一種撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置及其計(jì)量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及油井單井計(jì)量，具體涉及一種撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置及其計(jì)量方法，包括氣相液相分離部分、氣相和液相控制系統(tǒng)部分和原油伴生氣計(jì)量三部分，油井來油（多相流）進(jìn)入旋流分流器，使氣相和液相流體分別從分離器頂部和底部排出，實(shí)現(xiàn)氣液兩項(xiàng)充分分離，分離后的氣相和液相通過單相流質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)了單井連續(xù)計(jì)量和分隊(duì)連續(xù)計(jì)量，解決了傳統(tǒng)計(jì)量方法的間斷性和不準(zhǔn)確，彌補(bǔ)了目前多項(xiàng)流計(jì)量無法測量小流量的技術(shù)空白，達(dá)到了單井油氣水計(jì)量準(zhǔn)確度±10%的要求，完善了油井采出液多項(xiàng)流混相輸送的工藝技術(shù)，解決了偏遠(yuǎn)油井無法計(jì)量，實(shí)現(xiàn)和吻合了油田發(fā)展的需求，計(jì)量方法簡單、性能可靠。
【專利說明】
一種撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置及其計(jì)量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及油井單井計(jì)量，具體涉及一種撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置及其計(jì)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著長慶油田開發(fā)力度的增大，目前的油井單井計(jì)量技術(shù)已經(jīng)無法滿足長慶油田發(fā)展的要求，主要存在以下一些問題:
1、自動連續(xù)計(jì)量技術(shù)工藝緊湊，操作空間比較狹窄，不利于工人的日常生產(chǎn)和維護(hù);質(zhì)量流量計(jì)精度易受氣泡影響導(dǎo)致誤差大；由于帶慘水、熱洗工藝流程的結(jié)垢問題會影響計(jì)量的準(zhǔn)確度，同時(shí)會造成摻水流量計(jì)計(jì)量的二次誤差。
[0003]2、井口功圖量油技術(shù)對于連抽帶噴、油管漏失等抽油機(jī)井使用效果不理想在技術(shù)上有待提尚。
[0004]3、異性增容翻斗量油技術(shù)，翻斗長期工作可能導(dǎo)致螺栓松動或軸承磨損，出現(xiàn)計(jì)量不準(zhǔn)、翻斗不翻的現(xiàn)象;在溫度比較低的冬季，原油在翻斗邊緣結(jié)蠟，改變了翻斗的容積和重心位置。
[0005]4、稱重計(jì)量車量油技術(shù)僅適用于低產(chǎn)液單井，不能長時(shí)間連續(xù)量油，且無法計(jì)量產(chǎn)氣量。另該裝置采用人工方式控制計(jì)量罐與井口壓力的平衡，不能實(shí)現(xiàn)精確控制。
[0006]綜上所述，亟需一種新的油井單井計(jì)量技術(shù)來滿足長慶油田發(fā)展的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是克服目前的油井單井計(jì)量技術(shù)，隨著長慶油田開發(fā)力度的增大，已經(jīng)無法滿足長慶油田發(fā)展的要求的問題。
[0008]為此，本發(fā)明提供了一種撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置，包括過濾器、氣相和液相一級分離裝置、氣相和液相二級分離裝置、緩沖罐、氣體質(zhì)量流量計(jì)、液體原油質(zhì)量流量計(jì)、控制裝置和雙容積分離器，油氣進(jìn)口通過一個(gè)第一截止閥連接過濾器，過濾器出口連通至氣相和液相一級分離裝置，氣相和液相一級分離裝置的出氣口連通緩沖罐，氣相和液相一級分離裝置的出液口連通至氣相和液相二級分離裝置，氣相和液相二級分離裝置的出液口連通至雙容積分離器，雙容積分離器下端設(shè)排污截止閥；
