專利名稱：油、氣、水三相流流量計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油、氣、水三相流流量計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)許多油田的油井產(chǎn)量計(jì)量主要采用人工量油，即玻璃 罐、翻斗、容積式流量計(jì)量油、應(yīng)用密度改進(jìn)油井二相分離裝置、油 井三相分離計(jì)量裝置和液面恢復(fù)法、功圖法等量油，以及多相流流量 計(jì)量裝置，現(xiàn)有的計(jì)量裝置在實(shí)際工況下計(jì)量效果差，有的采用同位 素測(cè)量原理存在污染環(huán)境等不足之處。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有裝置在實(shí)際工況下計(jì)量效果差，污染環(huán) 境的問題，提供一種不污染環(huán)境的油、氣、水三相流流量計(jì)量裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案通過法蘭與管線將氣液分離罐、氣液控制 罐、質(zhì)量流量計(jì)、氣體流量計(jì)、液體緩沖罐、液體閥、氣體閥、止回 閥聯(lián)接組成，其特征是氣液分離罐上側(cè)與氣液進(jìn)口管相連；氣液分離 罐頂部設(shè)有氣體出口管與氣液控制罐上側(cè)相連；氣液分離罐上中部設(shè) 有環(huán)形階梯狀跌落式氣液分離器；氣液分離罐下部設(shè)有液體出口管與 氣液控制罐下部相連；氣液分離罐底部設(shè)有排渣閥；氣液控制罐由罐 體與罐蓋組成，用螺拴將罐體與罐蓋密封聯(lián)接；氣液控制罐頂部設(shè)有 氣體出口控制閥閥座 L，氣液控制罐上部設(shè)有氣體環(huán)道，阻擋氣流對(duì)氣液控制閥閥副的干擾，氣體環(huán)道與氣體進(jìn)口切向聯(lián)接；氣液控制罐 下部設(shè)有液體進(jìn)口與液體管連接，氣液控制罐下中部設(shè)有液體出口控 制閥閥座孔與控制罐下內(nèi)部側(cè)壁組成液流環(huán)道、兼擋液流對(duì)氣液控制 閥閥副的干擾；氣液控制罐下部還設(shè)有液體出口管，底部設(shè)有排渣閥； 氣液控制罐中部設(shè)有滑道桿，氣液控制閥閥副安裝在滑道上；氣液控 制罐蓋頂部的氣體出口閥座孔與氣體出口管道相連，氣體管路上裝有 氣體出口閥、帶溫壓補(bǔ)償?shù)臍怏w流量計(jì)、氣體流量調(diào)節(jié)閥和液體緩沖 罐；氣液控制罐的液體出口管路裝有液體出口閥、帶溫壓補(bǔ)償質(zhì)量流 量計(jì)、液體流量調(diào)節(jié)閥，經(jīng)管路與液體緩沖罐下部氣體管路匯合并成 匯管，匯管上裝有止回閥連接到生產(chǎn)管線上。
本實(shí)用新型所采用的各部件沒有污染環(huán)境因素；在氣液控制罐內(nèi) 設(shè)置了液體出口控制閥，因此本裝置控氣、液流向可靠。本裝置的氣 液分離器的階梯渠道的流通面積大于氣液進(jìn)口管的流通面積，當(dāng)氣液 流量甚大時(shí)，壓力損失??；當(dāng)氣液流量甚小時(shí)，由于氣液液體要流經(jīng) 跌落渠道，氣液分離效果好。該計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，并可在 線顯示三相流分相計(jì)量數(shù)值、也可將三相流分相計(jì)量數(shù)值遠(yuǎn)傳到中心 計(jì)算機(jī)；壓力損失?。贿m用于單井、氣液混輸?shù)挠?、氣、水自?dòng)分相 在線計(jì)量，分相測(cè)量準(zhǔn)確度可達(dá)±1 2% 。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2,是跌落式環(huán)形階梯式氣液分離器主視圖，圖22是俯視圖。 圖3是氣液控制罐罐蓋氣體出口控制閥閥座孔的示意圖。圖4是氣液控制罐下部液體出口控制閥閥座孔的示意圖。 圖5是浮球控制閥閥副的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
本裝置(見圖1)由氣液進(jìn)口管1與設(shè)置在氣液分離罐2內(nèi)上中
部的環(huán)形階梯狀跌落式氣液分離器21入口以切向方式聯(lián)接。
氣液分離器21環(huán)形階梯狀跌落式結(jié)構(gòu)(見圖2,、圖22)由支撐 板21. 1、內(nèi)筒21.4、外筒21.3和階梯板21.2構(gòu)成，豎直置于氣液 分離罐2內(nèi)的中上部，由支撐板21. 1與氣液分離罐2內(nèi)的中上部相 接且中心對(duì)稱。
