CN101624907A - 一种井下油、水、气混相流量测量装置 - Google Patents

一种井下油、水、气混相流量测量装置 Download PDF

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冯定
黄朝斌
尹松
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Abstract

本发明涉及一种井下油、水、气混相流量测量装置，属石油开发井下(工具)设备技术领域，其特征在于将文丘里管(3)和细长带锥的喷嘴(6)依次安装在套管(8)内；文丘里管(3)的上端与上端油管(1)相连接，下端与细长带锥的喷嘴(6)相连接；细长带锥的喷嘴(6)的下端与下端油管(11)相连接；在文丘里管(3)上，相对于文丘里管(3)喉部的位置嵌入式安装有传感器组(4)；在相对于文丘里管(3)入口圆筒段的位置开有上游取压口(10)、在相对于文丘里管(3)喉部的位置开有喉部负压取压口(9)。本发明利用合理的文丘里管结构设计，实现了对井下油、水、气三相的混合计量，实时采集，结构简单，安全可靠，测量精度高。

Description

一种井下油、水、气混相流量测量装置
技术领域：
本发明涉及一种井下油、水、气混相流量测量装置，属石油开发井下(工具)设备技术领域。
背景技术：
随着石油工业的发展，油井的开发及生产管理开始迈向智能化和全自动化，智能油田技术在油气田开发中得到越来越广泛的应用。井下流量控制技术是智能油田技术不可缺少的重要部分，它主要是通过安装井下流量控制器来完成的。
传统的多相流量计的计量原理是将待计量的流体引入计量管线，进入计量分离器分离成油、气、水三相后再用常规单相流量计计量各相流体。例如用孔板流量计计量气相流速，用容积式或涡轮式流量计计量液相。传统的流量计技术较成熟，计量精度较高，但其主要缺点是占地广、投资大，当切换到另一口井计量时需要较长的时间才能达到稳定进行计量。
井下流量控制技术主要是解决油井开发中对井下多相流量数据的实时采集、监测和处理的问题，从而达到快速修改采油工艺，优化产层的产量，提高采收率的目的。现有的设备技术还不能满足实际生产的需要。
发明内容：
为了克服现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种井下油、水、气混相流量测量装置，使之具有结构简单、使用方便、测量精度高，能实时采集井下流量数据的特点。
本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的。
在一种井下油、水、气混相流量测量装置的结构中，设置有上端油管(1)、接箍(2)、文丘里管(3)、传感器组(4)、接箍(5)、细长带锥的喷嘴(6)、接箍(7)、套管(8)、下端油管(11)等，将文丘里管(3)和细长带锥的喷嘴(6)依次安装在套管(8)内；文丘里管(3)的上端与上端油管(1)相连接，下端与细长带锥的喷嘴(6)相连接；细长带锥的喷嘴(6)的下端与下端油管(11)相连接；文丘里管(3)的上端与上端油管(1)通过接箍(2)进行螺纹连接，文丘里管(3)的下端与细长带锥的喷嘴(6)通过接箍(5)进行螺纹连接，细长带锥的喷嘴(6)的下端与下端油管(11)通过接箍(7)进行螺纹连接；在文丘里管(3)上，相对于文丘里管(3)喉部的位置嵌入式安装有传感器组(4)；文丘里管(3)由入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒喉部和圆锥扩散段组成，其圆锥扩散段的圆锥角应小于或等于30°；在文丘里管(3)上，在相对于文丘里管(3)入口圆筒段的位置开有上游取压口(10)、在相对于文丘里管(3)喉部的位置开有喉部负压取压口(9)。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、利用合理的细长带锥的喷嘴和文丘里管的结构设计，实现了对井下油、水、气三相的混合计量，对井下流量数据进行实时采集。
2、能适应井下的复杂环境，获取高质量的实时井下数据。
3、结构简单紧凑且无插件，不干扰流体流动、压损小、受流体物性变化影响小，便于实施，安全可靠；测量精度高。
附图说明：
图1为一种井下油、水、气混相流量测量装置的总体结构示意图。
在图中：1.上端油管、2.接箍、3.文丘里管、4.传感器组、5.接箍、6.细长带锥的喷嘴、7.接箍、8.套管、9.喉部负压取压口、10.上游取压口、11.下端油管。
具体实施方式：
本一种井下油、水、气混相流量测量装置由上端油管(1)、接箍(2)、文丘里管(3)、传感器组(4)、接箍(5)、细长带锥的喷嘴(6)、接箍(7)、套管(8)、下端油管(11)等组成，将文丘里管(3)和细长带锥的喷嘴(6)依次安装在套管(8)内；文丘里管(3)的上端与上端油管(1)相连接，下端与细长带锥的喷嘴(6)相连接；细长带锥的喷嘴(6)的下端与下端油管(11)相连接；文丘里管(3)的上端与上端油管(1)通过接箍(2)进行螺纹连接，文丘里管(3)的下端与细长带锥的喷嘴(6)通过接箍(5)进行螺纹连接，细长带锥的喷嘴(6)的下端与下端油管(11)通过接箍(7)进行螺纹连接；在文丘里管(3)上，相对于文丘里管(3)喉部的位置嵌入式安装有传感器组(4)；文丘里管(3)由入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒喉部和圆锥扩散段组成，其圆锥扩散段的圆锥角应小于或等于30°；在文丘里管(3)上，在相对于文丘里管(3)入口圆筒段的位置开有上游取压口(10)、在相对于文丘里管(3)喉部的位置开有喉部负压取压口(9)。当不同流态的油、水、气多相流由下端油管(11)流入流经细长带锥的喷嘴(6)时，在细长带锥的喷嘴(6)的喷射作用下成为均相流体；均相流体再进入文丘里管(3)；当液体流经文丘里管(3)时，液流断面收缩，在收缩断面处流速增加，压力降低，使文丘里管(3)前后产生压差，可通过传感器组(4)进行测量，再根据测得的压差计算流速。最后结合传感器组(4)测得井下绝对压力、温度、声速等井下测量参数，根据实验建立的模型，经过计算得到各相相分率，最终得到各相流量。

Claims (4)

1、一种井下油、水、气混相流量测量装置，由上端油管(1)、接箍(2)、接箍(5)、接箍(7)、套管(8)、下端油管(11)等组成，其特征在于将文丘里管(3)和细长带锥的喷嘴(6)依次安装在套管(8)内；文丘里管(3)的上端与上端油管(1)相连接，下端与细长带锥的喷嘴(6)相连接；细长带锥的喷嘴(6)的下端与下端油管(11)相连接；在文丘里管(3)上，相对于文丘里管(3)喉部的位置嵌入式安装有传感器组(4)。
2、根据权利要求1所述的一种井下油、水、气混相流量测量装置，其特征在于文丘里管(3)的上端与上端油管(1)通过接箍(2)进行螺纹连接，文丘里管(3)的下端与细长带锥的喷嘴(6)通过接箍(5)进行螺纹连接，细长带锥的喷嘴(6)的下端与下端油管(11)通过接箍(7)进行螺纹连接。
3、根据权利要求2所述的一种井下油、水、气混相流量测量装置，其特征在于文丘里管(3)由入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒喉部和圆锥扩散段组成，其圆锥扩散段的圆锥角应小于或等于30°。
4、根据权利要求3所述的一种井下油、水、气混相流量测量装置，其特征在于在文丘里管(3)上，在相对于文丘里管(3)入口圆筒段的位置开有上游取压口(10)、在相对于文丘里管(3)喉部的位置开有喉部负压取压口(9)。
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PB01 Publication
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