所述的緩沖罐的出口、氣相和液相二級分離裝置的出氣口以及雙容積分離器的出氣口均通過控制裝置連通至設(shè)有氣體質(zhì)量流量計(jì)的管道;所述的雙容積分離器的出液口通過控制裝置連通至設(shè)有液體原油質(zhì)量流量計(jì)的管道；
所述的設(shè)有氣體質(zhì)量流量計(jì)的管道和設(shè)有液體原油質(zhì)量流量計(jì)的管道在其末端匯合后，依次通過一個(gè)單向閥和一個(gè)第二截止閥，最終作為油氣出口進(jìn)入混輸管線。
[0009]所述的控制裝置是浮力控制的純機(jī)械連動控制系統(tǒng)，包括上部的氣動閥和下部的液動閥，氣動閥和液動閥用浮子連動耦合結(jié)構(gòu)；
所述的緩沖罐的出口、氣相和液相二級分離裝置的出氣口以及雙容積分離器的出氣口均通過控制裝置的氣動閥連通至設(shè)有氣體質(zhì)量流量計(jì)的管道;所述的雙容積分離器的出液口通過控制裝置的液動閥連通至設(shè)有液體原油質(zhì)量流量計(jì)的管道。
[0010]所述的油氣進(jìn)口與第一截止閥之間的管道、油氣出口與第二截止閥之間的管道通過一個(gè)支管道連通，該支管道上設(shè)置第三截止閥。
[0011]所述的油氣進(jìn)口處管道上配套設(shè)置有水套式換熱器。
[0012]所述的氣相和液相一級分離裝置、氣相和液相二級分離裝置均為旋流分流器。
[0013 ]所述的氣體質(zhì)量流量計(jì)和液體原油質(zhì)量流量計(jì)為科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，分別為測量氣相的CMF氣相質(zhì)量流量計(jì)和測量液相的CMF液體質(zhì)量流量計(jì)。
[0014]所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置整體固定安裝在撬上。
[0015]—種所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置的計(jì)量方法，包括氣相液相分離、氣相和液相控制和原油計(jì)量；
1)、氣相液相分離部分:油井來油由油氣進(jìn)口依次通過氣相和液相一級分離裝置(4)、氣相和液相二級分離裝置和雙容積分離器后分成氣相部分和液相部分；
2)、氣相和液相控制系統(tǒng)部分:當(dāng)油氣完全分離后，均進(jìn)入控制裝置，氣體向上進(jìn)入控制裝置氣控閥部分，液體向下進(jìn)入控制裝置液控閥部分;當(dāng)液量大時(shí)液面升高，浮子由于浮力的作用隨之上移，致使液控閥打開氣控閥關(guān)閉，液相流出，進(jìn)入設(shè)置有液體原油質(zhì)量流量計(jì)的管道；當(dāng)氣體量增大液量減少時(shí)液面下降，隨之浮子浮力減少下降，液控閥關(guān)閉，氣體閥打開，氣體排出，進(jìn)入設(shè)置有氣體質(zhì)量流量計(jì)的管道；
3)、原油計(jì)量部分:氣相由氣體質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，液相由液體原油質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量;計(jì)量完成后氣相和液相匯合，依次通過單向閥和第二截止閥，進(jìn)入混輸管線。
[0016]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置及其計(jì)量方法，實(shí)現(xiàn)了單井連續(xù)計(jì)量和分隊(duì)連續(xù)計(jì)量，解決了傳統(tǒng)計(jì)量方法的間斷性和不準(zhǔn)確，彌補(bǔ)了目前多項(xiàng)流計(jì)量無法測量小流量的技術(shù)空白，達(dá)到了單井油氣水計(jì)量準(zhǔn)確度±10%的要求，完善了油井采出液多項(xiàng)流混相輸送的工藝技術(shù)，計(jì)量方法簡單、性能可靠，解決了偏遠(yuǎn)油井無法計(jì)量，實(shí)現(xiàn)和吻合了油田發(fā)展的需求。
