專利名稱：帶有氣動計數(shù)控制器的計量分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采用氣動計量控制的計量分離器，應(yīng)用于油田采油技術(shù)領(lǐng)
域，特別屬于無動力電環(huán)境的油水氣計量分離技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，油氣開采中油水氣產(chǎn)量的計量主要是通過生產(chǎn)分離器的多相計量和計量分 離器的分離計量，其中計量分離器主要計量方式為液位計法，此種計量方式普遍自動化程 度較低，而且因為計量對三相(或兩相)分離效果的要求較高，此種計量方法在水氣含量波 動較大的油中偏移也較為顯著，此外有流量計計量方式，需投入的維護成本也較高。另外計 量分離對分離出天然氣的計量也有一定的要求，氣中不能含有超過規(guī)定量的油水量，否則 也會影響氣體計量的準(zhǔn)確度，良好的計量分離器，氣中攜帶的油量不能高于10g/m3，氣帶走 的油滴直徑不應(yīng)超過30 i！ m ;經(jīng)過長期實踐，已經(jīng)形成了 "只有分得清，才能量得準(zhǔn)"的計量 設(shè)計概念；而計量分離設(shè)備的設(shè)計中界面控制是計量關(guān)鍵，進出口閥的自動控制是計量準(zhǔn) 確性的保證。而且通常的計量方式在偏遠地區(qū)的使用受到了 "提供動力電"這一條件的限 制。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種帶有氣動計數(shù)控制器的計量分離器，以解決目前計 量分離器自動化程度低，三相分離效率低、不穩(wěn)定，必須在有動力電環(huán)境下才能使用等技術(shù) 缺陷。 本實用新型采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述發(fā)明目的 —種帶有氣動計數(shù)控制器的計量分離器，由三相分離器和氣動計量裝置組成；其 特征在于分離器油出口接帶有氣動計量控制器的計量罐；氣動計量控制器設(shè)有六個接口， 其中高/低位輸入口分別接計量罐上的高/低限液位控制開關(guān)，高/低位輸出口分別接計 量罐油出口和油進口的氣動控制閥，另設(shè)有氣源口和放空口 ；所述的氣動計量控制器內(nèi)部 設(shè)置四條氣路；當(dāng)計量罐內(nèi)液位達到或高于高限液位，高限液位控制開關(guān)輸出氣動信號，經(jīng) 高位輸入口進入氣動計量控制器驅(qū)動氣路變換，即氣源口與高位輸出口之間的第一氣路被 接通，低位輸出口與放空口之間的第二氣路同時被接通；當(dāng)計量罐內(nèi)液位達到或低于低限 液位，低限液位控制開關(guān)輸出氣動信號，經(jīng)低位輸入口進入氣動計量控制器驅(qū)動氣路變換， 即氣源口與低位輸出口之間的第三氣路被接通，高位輸出口與放空口之間的第四氣路同時 被接通；在第一、二氣路被接通時，高位輸出口處接的計數(shù)器遞增計數(shù)一次，出液口氣動控 制閥因高限液位輸出氣路打通而開啟，低限液位控制開關(guān)氣信號放空，進液口氣動控制閥 關(guān)閉；在第三、四氣路被接通時，進液口氣動閥開啟，出液口氣動閥關(guān)閉。 所述的分離器罐體為直筒形罐體，上下呈球形封蓋，上部設(shè)有油氣入口 ，下部有排 污口和水出口，罐體頂部設(shè)有出氣口、流量計和壓力控制器，側(cè)壁有人孔；罐體內(nèi)設(shè)有旋流 分離筒，液體切線方向進入，中部設(shè)有溢油堰板和出油口 ，罐體上部設(shè)有傾斜設(shè)置的蛇形板組成的整流聚結(jié)填料，罐體內(nèi)頂部設(shè)有絲網(wǎng)捕霧器；分離器油出口接帶有氣動計量控制器 的計量罐，水出口接有流量計和調(diào)節(jié)閥。 計量分離器中下部沉降分離室外壁設(shè)有液位計，該液位計連接氣動界位控制器，
