專利名稱：測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油井測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外使用的三相流量計(jì)普遍存在計(jì)量精度受油氣比影響大，相分精度不能滿足使用要求，同位素相分儀、質(zhì)量流量計(jì)或體積流量計(jì)組成的三相流量計(jì)量裝置流程復(fù)雜、環(huán)節(jié)多、可靠性差、結(jié)構(gòu)龐大、價(jià)格昂貴、有放射線污染的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)存在的問(wèn)題，測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置，提供一種油水相分效果好、計(jì)量精度高、流程精簡(jiǎn)、使用方便、無(wú)放射線污染的測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是用電磁取樣油水相分儀和液位計(jì)與傳統(tǒng)的氣液分離罐組合成ー個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)油、水的測(cè)量體系，其中氣液分離罐實(shí)現(xiàn)氣液分離，電磁取樣油水相分儀與氣液分離罐的測(cè)量腔相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)液體中油含量和水含量的相分測(cè)量，用液位計(jì)與氣液分離罐的測(cè)量腔相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)井下來(lái)液的體積流量測(cè)量，氣液分離罐中分離出的氣由氣量表(自帶溫度壓カ測(cè)量)計(jì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)油井產(chǎn)出油、氣、水的測(cè)量；測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置解決了三相流量計(jì)受油水比率、粘度、流量大小影響造成的測(cè)量不準(zhǔn)確問(wèn)題；解決了用微波法、電容法、同位素法對(duì)油、水的相分精度低不能滿足使用要求的問(wèn)題；解決了用質(zhì)量流量計(jì)、體積流量計(jì)、同位素相分儀組合安裝造成的流程復(fù)雜、體積龐大、價(jià)格昂貴不適用的問(wèn)題；用油井產(chǎn)量的方法及裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)油、氣、水流量的測(cè)量(見(jiàn)附圖I)，是通過(guò)電路腔、防爆接頭、防爆管、氣液進(jìn)ロ、氣液分離罐、電磁取樣油水相分儀、測(cè)量腔、排液電磁閥、排液腔、底座、液體出口、隔斷、液位計(jì)、溢流管、測(cè)量控制電路、泡沫金屬濾網(wǎng)、氣體出口、氣量表(帶有溫度、壓カ補(bǔ)償功能)、混合器、氣液出口聯(lián)接組成的裝置；其特征是氣液分離罐頂部設(shè)有電路腔，中部設(shè)有隔斷，隔斷將氣液分離罐分為上下兩個(gè)腔體，上部為測(cè)量腔、下部為排液腔，溢流管與隔斷相連，測(cè)量腔通過(guò)溢流管與排液腔相通；測(cè)量腔底部通過(guò)一直管與排液電磁閥和下部的彎管連入排液腔，構(gòu)成測(cè)量腔排液環(huán)路；測(cè)量腔上部設(shè)有氣液進(jìn)ロ和氣體出口，排液腔底部設(shè)有液體出口和底座，氣體出口與液體出ロ之間連有由氣量表、混合器、氣液出口組成的氣體測(cè)量環(huán)路；電磁取樣油水相分儀和液位計(jì)從電路腔裝入測(cè)量腔中，電磁取樣油水相分儀和液位計(jì)螺紋接口上設(shè)有密封槽和O形橡膠圈，保證測(cè)量腔的油、氣、水不與電路腔相通；電磁取樣油水相分儀、液位計(jì)、測(cè)量控制電路、及測(cè)量腔共同組成對(duì)井下來(lái)液的液量、油量、水量的測(cè)量體系；電路腔外殼上布有防爆接頭、測(cè)量控制電路對(duì)排液電磁閥的控制線通過(guò)防爆接頭和防爆管連接到排液電磁閥的線圏。