【附圖說明】
[0017]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)排布示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:1、第一截止閥；2、第三截止閥；3、過濾器;4、氣相和液相一級分離裝置;5、氣相和液相二級分離裝置;6、緩沖罐;7、氣相質(zhì)量流量計(jì);8、液體原油質(zhì)量流量計(jì)；
9、控制裝置；10、雙容積分離器；11、單向閥；12、第二截止閥；13、排污截止閥；14、分離截止閥。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1:
本實(shí)施例提供一種撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置，如圖1所示，包括過濾器3、氣相和液相一級分離裝置4、氣相和液相二級分離裝置5、緩沖罐6、氣體質(zhì)量流量計(jì)7、液體原油質(zhì)量流量計(jì)8、控制裝置9和雙容積分離器10，油氣進(jìn)口通過一個(gè)第一截止閥I連接過濾器3，過濾器3出口連通至氣相和液相一級分離裝置4，氣相和液相一級分離裝置4的出氣口連通緩沖罐6，氣相和液相一級分離裝置4的出液口連通至氣相和液相二級分離裝置5，氣相和液相二級分離裝置5的出液口連通至雙容積分離器10，雙容積分離器10下端設(shè)排污截止閥13;
緩沖罐6的出口、氣相和液相二級分離裝置5的出氣口以及雙容積分離器10的出氣口均通過控制裝置9連通至設(shè)有氣體質(zhì)量流量計(jì)7的管道;所述的雙容積分離器10的出液口通過控制裝置9連通至設(shè)有液體原油質(zhì)量流量計(jì)8的管道；
設(shè)有氣體質(zhì)量流量計(jì)7的管道和設(shè)有液體原油質(zhì)量流量計(jì)8的管道在其末端匯合后，依次通過一個(gè)單向閥11和一個(gè)第二截止閥12，最終作為油氣出口進(jìn)入混輸管線。
[0021]單井原油正常計(jì)量情況下，關(guān)閉第三截止閥2和排污口截止閥13，打開第一截止閥
1、第二截止閥12和分離截止閥14，從單井進(jìn)來的油氣經(jīng)過過濾器3后，將原油中的蠟塊和沙粒過濾掉，油氣進(jìn)入氣相和液相一級分離裝置4，在離心力、重力和浮力的作用下形成一個(gè)倒圓錐形渦流場，密度大的油水液相沿垂直管管壁流到分離器下部，密度小的氣相沿漩渦的中央上升至分離器頂部，最終氣相從分離器頂部進(jìn)入緩沖罐6，液相流體從底部排出進(jìn)入氣相和液相二級分離裝置5。氣相在緩沖罐6中經(jīng)過緩沖后，通過控制裝置9后進(jìn)入氣體質(zhì)量流量計(jì)7。從氣相和液相一級分離裝置4出來液相原油含少量氣體，影響原油計(jì)量的準(zhǔn)確度，必須進(jìn)行二次分離。進(jìn)入氣相和液相二級分離裝置5后，進(jìn)行二次分離，同樣在離心力、重力和浮力的作用下形成一個(gè)倒圓錐形渦流場，密度大的油水液相沿垂直管管壁流到分離器下部，密度小的氣相沿漩渦的中央上升至分離器頂部，最終氣相從分離器頂部通過控制裝置9后進(jìn)入氣體質(zhì)量流量計(jì)7，液相流體從底部進(jìn)入雙容積分離器10。經(jīng)過雙容積分離器10上室進(jìn)一步油氣分離后，氣體通過控制裝置9后進(jìn)入氣體質(zhì)量流量計(jì)7，液體通過分離截止閥14進(jìn)入雙容積分離器10下室，經(jīng)過一定量的儲存通過控制裝置9后進(jìn)入液體原油質(zhì)量流量計(jì)8。