氣液分離器21的內(nèi)筒21. 4、外筒21. 3和階梯板21. 2構(gòu)成二層 階梯渠道，上圈渠道階梯板上不置流液孔，下圈階梯板有多個(gè)流液孔 21. 5，氣液分離器外筒21. 3側(cè)壁上有多個(gè)導(dǎo)氣孔21. 6。
氣液混合流體由氣液進(jìn)口管1切向進(jìn)入環(huán)形階梯狀跌落式氣液 分離器21，氣液經(jīng)過分離器上圈階梯板21. 2多次跌落撞擊初步分離， 接著經(jīng)過分離器下圈帶流液孔21. 5的階梯繼續(xù)跌落撞擊篩液分離， 液體順著分離器內(nèi)筒21. 4錐邊下落，氣體順階梯渠道上部外筒21. 3 的導(dǎo)氣孔21. 6集聚到分離罐上部?jī)?nèi)腔中。環(huán)形階梯狀跌落式矩形渠 道流通面積大于氣液進(jìn)口管的流通面積，當(dāng)氣液混合流量小時(shí),混合 流體經(jīng)多次跌落撞擊，有很好的氣液分離效果。當(dāng)氣液混合流量大時(shí) 也有良好氣液分離效果并不產(chǎn)生較大的壓力損失，由氣液進(jìn)口來的氣 液混合流體中的游離氣可達(dá)到完全分離以及大部分孵化氣分離。氣液控制罐4 (圖1)由筒體法蘭、筒體、底部封頭、罐蓋、2 3條滑道16、上下滑道支撐板18、 14、上下控制閥閥座5、 15、氣體 出口管6、液體出口管20、排渣閥12.4和支腳組成。
氣液控制罐罐蓋5. 2的法蘭5. 1 (圖3)用螺栓與罐體法蘭密封 聯(lián)接。氣液控制罐頂部氣體出口控制閥的閥座孔5.0置于罐蓋頂部?jī)?nèi) 側(cè)中心，孔徑與氣液進(jìn)口管3、 19 (圖l)內(nèi)徑相同，孔口為內(nèi)錐形， 錐度為40° 60°，氣體出口閥閥座口與氣體出口管6相通。
氣液控制罐4下部中間設(shè)置液體出口控制閥閥座口(圖1、圖4)， 氣液控制罐4中部由此口與下部相通，閥座孔內(nèi)徑與氣液進(jìn)口管內(nèi)徑 相同，孔口為內(nèi)錐形，錐度為40° 60°。
在氣液控制罐4下部設(shè)置液體出口管20從罐側(cè)面引出與液體管 道相連；氣液控制罐4底部設(shè)置排渣閥12. 4。
氣液控制罐4中部2 3條導(dǎo)向滑道16的圓柱桿由上下支撐板 18、 14與罐內(nèi)壁連接支撐，滑道桿安裝中心圓與液體控制閥閥座孔 同心。
氣液控制罐4內(nèi)中部設(shè)置浮球控制閥17順滑道16上下隨罐4內(nèi) 的液面升降而上下滑動(dòng)，氣液控制罐4內(nèi)中間的浮球控制閥(圖5，) 由下閥芯17.1、管子17.2、浮球17.3、滑道環(huán)17.4、管子17.5和上 閥芯17.6組成，浮球控制閥的浮球17.3上下兩端中心位置各設(shè)置一 段管子與上下閥芯聯(lián)結(jié)，二管子不穿過浮球內(nèi)部，浮球外徑側(cè)上下各 設(shè)置2 3個(gè)滑道環(huán)17.4; 二閥芯17.1、 17.6為外圓錐形，錐角為40 ° 60°， 二閥芯、上下管子、滑道環(huán)孔的中心圓與浮球同心；上下管子一端與浮球兩端同心聯(lián)接，上下管子不穿過浮球中心，上下管子另
一端與上下閥芯連接；浮球?yàn)殚L(zhǎng)腰形空心球，兩端為橢圓球形，中間 為圓柱形。浮球控制閥17與氣液控制罐4頂部氣體出口閥座孔5和 罐下部中間液體出口閥座孔15組成浮球控制閥閥副。浮球控制閥閥 副的浮球延罐內(nèi)2 3條滑道上下滑動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)開啟、關(guān)閉氣體出口 閥座孔5和液體出口閥座孔15。
在正常工作情況下，排氣控制閥和排液控制閥為常開狀態(tài)。在氣 液控制罐4內(nèi)設(shè)置控制閥的目的在于當(dāng)罐內(nèi)液位甚高時(shí)，浮球上升， 關(guān)閉氣體出口，氣體流量計(jì)暫停計(jì)量；當(dāng)罐內(nèi)液位甚低時(shí)，浮球下降 關(guān)閉液體出口，質(zhì)量流量計(jì)暫停計(jì)量，從而有效的控制氣液流量的計(jì) 量。氣液控制罐4的氣體出口管與氣體出口閥7.1 (注全開狀態(tài)， 維修氣表時(shí)關(guān)閉)、帶溫壓補(bǔ)償?shù)臍怏w流量計(jì)8、氣體流量調(diào)節(jié)閥7. 2 (注開氣表時(shí)，從關(guān)閉狀態(tài)逐漸開至全開)、液體緩沖罐9、氣液 匯管10、 ll相連。氣液控制罐4中下部設(shè)置的液體出口管20與液體 出口閥12. 1 (注全開狀態(tài)，維修質(zhì)量流量計(jì)時(shí)關(guān)閉)、質(zhì)量流量計(jì) 13、液體流量調(diào)節(jié)閥12.2 (注開表時(shí)，從關(guān)閉狀態(tài)逐漸開至全開) 和氣液匯管IO、止回閥ll相連。