用測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置實(shí)現(xiàn)油水二相流量的測(cè)量(見(jiàn)附圖2)，附圖2與附圖I的區(qū)別是二相流量裝置不要?dú)怏w測(cè)量環(huán)路，分離后的氣體由溢流管從測(cè)量腔進(jìn)入排液腔與排出液一起排出，實(shí)現(xiàn)對(duì)油水二相流量的測(cè)量，該裝置包括電路腔、防爆接頭、防爆管、氣液進(jìn)ロ、氣液分離罐、電磁取樣油水相分儀、測(cè)量腔、排液電磁閥、排液腔、底座、液體出ロ、隔斷、液位計(jì)、溢流管、測(cè)量控制電路、液體出口聯(lián)接組成的裝置；電磁取樣油水相分儀是為了實(shí)現(xiàn)測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置而專們創(chuàng)造的，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖3，包括導(dǎo)磁線圈架、電磁鐵外殼、線圈、連接螺紋、密封槽和O形橡膠圈、液位計(jì)、動(dòng)鐵心、上進(jìn)液孔、取樣外筒、閥面、橡膠座，其特征是導(dǎo)磁線圈架上纏有線圈，安裝在電磁 鐵外殼內(nèi)，電磁鐵外殼的下端設(shè)有連接螺紋、密封槽和O形橡膠圈，取樣外筒的上端為動(dòng)鐵心、下端為閥面與橡膠座配合，構(gòu)成隨電磁鐵吸合、釋放而上下移動(dòng)的取樣器，液位計(jì)的出線端從動(dòng)鐵心和導(dǎo)磁線圈架中穿過(guò),液位傳感器的出線端與導(dǎo)磁線圈架之間有O形橡膠圈密封。取樣和放樣時(shí)電磁鐵為吸合狀態(tài)，樣品保持和測(cè)量時(shí)電磁鐵為釋放狀態(tài)，當(dāng)內(nèi)部的液位計(jì)選用磁致伸縮液位計(jì)時(shí)，要求浮球的密度要大于油的密度小于水的密度，選用微波及電容液位計(jì)時(shí)不存在這ー問(wèn)題。


附圖I是測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置實(shí)現(xiàn)油、氣、水三相流量測(cè)量的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I-電路腔、2-防爆接頭、3-防爆管、4-氣液進(jìn)ロ、5-氣液分離罐、6電磁取樣油水相分儀、7-測(cè)量腔、8-排液電磁閥、9-排液腔、I O-底座、Iト液體出口、12-隔斷、13-液位計(jì)、14-溢流管、15-測(cè)量控制電路、16-泡沫金屬濾網(wǎng)、17-氣體出口、18-氣量表(帶有溫度、壓カ補(bǔ)償功能)、19-混合器、20-氣液出口。附圖2是測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置實(shí)現(xiàn)油、水二相流量測(cè)量的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I-電路腔、2-防爆接頭、3-防爆管、4-氣液進(jìn)ロ、5-氣液分離罐、6電磁取樣油水相分儀、7-測(cè)量腔、8-排液電磁閥、9-排液腔、I O-底座、Iト液體出口、12-隔斷、13-液位計(jì)、14-溢流管、15-測(cè)量控制電路。附圖3是電磁取樣油水相分儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖中21-導(dǎo)磁線圈架、22-電磁鐵外殼、23-線圈、24-連接螺紋、25-密封槽和O形橡膠圏、26-動(dòng)鐵心、27-上進(jìn)液孔、28-取樣外筒、29-液位計(jì)、30-閥面、31-橡膠座、32-0形橡膠圈密封。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說(shuō)明三相流量測(cè)量方法及裝置如圖I所示，油井產(chǎn)出的氣、液進(jìn)入裝置的氣液進(jìn)ロ 4，從測(cè)孔流入罐體的測(cè)量腔7時(shí)，流體的流動(dòng)方向與測(cè)量腔7的內(nèi)壁以切線方向進(jìn)入，并在測(cè)量腔7內(nèi)存留，氣體部分分離后向上聚集在腔體的上部經(jīng)氣體測(cè)量環(huán)路(泡沫金屬濾網(wǎng)16、氣體出口 17、氣量表18、混合器19、氣液出口 20)經(jīng)環(huán)路中的氣量表計(jì)量后排入輸油管線，分離后的液體部分下沉在測(cè)量腔7內(nèi)累積產(chǎn)生液位變化，液位的變化由液位計(jì)13測(cè)量，測(cè)量控制電路15根據(jù)液位變化的速率結(jié)合測(cè)量腔7的截面積得到體積流量，待液位上升到電磁取樣油水相分儀6的上進(jìn)液孔27吋，測(cè)量控制電路15將啟動(dòng)電磁取樣油水相分儀6取樣，這種狀態(tài)下取的樣品反映的是測(cè)量腔7內(nèi)液體中油水分布的真實(shí)情況，樣品在電磁取樣油水相分儀6內(nèi)要保持ー個(gè)油水分離周期，油水分離后的流態(tài)處在穩(wěn)定狀態(tài)下，電磁取樣油水相分儀6內(nèi)的液位計(jì)29測(cè)量得到油水界面位置參數(shù)，測(cè)量控制電路15通過(guò)氣量、液量、油水比(油水界面位置參數(shù))，計(jì)算得到被測(cè)三相流體的氣量、液量、水量、油量，用有線或無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)將被測(cè)三相流體的氣量、液量、水量、油量數(shù)據(jù)發(fā)往管理計(jì)算機(jī)，并分別打開(kāi)排液電磁閥8和電磁取樣油水相分儀6的取樣ロ排液,測(cè)量腔7內(nèi)的液體排入排液腔9后關(guān)閉排液電磁閥8和電磁取樣油水相分儀6的取樣ロ，回到初始狀態(tài)進(jìn)行下ー輪測(cè)量，排液腔9內(nèi)的液體經(jīng)液體出ロ 11、混合器19、氣液出ロ 20排入油田輸油管線。