氣動界位控制器與三相分離器的實現(xiàn)自動液位控制的水出口調(diào)節(jié)閥的控制端連接。 本實用新型的的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點采用三相離心分離器的旋轉(zhuǎn)分離筒分
離，起到了消能、高效分離的作用，保證了計量的有效性；分離器內(nèi)設(shè)有蛇形板聚結(jié)整流填 料和絲網(wǎng)捕霧器，確保氣中含液量指標(biāo)達到設(shè)計要求；壓力、油水界面等各主要參數(shù)實現(xiàn)自
動控制，確保計量分離器正常、穩(wěn)定、安全地運行；采用氣動計數(shù)控制器對液位開關(guān)和進出 口閥作聯(lián)動控制，并對作用次數(shù)進行累計計數(shù)，簡化了控制流程并實現(xiàn)計量罐進液閥和出 液閥的實時自動控制，確保了計量的準(zhǔn)確性，且無動力電的氣動控制方式使現(xiàn)場的安裝、使 用過程更為簡便，在無動力電提供的偏遠地區(qū)的實用性更強。

圖1為本實用新型的計量分離器的結(jié)構(gòu)組成原理圖； 圖2為本實用新型的氣動計數(shù)控制器的工作原理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式下面結(jié)合應(yīng)用實例和附圖進一步舉例說明本實用新型的具體實施方式
。 參照圖l，本實用新型由三相分離器3和氣動計量裝置19組成；分離器罐體3為 直筒形罐體，上下呈球形封蓋，上部設(shè)有油氣入口 7，下部有排污口 IO和水出口 15，罐體頂 部設(shè)有出氣口 11、流量計2和壓力控制器l，實現(xiàn)分離氣體的就地計量和泄壓控制；側(cè)壁有 人孔9，罐體內(nèi)設(shè)有旋流分離筒6，液體切線方向進入，旋流筒下方設(shè)板槽式布液器8，中部 設(shè)有環(huán)形溢油堰板12和出油口 13，罐體內(nèi)部上方設(shè)有整流聚結(jié)填料5，填料由傾斜設(shè)置的 蛇形板組成，可顯著提高液滴的碰撞拒接效率，罐體內(nèi)頂部設(shè)有液滴絲網(wǎng)捕集器4，用來去 除更小顆粒的油滴；分離器油出口 13接帶有氣動計量控制器21的計量罐19，水相出口后 接有流量計17和調(diào)節(jié)閥18，水量自動計量，外壁設(shè)有水相液位計16，連接液位信號控制器 14和水出口控制閥18，實現(xiàn)界面的聯(lián)鎖自動控制。 參照圖2 (圖2是處于高液位氣路狀態(tài))，氣動計量控制器設(shè)有六個接口 ，分別為高 位輸入口 102、低位輸入口 110、高位輸出口 107、低位輸出口 105、放空口 108和氣源口 104 ; 其中高/低位輸入口分接高/低限液位控制開關(guān)20/24，高/低位輸出口分接計量罐油出口 23和油進口 22的氣動控制閥；控制器內(nèi)部設(shè)置四條氣路，通過液位控制開關(guān)20/24輸出氣 動控制信號，推動氣動膜頭103，由氣動計數(shù)控制器的氣路變換實現(xiàn)油相進出口開關(guān)22/23 的自動控制，并通過設(shè)在高位輸出接口 107的氣動計數(shù)器101實現(xiàn)每個循環(huán)的自動遞增計 數(shù)；其具體方式為當(dāng)計量罐內(nèi)液位達到或高于高限液位，高限液位控制開關(guān)20輸出氣動 信號，經(jīng)氣動控制器膜頭103、連桿109作用實現(xiàn)氣路變換，高限液位輸出氣路打通，并使計 數(shù)器101遞增計數(shù)一次，出液口氣動控制閥23開啟，同時低限液位控制輸出信號放空，進液 口氣動控制閥22關(guān)閉；當(dāng)計量罐內(nèi)液位達到或低于低限液位時，低限液位控制開關(guān)24輸出 氣動信號，經(jīng)氣動控制器膜頭103、連桿109作用實現(xiàn)氣路變換，低限液位輸出氣路打通，進 液口氣動閥22開啟，同時高限液位控制輸出信號放空，出液口氣動閥23關(guān)閉。如此反復(fù)計