[0022]氣相通過管道進(jìn)入氣體質(zhì)量流量計(jì)7，利用科里奧利測量系統(tǒng)推算出原油中伴生氣，液相原油由液體質(zhì)量流量計(jì)8進(jìn)行計(jì)算，利用科利奧多相測量系統(tǒng)實(shí)測的油水混合物通過相應(yīng)的推算得出液體中含水量和含油量。從氣相質(zhì)量流量計(jì)7出來的氣體和從液相質(zhì)量流量計(jì)8測量的原油經(jīng)過單向閥11混合后進(jìn)入混合管線，單向閥11的目的是混合后油氣不能反向流入，混合后油氣經(jīng)過第二截止閥12從出口流出進(jìn)入混輸管線。
[0023]實(shí)施例2:
本實(shí)施例對控制裝置9進(jìn)一步進(jìn)行說明，控制裝置9是浮力控制的純機(jī)械連動控制系統(tǒng)，包括上部的氣動閥和下部的液動閥，氣動閥和液動閥用浮子連動耦合結(jié)構(gòu)；
緩沖罐6的出口、氣相和液相二級分離裝置5的出氣口以及雙容積分離器10的出氣口均通過控制裝置9的氣動閥連通至設(shè)有氣體質(zhì)量流量計(jì)7的管道;所述的雙容積分離器10的出液口通過控制裝置9的液動閥連通至設(shè)有液體原油質(zhì)量流量計(jì)8的管道。
[0024]所述氣相和液相控制部分的作用是當(dāng)油氣通過分離器分離后氣液體因其特性氣體向上進(jìn)入控制裝置9氣控閥部分，液體向下進(jìn)入控制裝置9液控閥部分。由于氣液閥采用浮子連動耦合設(shè)計(jì)原理，因此當(dāng)液量大時(shí)液面升高，浮子由于浮力的作用隨之上移，致使液控閥打開氣控閥關(guān)閉，原油流出，通過液相質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行原油計(jì)量。當(dāng)氣相量增大液量減少時(shí)液面下降，隨之浮子浮力減少下降，液控閥關(guān)閉，氣體閥打開，氣體排出。
[0025]實(shí)施例3: 本實(shí)施例在實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行說明，本實(shí)施例中，油氣進(jìn)口與第一截止閥I之間的管道、油氣出口與第二截止閥12之間的管道通過一個(gè)支管道連通，該支管道上設(shè)置第三截止閥2。
[0026]單井原油不計(jì)量情況下，關(guān)閉截止閥I和截止閥12，打開截止閥2，從井口來的油氣經(jīng)過單井管線直接進(jìn)入混輸管線。
[0027]撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置整體固定安裝在撬上。撬裝式油氣分離計(jì)量裝置也可以從截止閥I和截止閥12卸掉后車載可以移動。
[0028]撬裝式油氣分離計(jì)量裝置既可室內(nèi)室外安裝，也可以車載移動，要求室內(nèi)凈高至少達(dá)到3米，地面為混凝土結(jié)構(gòu)。裝置安裝到位后用地埋螺栓將其固定牢靠，然后將被測量的油管線正確接入裝置接口:進(jìn)口總控閥和出口總控閥。同時(shí)將氣體和液體質(zhì)量流量計(jì)傳感器準(zhǔn)確接入安裝口并與相應(yīng)的質(zhì)量流量計(jì)變送器進(jìn)行線路連接，并反復(fù)檢查確保接線無誤，安裝完成后檢查各法蘭連接螺栓保證全部鎖緊。通過氣相和液相質(zhì)量流量計(jì)變送器可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控，在遠(yuǎn)端主控計(jì)算機(jī)上，采用計(jì)算機(jī)對儀表測量參數(shù)進(jìn)行分析處理，自動生成液、氣、水計(jì)量曲線及生產(chǎn)報(bào)表，為實(shí)現(xiàn)油田精細(xì)化管理提供科學(xué)保證。
[0029]進(jìn)一步地，根據(jù)使用環(huán)境的不同需要相應(yīng)的配套設(shè)施，在環(huán)境溫度低的情況下，在進(jìn)口處配套水套式換熱器對進(jìn)油加熱，對設(shè)備進(jìn)行伴熱方式，以防停井后原油在計(jì)量腔內(nèi)凝固造成再次啟動困難，保證設(shè)備的正常使用。
[0030]如果此設(shè)備使用的環(huán)境低于5°C，且進(jìn)入設(shè)備的油溫也較低，可在進(jìn)口處配套水套式換熱器對進(jìn)油加熱，
如果此設(shè)備使用的環(huán)境低于O V，且進(jìn)入設(shè)備的油溫也較低，可在進(jìn)口處配套水套式換熱器對進(jìn)油加熱，對設(shè)備進(jìn)行伴熱方式，以防停井后原油在計(jì)量腔內(nèi)凝固造成再次啟動困難，保證設(shè)備的正常使用。
[0031]在本發(fā)明中，氣相和液相一級分離裝置4、氣相和液相二級分離裝置5均為旋流分流器，經(jīng)過設(shè)計(jì)，主要作用是油井來油(多相流)進(jìn)入旋流分流器，在離心力、重力和浮力的作用下形成一個(gè)倒圓錐形渦流場，密度大的油水液相沿垂直管管壁流到分離器下部，密度小的氣相沿漩渦的中央上升至分離器頂部，最終氣相和液相流體分別從分離器頂部和底部排出。目的是原油中不含氣體和少含氣體。
[0032]實(shí)施例4:
本實(shí)施例在上述三個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，對氣體質(zhì)量流量計(jì)7和液體原油質(zhì)量流量計(jì)8進(jìn)行詳細(xì)說明，氣體質(zhì)量流量計(jì)7和液體原油質(zhì)量流量計(jì)8為科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，分別為測量氣體的CMF氣體質(zhì)量流量計(jì)和測量液相的CMF液體質(zhì)量流量計(jì)。
[0033]所述氣體質(zhì)量流量計(jì)7和液體原油質(zhì)量流量計(jì)8作用是流體經(jīng)過分離器后，被分成氣相和液相兩種狀態(tài)，氣相由CMF氣相質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，氣體流量的能否測量取決于是否達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量流量值，由于氣體的密度低，必須要在很高的壓力和很高的流速下才能達(dá)至I」。液相由CMF液體質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，CMF由雙管型流量傳感器和轉(zhuǎn)換器(或流量計(jì)算機(jī))兩部分組成，雙管型可降低外界振動干擾的敏感性和原油中含少量的伴生氣的影響，容易實(shí)現(xiàn)相位差的測量，CMF直接測量質(zhì)量流量，有很高的測量精確度，CMF主測量參量是質(zhì)量流量，第二測量參量是流體密度，還有附加測量流體溫度。還可由質(zhì)量流量和流體密度派生出測量雙組分溶液中溶質(zhì)的濃度。即利用科利奧多相測量系統(tǒng)實(shí)測的油水混合物通過相應(yīng)的準(zhǔn)確推算得出液體中含水量和含油量。安裝設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使其有長的使用壽命，為除去過早磨損和產(chǎn)生測量誤差的固形物和夾雜氣體，按流體和管道條件在傳感器上游裝過濾器或氣體分離等保護(hù)裝置。
[0034]CMF科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的詳細(xì)描述:AMF型科氏質(zhì)量流量計(jì)是一種直接精密地測量流體質(zhì)量流量的新穎儀表，是一種先進(jìn)的智能精密質(zhì)量流量測量儀表，它具有其它流量計(jì)所沒有的一些優(yōu)點(diǎn)，測量精度僅與傳感器左右檢測時(shí)間差信號有關(guān)。結(jié)構(gòu)主體采用兩根并排的U形管，讓兩根管的回彎部分相向微微振動起來，則兩側(cè)的直管會跟著振動，即它們會同時(shí)靠攏或同時(shí)張開，即兩根管的振動是同步的，對稱的。該流量計(jì)可直接用來測量管道中介質(zhì)的質(zhì)量流量及總量、體積流量及總量、介質(zhì)的密度、溫度、溶液的濃度以及較均勻混合的兩種液體各自的濃度等參數(shù)。即使在惡劣的工作環(huán)境下也能表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。