二相流量的測(cè)量方法及裝置如圖2所示，油井產(chǎn)出的氣、液進(jìn)入裝置的氣液進(jìn)ロ4，從測(cè)孔流入罐體的測(cè)量腔7時(shí)，流體的流動(dòng)方向與測(cè)量腔7的內(nèi)壁以切線方向進(jìn)入，并在測(cè)量腔7內(nèi)存留，氣體部分分離后向上聚集在腔體的上部經(jīng)溢流管14進(jìn)入排液腔9同排液腔9中的液體一起經(jīng)液體出ロ 11排入油田輸油管線，分離后的液體部分下沉在測(cè)量腔7 內(nèi)累積產(chǎn)生液位變化，液位的變化由液位計(jì)13測(cè)量，測(cè)量控制電路15根據(jù)液位變化的速率結(jié)合測(cè)量腔7的截面積得到體積流量，待液位上升到電磁取樣油水相分儀6的上進(jìn)液孔27吋，測(cè)量控制電路15將啟動(dòng)電磁取樣油水相分儀6取樣，這種狀態(tài)下取的樣品反映的是測(cè)量腔7內(nèi)液體中油水分布的真實(shí)情況，樣品在電磁取樣油水相分儀6內(nèi)要保持ー個(gè)油水分離周期，油水分離后的流態(tài)處在穩(wěn)定狀態(tài)下，電磁取樣油水相分儀6內(nèi)的液位計(jì)29測(cè)量得到油水界面位置參數(shù)，測(cè)量控制電路15通過(guò)液量、油水比(油水界面位置參數(shù))，計(jì)算得到被測(cè)二相流體的液量、水量、油量，用有線或無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)將被測(cè)二相流體的液量、水量、油量數(shù)據(jù)發(fā)往管理計(jì)算機(jī)，并分別打開(kāi)排液電磁閥8和電磁取樣油水相分儀6的取樣ロ排液，測(cè)量腔7內(nèi)的液體排入排液腔9后關(guān)閉排液電磁閥8和電磁取樣油水相分儀6的取樣ロ，回到初始狀態(tài)進(jìn)行下ー輪測(cè)量，排液腔9內(nèi)的液體經(jīng)液體出口 11排入油田輸油管線。
權(quán)利要求
1.測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置，采用電磁取樣油水相分儀和液位計(jì)與氣液分離罐組合成的對(duì)油、水的測(cè)量體系，氣液分離罐實(shí)現(xiàn)氣液分離，電磁取樣油水相分儀與氣液分離罐內(nèi)測(cè)量腔相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)液體中油含量和水含量的相分測(cè)量，用液位測(cè)量技術(shù)與氣液分離罐內(nèi)測(cè)量腔相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)井下來(lái)液的體積流量測(cè)量，氣液分離罐分離出的氣由氣量表(自帶溫度壓カ測(cè)量)計(jì)量；測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)三相流體的裝置見(jiàn)圖1，包括電路腔、防爆接頭、防爆管、氣液進(jìn)ロ、氣液分離罐、電磁取樣油水相分儀、測(cè)量腔、排液電磁閥、排液腔、底座、液體出口、隔斷、液位計(jì)、溢流管、測(cè)量控制電路、泡沫金屬濾網(wǎng)、氣體出口、氣量表(帶有溫度、壓カ補(bǔ)償功能)、混合器、氣液出口聯(lián)接組成的裝置；其特征是氣液分離罐頂部設(shè)有電路腔，中部設(shè)有隔斷，隔斷將氣液分離罐分為上下兩個(gè)腔體，上部為測(cè)量腔、下部為排液腔，溢流管與隔斷相連，為測(cè)量腔、排液腔之間建立流道；測(cè)量腔中的液體通過(guò)測(cè)量腔底部側(cè)壁上的直管經(jīng)排液電磁閥及下部的彎管排入排液腔，構(gòu)成測(cè)量腔排液環(huán)路；測(cè)量腔上部設(shè)有氣液進(jìn)口和氣體出口，排液腔底部設(shè)有液體出口和底座，氣體出口與液體出ロ之間連有由氣量表、混合器、氣液出ロ組成的排液環(huán)路；電磁取樣油水相分儀和液位計(jì)從電路腔裝入測(cè)量腔中，電磁取樣油水相分儀和液位傳感器螺紋接口上設(shè)有密封槽和O形橡膠圈，保證測(cè)量腔的油、氣、水不與電路腔相通；電磁取樣油水相分儀、液位計(jì)、測(cè)量控制電路、及測(cè)量腔共同組成對(duì)井下來(lái)液的液量、油量、水量的測(cè)量體系；電路腔外殼的圓周壁上布有三個(gè)防爆接頭，分別用于工作電能輸入、排液電磁閥的線圈控制和測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送；測(cè)量控制電路的工作電能通過(guò)防爆接頭供入，測(cè)量控制電路對(duì)排液電磁閥的控制線通過(guò)防爆接頭和防爆管連接到排液電磁閥的線圈；油井產(chǎn)量的測(cè)量方法及裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)油水二相流量的測(cè)量裝置包括電路腔、防爆接頭、防爆管、氣液進(jìn)ロ、氣液分離罐、電磁取樣油水相分儀、測(cè)量腔、排液電磁閥、排液腔、底座、液體出口、隔斷、液位計(jì)、溢流管、測(cè)量控制電路、氣液出ロ ；二相流量裝置的結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2)與三相流量裝置的結(jié)構(gòu)區(qū)別是二相流量裝置不測(cè)氣量，沒(méi)有氣體測(cè)量環(huán)路，氣液分離后的氣體經(jīng)內(nèi)部溢流管從測(cè)量腔進(jìn)入排液腔同排出液一起排出；電磁取樣油水相分儀是實(shí)現(xiàn)油、水相分的重要手段，該裝置包括導(dǎo)磁線圈架、電磁鐵外殼、線圈、連接螺紋、密封槽和O形橡膠圈、液位計(jì)、動(dòng)鐵心、上進(jìn)液孔、取樣外筒、閥面、橡膠座，其特征是導(dǎo)磁線圈架上纏有線圈，安裝在電磁鐵外殼內(nèi)，電磁鐵外殼的下端設(shè)有連接螺紋、密封槽和O形橡膠圈，取樣外筒的上端為動(dòng)鐵心、下端為閥面與橡膠座配合，構(gòu)成隨電磁鐵吸合、釋放而上下移動(dòng)的取樣器，液位計(jì)外殼的出線端從動(dòng)鐵心和導(dǎo)磁線圈架中穿過(guò)，液位計(jì)外殼的出線端與導(dǎo)磁線圈架之間有O形橡膠圈密封；取樣和放樣時(shí)電磁鐵為吸合狀態(tài)，樣品保持和測(cè)量時(shí)電磁鐵為釋放狀態(tài)，當(dāng)內(nèi)部的液位計(jì)選用磁致伸縮液位計(jì)時(shí)，要求浮球的密度要大于油的密度小于水的密度，選用微波及電容液位計(jì)時(shí)不存在這ー問(wèn)題。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置，其特征是實(shí)現(xiàn)對(duì)三相流體的測(cè)量，電磁取樣油水相分儀和液位計(jì)是對(duì)測(cè)量腔內(nèi)的液體進(jìn)行取樣或測(cè)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置，其特征是實(shí)現(xiàn)對(duì)油水二相流量的測(cè)量，電磁取樣油水相分儀和液位計(jì)是對(duì)測(cè)量腔內(nèi)的液體進(jìn)行取樣或測(cè)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置，其特征是電磁取樣油水相分儀由21-導(dǎo)磁線圈架、22-電磁鐵外殼、23-線圈、24-連接螺紋、25-密封槽和O形橡膠圏、26-動(dòng)鐵心、27-上進(jìn)液孔、28-取樣外筒、29-液位計(jì)、30-閥面、31-橡膠座、32-0形橡膠圈密封構(gòu)成。
全文摘要
測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置，為解決背景技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種油水相分效果好、計(jì)量精度高、流程精簡(jiǎn)、使用方便、無(wú)放射線污染的測(cè)量油井產(chǎn)量的方法及裝置。用電磁取樣油水相分儀和液位計(jì)與傳統(tǒng)的氣液分離罐組合成一個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)油、水的測(cè)量整體，其中氣液分離罐實(shí)現(xiàn)氣液分離，電磁取樣油水相分儀與氣液分離罐的測(cè)量腔相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)液體中油含量和水含量的相分測(cè)量，用液位計(jì)與氣液分離罐的測(cè)量腔相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)井下來(lái)液的體積流量測(cè)量，氣液分離罐中分離出的氣由氣量表(自帶溫度壓力測(cè)量)計(jì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)油井產(chǎn)出油、氣、水的測(cè)量。
文檔編號(hào)E21B47/00GK102661142SQ20121013839
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者張愛(ài)緋, 胡遠(yuǎn)飛, 謝濤, 陳愛(ài)民 申請(qǐng)人:陳愛(ài)民