在出气管的进口端与气体流量计之间的出气管上固定放空管，在放空管上固定有安全管，在安全管上固定安装有开关阀和安全阀，在安全阀与放空管之间固定安装有辅助管，气体流量计为智能涡轮流量计；或/和，在集液槽上固定有挡板，在集液槽上方的分离罐体上固定安装有压力表。