其內(nèi)部沒有活動部件，不需復(fù)雜的安裝，對工況條件也沒有苛刻的要求。具有抗干擾能力強(qiáng)，測量精度高、量程比大、工作穩(wěn)定可靠、對安裝要求低、對流體狀態(tài)要求低，壓力損失小等優(yōu)點(diǎn)，且易清洗、具備自排空功能;適用于實(shí)時(shí)在線測量和實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。其基本技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，具有非常廣闊的發(fā)展及應(yīng)用前景。
[0035]CMF科里奧利質(zhì)量流量計(jì)主要性能特點(diǎn):
1、直接測量管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量，測量準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好，可在較大量程范圍內(nèi)，直接測量流體質(zhì)量流量。
[0036]2、計(jì)量的精確度高:測量精度為0.15;0.2;0.5;1.0級。重復(fù)性誤差一般為基本誤差的1/4?2/3;流量范圍度大部分在(10:1)?(50:1)之間。
[0037]3、工作穩(wěn)定可靠:流體測量管內(nèi)部無障礙物和活動部件，因而可靠性高、壽命長。零點(diǎn)不穩(wěn)定性在± (0.01?0.04)%FS之間。
[0038]4、適應(yīng)的流體介質(zhì)面寬:除一般粘度的均勻流體外，還可測量高粘度流體;不僅可以測量單一溶液的流體參數(shù)，還可以測量多相流;無論介質(zhì)是層流還是紊流，都不影響其測量精度。
[0039]5、液晶顯示:瞬時(shí)流量，累積流量，溫度，密度。
[0040]6、輸出信號:4-20mA，脈沖輸出，RS485通訊。
[0041]7、氣體流量的能否測量取決于是否達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量流量值，由于氣體的密度低，必須要在很高的壓力和很高的流速下才能達(dá)到。在測量低壓氣體時(shí)測量誤差小于2%。
[0042]8、整機(jī)采用防爆、防腐設(shè)計(jì)，適應(yīng)各種工況環(huán)境，尤其是防爆環(huán)境Exd (ia)IICT6Gbo
[0043]實(shí)施例5:
本實(shí)施例提供一種所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置的計(jì)量方法，包括氣相液相分離、氣相和液相控制和原油計(jì)量；
I)、氣相液相分離部分:油井來油由油氣進(jìn)口依次通過氣相液相一級分離裝置4、氣相液相二級分離裝置5和雙容積分離器10后分成氣相部分和液相部分。
[0044]油井來油(多相流)進(jìn)入氣相液相一級分離裝置4、氣相液相二級分離裝置5和雙容積分離器10，在離心力、重力和浮力的作用下形成一個(gè)倒圓錐形渦流場，密度大的油水液相沿垂直管管壁流到分離器下部，密度小的氣相沿漩渦的中央上升至分離器頂部，最終氣相和液相流體分別從分離器頂部和底部排出。分離器液位、氣相和液相流量、壓差有自力式氣液分離器控制器進(jìn)行精確可靠控制，保證分離器的穩(wěn)定工作，實(shí)現(xiàn)氣液兩項(xiàng)充分分離，分離后的氣相和液相通過單相流質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量。
[0045]2)、氣相和液相控制系統(tǒng)部分:當(dāng)油氣完全分離后，均進(jìn)入控制裝置9，氣體向上進(jìn)入控制裝置9氣控閥部分，液體向下進(jìn)入控制裝置9液控閥部分;當(dāng)液量大時(shí)液面升高，浮子由于浮力的作用隨之上移，致使液控閥打開氣控閥關(guān)閉，液相流出，進(jìn)入設(shè)置有液體原油質(zhì)量流量計(jì)8的管道;當(dāng)氣量增大液量減少時(shí)液面下降，隨之浮子浮力減少下降，液控閥關(guān)閉，氣體閥打開，氣體排出，進(jìn)入設(shè)置有氣體質(zhì)量流量計(jì)7的管道。