4量過程。 分離器、計量罐中的壓力、溫度可就地指示，計量罐的液位在罐側(cè)壁就地指示。
權(quán)利要求一種帶有氣動計數(shù)控制器的計量分離器，由三相分離器和氣動計量裝置組成；其特征在于分離器油出口接帶有氣動計量控制器的計量罐；氣動計量控制器設(shè)有六個接口，其中高/低位輸入口分別接計量罐上的高/低限液位控制開關(guān)，高/低位輸出口分別接計量罐油出口和油進口的氣動控制閥，另設(shè)有氣源口和放空口；所述的氣動計量控制器內(nèi)部設(shè)置四條氣路；當(dāng)計量罐內(nèi)液位達到或高于高限液位，高限液位控制開關(guān)輸出氣動信號，經(jīng)高位輸入口進入氣動計量控制器驅(qū)動氣路變換，即氣源口與高位輸出口之間的第一氣路被接通，低位輸出口與放空口之間的第二氣路同時被接通；當(dāng)計量罐內(nèi)液位達到或低于低限液位，低限液位控制開關(guān)輸出氣動信號，經(jīng)低位輸入口進入氣動計量控制器驅(qū)動氣路變換，即氣源口與低位輸出口之間的第三氣路被接通，高位輸出口與放空口之間的第四氣路同時被接通；在第一、二氣路被接通時，高位輸出口處接的計數(shù)器遞增計數(shù)一次，出液口氣動控制閥因高限液位輸出氣路打通而開啟，低限液位控制開關(guān)氣信號放空，進液口氣動控制閥關(guān)閉；在第三、四氣路被接通時，進液口氣動閥開啟，出液口氣動閥關(guān)閉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有氣動計數(shù)控制器的計量分離器，其特征在于分離器罐 體為直筒形罐體，上下呈球形封蓋，上部設(shè)有油氣入口 ，下部有排污口和水出口 ，罐體頂部 設(shè)有出氣口 、流量計和壓力控制器，側(cè)壁有人孔；罐體內(nèi)設(shè)有旋流分離筒，液體切線方向進 入，中部設(shè)有溢油堰板和出油口 ，罐體上部設(shè)有傾斜設(shè)置的蛇形板組成的整流聚結(jié)填料，罐 體內(nèi)頂部設(shè)有絲網(wǎng)捕霧器；分離器油出口接帶有氣動計量控制器的計量罐，水出口接有流 量計和調(diào)節(jié)閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有氣動計數(shù)控制器的計量分離器，其特征在于計量分離 器中下部沉降分離室外壁設(shè)有液位計，該液位計連接氣動界位控制器，氣動界位控制器與 三相分離器的實現(xiàn)自動液位控制的水出口調(diào)節(jié)閥的控制端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有氣動計數(shù)控制器的三相計量分離器，它由分離器和氣動計量裝置組成，分離器上部設(shè)油氣入口，旋流筒、整流聚結(jié)填料和絲網(wǎng)捕霧器，頂部有出氣口，并設(shè)有流量計和壓力控制閥，下部設(shè)有水出口，連接水相流量計和控制閥，中部有溢油堰板和油出口；油出口連接有氣動計量裝置，包括氣動計數(shù)控制器和計量罐，氣動計數(shù)控制器設(shè)有高/低液位輸入口、高/低液位輸出口、氣源接口和放空口等六個接口，高低液位輸入口分別接高低限液位開關(guān)，高低液位輸出口分別接計量罐油出口和油進口的氣動控制閥，高液位輸出口另接有累計遞增氣動計數(shù)器；本實用新型有效實現(xiàn)油水氣的高自動化三相計量分離，能實現(xiàn)在無動力電環(huán)境下的自動化氣動計量。
文檔編號G01F15/08GK201476834SQ200920173228
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者孫河生, 王毅剛, 肖榮 申請人:北京華油惠博普科技有限公司