權(quán)利要求1.油、氣、水三相流流量計(jì)量裝置，采用法蘭與管線將氣液分離罐、氣液控制罐、質(zhì)量流量計(jì)、氣體流量計(jì)、液體緩沖罐、液體閥、氣體閥、止回閥聯(lián)接組成，其特征是氣液分離罐上側(cè)與氣液進(jìn)口管相連；氣液分離罐頂部氣體出口管與氣液控制罐上側(cè)相連；氣液分離罐上中部裝環(huán)形階梯狀跌落式氣液分離器；氣液分離罐下部液體出口管與氣液控制罐下部相連；氣液分離罐底部裝排渣閥；氣液控制罐由螺拴將罐體與罐蓋密封聯(lián)接；氣液控制罐頂部有氣體出口控制閥閥座孔，氣液控制罐上部有氣體環(huán)道，氣體環(huán)道與氣體進(jìn)口切向聯(lián)接；氣液控制罐下部液體進(jìn)口與液體管連接，氣液控制罐下中部液體出口控制閥閥孔座與控制罐下內(nèi)部側(cè)壁組成液流環(huán)道；氣液控制罐下部設(shè)液體出口管，底部有排渣閥；氣液控制罐中部有滑道桿，氣液控制閥閥副安裝在滑道上；氣液控制罐蓋頂部的氣體出口閥座孔與氣體出口管道相連，氣體管路上裝有氣體出口閥、帶溫壓補(bǔ)償?shù)臍怏w流量計(jì)、氣體流量調(diào)節(jié)閥和液體緩沖罐；氣液控制罐的液體出口管路裝有液體出口閥、帶溫壓補(bǔ)償質(zhì)量流量計(jì)、液體流量調(diào)節(jié)閥，經(jīng)管路與液體緩沖罐下部氣體管路匯合并成匯管，匯管裝止回閥并連接生產(chǎn)管線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油、氣、水三相流流量計(jì)量裝置，其特征 是環(huán)形階梯狀跌落式氣液分離器由支撐板與氣液分離罐內(nèi)的中上部 相接且中心對(duì)稱；氣液分離器的內(nèi)筒、外筒和階梯板構(gòu)成二層階梯渠 道，下圈階梯板有多個(gè)流液孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油、氣、水三相流流量計(jì)量裝置，其 特征是氣液控制罐頂部氣體出口控制閥的閥座孔置于罐蓋頂部?jī)?nèi)側(cè) 中心，孔口為內(nèi)錐形，錐度為40° 60°。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油、氣、水三相流流量計(jì)量裝置，其 特征是氣液控制罐下部中間液體出口控制閥閥座孔口為內(nèi)錐形，錐度 為40。 60。。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油、氣、水三相流流量計(jì)量裝置，其 特征是氣液控制閥閥副為浮球控制閥閥副，浮球?yàn)殚L(zhǎng)腰形空心球，兩 端為橢圓球形，中間為圓柱形，浮球上下兩端中心位置各連接一段管 子與上下閥芯聯(lián)結(jié)，二管子不穿過浮球內(nèi)部，浮球外徑側(cè)上下各設(shè)置 2 3個(gè)滑道環(huán)；二閥芯為外圓錐形，錐角為40° 60°， 二閥芯、上 下管子、滑道環(huán)孔的中心圓與浮球同心。
專利摘要油、氣、水三相流流量計(jì)量裝置，需要克服計(jì)量效果差及污染環(huán)境的問題，本實(shí)用新型通過法蘭與管線將氣液分離罐、氣液控制罐、質(zhì)量流量計(jì)、氣體流量計(jì)、液體緩沖罐、液體閥、氣體閥、止回閥連接組成，其特征是氣液分離罐上中部有環(huán)形階梯狀跌落式氣液分離器；氣液控制罐中部有滑道桿，氣液控制閥閥副安裝在滑道上；氣液控制罐頂部與氣體出口管道相連，氣體管路上裝有氣體出口閥、帶溫壓補(bǔ)償?shù)臍怏w流量計(jì)、氣體流量調(diào)節(jié)閥和液體緩沖罐；氣液控制罐的液體出口管路裝有液體出口閥、帶溫壓補(bǔ)償質(zhì)量流量計(jì)、液體流量調(diào)節(jié)閥，經(jīng)管路與液體緩沖罐下部氣體管路匯合并成匯管，匯管連接到生產(chǎn)管線上。本實(shí)用新型用于油、氣、水自動(dòng)分相在線計(jì)量。
文檔編號(hào)G01F7/00GK201138221SQ20072007534
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者劉天生, 吳葉軍, 劍 康 申請(qǐng)人:上海一諾儀表有限公司