[0046]3)、原油計(jì)量部分:氣相由氣體質(zhì)量流量計(jì)7進(jìn)行計(jì)量，液相由液體原油質(zhì)量流量計(jì)8進(jìn)行計(jì)量;計(jì)量完成后氣相和液相匯合，依次通過單向閥11和第二截止閥12，進(jìn)入混輸管線。
[0047]本實(shí)施例的這種方法，還能在裝置上添加自動控制傳輸?shù)囊恍┰O(shè)備，將氣體質(zhì)量流量計(jì)7和液體原油質(zhì)量流量計(jì)8通過添加流量變送器與遠(yuǎn)程端的計(jì)算機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和判斷。
[0048]1、計(jì)量精度高；
2、量程范圍廣，適應(yīng)于單井原油的計(jì)量，也可以測量其它各種介質(zhì)下多相流的測量；
3、自動化程度高，無需人工參與；
4、安全可靠，采用管道設(shè)計(jì)去掉容積式分離器、調(diào)節(jié)閥等壓力器件；
5、結(jié)構(gòu)合理，占地面積??；可采用計(jì)算機(jī)對儀表測量參數(shù)進(jìn)行分析處理，自動生成液、氣、水計(jì)量曲線及生產(chǎn)報(bào)表，為實(shí)現(xiàn)油田精細(xì)化管理提供科學(xué)保證；
6、安全性高，取代了傳統(tǒng)式容積式分離器，減少站內(nèi)安全事故隱患；
7、移動式計(jì)量裝置適用性廣，對偏遠(yuǎn)井的單井計(jì)量方便快捷；
8、裝置可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0049]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，實(shí)現(xiàn)了單井連續(xù)計(jì)量和分隊(duì)連續(xù)計(jì)量，解決了傳統(tǒng)計(jì)量方法的間斷性和不準(zhǔn)確，彌補(bǔ)了目前多項(xiàng)流計(jì)量無法測量小流量的技術(shù)空白，達(dá)到了單井油氣水計(jì)量準(zhǔn)確度±10%的要求，完善了油井采出液多項(xiàng)流混相輸送的工藝技術(shù)，計(jì)量方法簡單、性能可靠，解決了偏遠(yuǎn)油井無法計(jì)量，實(shí)現(xiàn)和吻合了油田發(fā)展的需求。
[0050]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置，包括過濾器(3)、氣相和液相一級分離裝置(4)、氣相和液相二級分離裝置(5)、緩沖罐(6)、氣體質(zhì)量流量計(jì)(7)、液體原油質(zhì)量流量計(jì)(8)、控制裝置(9)和雙容積分離器(10)，其特征在于:油氣進(jìn)口通過一個(gè)第一截止閥(I)連接過濾器(3)，過濾器(3)出口連通至氣相和液相一級分離裝置(4)，氣相和液相一級分離裝置(4)的出氣口連通緩沖罐(6)，氣相和液相一級分離裝置(4)的出液口連通至氣相和液相二級分離裝置(5)，氣相和液相二級分離裝置(5)的出液口連通至雙容積分離器(10)，雙容積分離器(10)下端設(shè)排污截止閥(13); 所述的緩沖罐(6)的出氣口、氣相和液相二級分離裝置(5)的出氣口以及雙容積分離器(10)的出氣口均通過控制裝置(9)連通至設(shè)有氣體質(zhì)量流量計(jì)(7)的管道;所述的雙容積分離器(10)的出液口通過控制裝置(9)連通至設(shè)有液體原油質(zhì)量流量計(jì)(8)的管道； 所述的設(shè)有氣體質(zhì)量流量計(jì)(7)的管道和設(shè)有液體原油質(zhì)量流量計(jì)(8)的管道在其末端匯合后，依次通過一個(gè)單向閥(11)和一個(gè)第二截止閥(12)，最終作為油氣出口進(jìn)入混輸管線。2.