CN103245387A - 小液量气液两相油井计量仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小液量气液两相油井计量仪，包括离心式流量计和传感器，还包括流型整理装置、反向稳定装置和旋进漩涡流气体量计，所述垂直设置的流型整理装置与进口管道相连，其上端口通过管道与出口相连，在管道上设置有旋进漩涡流量计，流型整理装置下端口通过管道依次连接离心式流量计和反向稳定装置，离心流量计上设置有微压差传感器；所述反向稳定装置与出口管道相连。本发明结构简单，可靠性高、故障率低、体积小重量轻；且操作方便、功耗低，同时测量精度高、价格低。

Description

小液量气液两相油井计量仪

技术领域

本发明涉及油田开采设备技术领域，具体涉及一种小液量气液两相油井计量仪，用于油田单井、多井、分队输送过程中液量介于1～15方/天的测量。

背景技术

油田单井的流量测量一直是油田生产过程中的重要课题，对间歇出液、原油物性差、凝固点高、粘度高、含蜡量高、区块分散的低产井测量更是一大难题。

目前采用较多的有功图测量法、翻斗测量法、体积测量法、井口计量方罐测量法等测量方法。功图法根据抽油机载荷的变化反映泵内流体的充满程度，从而折算单井的产液量，在低产井液使用时误差较大。翻斗测量法和体积管测量方法中，由于设备上有运动部件，运行可靠性不高，在低温环境下出现故障频率更高，并且在高气液比工况下无法使用。采用井口计量方罐测量时，低产油井产出液进计量罐后气、液两相分离，然后采用计量方罐人工检尺进行计量，计量不连续，工作过程繁琐，劳动强度大，并且存在较大人为误差。这些测量设备及方法普遍存在流量范围涵盖不全、测量精度低、可靠性低、故障率高、使用环境限制、占地面积大、笨重、使用和维护成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术中的不足，提供一种新的小液量气液两相油井计量仪，用以在绝大多数场合更准确的测量低产油井的产液量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小液量气液两相油井计量仪，其特征是垂直设置的流型整理装置与进口管道相连，在流型整理装置上端口形成的气体管路上设置有旋进漩涡流量计，在流型整理装置下端口形成的液体管路上依次连接离心式流量计和反向稳定装置，所述反向稳定装置与出口管道相连。

所述气体管路上还设置有压力传感器、温度传感器和气液阻力平衡阀。

所述离心式流量计上安装有微压差传感器。

在进口管道与流型整理装置之间设有球阀。

所述离心式流量计在测量液体流量时采用了全量程段科学的流量算法补偿。

与现有技术相比，本发明具有的显著特点是：

1、在对低流量（1～15方/天）的原油流量测量领域首次引入离心式压差传感测量方法，使得其结构简单、体积小、重量轻，且无任何运动部件和人为因素，可靠性高、故障率小、测量精度高。

2、离心式流量计测量小流量时加入了全量程段科学的算法补偿，在算法中补偿了低流量时雷诺数及气液两相流介质对流量测量的影响，使其在测量时更准确。

3、产品价格和使用成本低。本发明做了针对性设计，产品结构简安装和运输方便，操作简便；且功耗小，可使用太阳能供电，因此产品价格和使用成本低。

4、适用范围广。采用流型整理技术，对环境和介质流型无特殊要求，可在恶劣工况条件下使用。

附图说明

图1是本发明的结构和工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示，在产品进口设置有流型整理装置3，使得产品可适应各种介质流型。被测介质首先通过进口管道1进入流型整理装置3进行气液分离，分为上下两路，上面一路为气体管路10，下面一路为液体管路11，在气体管路10上设置有压力传感器7、旋进漩涡流量计8、温度传感器9和气液阻力平衡阀12。在液体管路11上依次连接离心式流量计5和反向稳定装置6，所述反向稳定装置6与出口管道13相连。在离心式流量计5上安装有微压差传感器4。在进口管道1与流型整理装置3之间设有球阀2。

工作过程：如图1所示，气液两相油井计量仪中，被测介质首先通过进口管道1进入流型整理装置3进行气液分离，分为上下两路，上面一路为气体管路10，下面一路为液体管路11，气体通过旋进漩涡流量计6进行测量，液体通过离心式流量计5进行测量，压力传感器7和温度传感器8测量实时压力和温度参数，最后将各仪表和传感器测得的原始数据进行处理和计算得出液体和气体产量。离心式流量计5在测量液体流量时采用了全量程段科学的流量算法补偿，可直接补偿雷诺数对压差值与流量比例关系的影响，使测量精度更高。

计算公式：

$K=\frac{a}{b*\mathrm{\ΔP}+c*{\mathrm{\ΔP}}^2}+d$

式中：ρ_m：气液分离后的被测液体密度。

ΔP：微压差传感器测得的压差值。

D：离心式流量计弯管直径。

K：补偿系数。

Q_液：液体流量。

Q_气：气体流量。

Q：旋进漩涡流量计测得的流量。

P₁：标况压力。

P₂：工况压力。

T₁：标况温度。

T₂：工况温度。

a、b、c、d为常数。

Claims (5)

1.小液量气液两相油井计量仪，其特征在于：垂直设置的流型整理装置（3）与进口管道（1）相连，在流型整理装置（3）上端口形成的气体管路（10）上设置有旋进漩涡流量计（8），在流型整理装置（3）下端口形成的液体管路（11）上依次连接离心式流量计（5）和反向稳定装置（6），所述反向稳定装置（6）与出口管道（13）相连。

2.根据权利要求1所述的小液量气液两相油井计量仪，其特征在于：所述气体管路（10）上还设置有压力传感器（7）、温度传感器（9）和气液阻力平衡阀（12）。

3.根据权利要求1所述的小液量气液两相油井计量仪，其特征在于：所述离心式流量计（5）上安装有微压差传感器（4）。

4.根据权利要求1所述的小液量气液两相油井计量仪，其特征在于：在进口管道（1）与流型整理装置（3）之间设有球阀（2）。

5.根据权利要求1所述的小液量气液两相油井计量仪，其特征在于：所述离心式流量计（5）在测量液体流量时采用全量程段流量算法补偿。

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