如權(quán)利要求1所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置，其特征在于:所述的控制裝置(9)是浮力控制的純機(jī)械連動控制系統(tǒng)，包括上部的氣動閥和下部的液動閥，氣動閥和液動閥用浮子連動耦合結(jié)構(gòu)； 所述的緩沖罐(6)的出口、氣相和液相二級分離裝置(5)的出氣口以及雙容積分離器(10)的出氣口均通過控制裝置(9)的氣動閥連通至設(shè)有氣體質(zhì)量流量計(jì)(7)的管道;所述的雙容積分離器(1 )的出液口通過控制裝置(9 )的液動閥連通至設(shè)有液體原油質(zhì)量流量計(jì)(8)的管道。3.如權(quán)利要求1或2所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置，其特征在于:所述的油氣進(jìn)口與第一截止閥(I)之間的管道、油氣出口與第二截止閥(12)之間的管道通過一個(gè)支管道連通，該支管道上設(shè)置第三截止閥(2)。4.如權(quán)利要求3所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置，其特征在于:所述的油氣進(jìn)口處管道上配套設(shè)置有水套式換熱器。5.如權(quán)利要求1所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置，其特征在于:所述的氣相和液相一級分離裝置(4)、氣相和液相二級分離裝置(5)均為旋流分流器。6.如權(quán)利要求1所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置，其特征在于:所述的氣體質(zhì)量流量計(jì)(7 )和液體原油質(zhì)量流量計(jì)(8 )為科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，分別為測量氣體的CMF氣體質(zhì)量流量計(jì)和測量液體的CMF液體質(zhì)量流量計(jì)。7.如權(quán)利要求1所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置，其特征在于:所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置整體固定安裝在撬上。8.—種如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的撬裝式油氣分離單井計(jì)量裝置的計(jì)量方法，其特征在于:包括氣相液相分離、氣相和液相控制和原油多相流計(jì)量； .1)、氣相液相分離部分:油井來油由油氣進(jìn)口依次通過氣相和液相一級分離裝置(4)、氣相和液相二級分離裝置(5)和雙容積分離器(10)后分成氣相部分和液相部分； .2)、氣相和液相控制系統(tǒng)部分:當(dāng)油氣完全分離后，均進(jìn)入控制裝置(9)，氣相向上進(jìn)入控制裝置(9)氣控閥部分，液相向下進(jìn)入控制裝置(9)液控閥部分；當(dāng)液量大時(shí)液面升高，浮子由于浮力的作用隨之上移，致使液控閥打開氣控閥關(guān)閉，液相流出，進(jìn)入設(shè)置有液體原油質(zhì)量流量計(jì)(8)的管道；當(dāng)氣體量增大液量減少時(shí)液面下降，隨之浮子浮力減少下降，液控閥關(guān)閉，氣體閥打開，氣體排出，進(jìn)入設(shè)置有氣體質(zhì)量流量計(jì)(7)的管道； .3 )、原油計(jì)量部分:氣相由氣體質(zhì)量流量計(jì)(7 )進(jìn)行計(jì)量，液相由液體原油質(zhì)量流量計(jì)(8)進(jìn)行計(jì)量;計(jì)量完成后氣相和液相匯合，依次通過單向閥(11)和第二截止閥(12)，進(jìn)入混輸管線。
【文檔編號】E21B47/00GK105840169SQ201610366714
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】高寶元, 賀藝軍, 李昭輝, 王正金, 張磊, 段成才
【申請人】中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院, 西安川秦石油科技有限公司