CN102322911B

CN102322911B - 一种油井采出液连续计量装置

Info

Publication number: CN102322911B
Application number: CN201110145995A
Authority: CN
Inventors: 孙国华; 赵益民; 董艾平; 宋翀; 谭慧平; 李云雷
Original assignee: BEIJING SHIDA DONGFANG ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING SHIDA DONGFANG ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2031-06-01
Also published as: CN102322911A

Abstract

本发明公开了一种油井采出液连续计量装置，包括第一存液罐和第二存液罐，第一存液罐顶部设有第一分气包和第一旋风分离器，第一存液罐上设有第一液位计；第二存液罐顶部设有第二分气包和第二旋风分离器，第二存液罐上设有第二液位计；第一分气包和第二分气包通过气体出口管连接出口总管线；第一旋风分离器顶部连接第一存液罐，第二旋风分离器顶部连接第二存液罐；第一旋风分离器和第二旋风分离器连接油井采出液进口总管线；第一存液罐上设有第一液体出口，第二存液罐上设有第二液体出口；第一液体出口和第二液体出口分别连接出口总管线。本发明适合产液波动大的油井，具有计量准确度高、设备造价低的优点。

Description

一种油井采出液连续计量装置

技术领域

本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种油井采出液连续计量装置。

背景技术

目前，国内的油田油井计量方法主要有多相流量计(设置流量计量仪表)、油气二相分离计量装置(设置分离器、流量计量仪表)和油水井远程监测计量(示功图法)等，这些方法都有不同的适应范围。

油田实际生产时，有的老油田在计量间通常要对每口油井进行三次产量测量，油井的计量工作比较频繁，使用大量的计量设备；另外，还需要在规定的时间间隔内对油井的采出液含水率、原油密度等进行化验分析。老油田多数处于开发后期，单井生产不稳定，油井为间歇产液，采出液量不稳定。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有的计量方法工程建设投资偏高，应用流量计或功图法等进行油井采出液的计量，由于油井气液的量经常发生波动，液量时大时小，因此计量误差较大，通常，油田开发需要计量误差小于10％，而有的计量误差达到10％以上。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种适合产液波动大的油井，具有计量准确度高、设备造价低的油井采出液连续计量装置。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：

一种油井采出液连续计量装置，包括第一存液罐和第二存液罐，所述第一存液罐顶部设有第一分气包和第一旋风分离器，所述第一存液罐上设有第一液位计；

所述第二存液罐顶部设有第二分气包和第二旋风分离器，所述第二存液罐上设有第二液位计；

所述第一分气包和第二分气包通过气体出口管连接出口总管线；

所述第一旋风分离器顶部连接所述第一存液罐，所述第二旋风分离器顶部连接所述第二存液罐；所述第一旋风分离器通过第一采出液管连接油井采出液进口总管线，所述第二旋风分离器通过第二采出液管连接油井采出液进口总管线；

所述第一存液罐上设有第一液体出口，所述第二存液罐上设有第二液体出口；所述第一液体出口和第二液体出口分别连接出口总管线。

所述第一存液罐和第二存液罐内分别设有两个以上挡液隔板。

所述第一旋风分离器底部连接第一进液管的上端，所述第一进液管的下端伸入所述第一存液罐底部。

所述第二旋风分离器底部连接第二进液管的上端，所述第二进液管的下端伸入所述第二存液罐底部。

所述第一采出液管和第二采出液管通过进口电动三通阀连接所述油井采出液进口管线。

所述第一液体出口通过第一出液管连接出口电动三通阀，所述第二液体出口通过第二出液管连接出口电动三通阀，所述出口电动三通阀连接出口总管线。

所述第一出液管、第二出液管和出口总管线上分别设有单向阀，所述第一存液罐和第二存液罐下部设有排污口。

进一步，还包括PLC(Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器)模块，所述PLC模块用于当液位达到指定值时，根据存液的时间、存液的容积及含水率计算出单井的采出液流量和原油产量。

所述第一存液罐和第二存液罐为一体结构。

所述第一存液罐和第二存液罐为一台卧式罐，所述卧式罐内设有隔板，通过隔板将卧式罐分为相邻的第一存液罐和第二存液罐。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)可以在井场、计量间或油气处理站进行油井单井生产连续计量，采取固定容积计量方法，计量精度只与固定的容积大小有关，油井产液量的波动对计量精度的影响很小。

(2)以卧式罐作为基本的计量设备，根据检测到的液位及事先标定好的容积进行计量，没有流量计量仪表，油井计量精度高，装置结构简单。

(3)PLC模块控制整个计量过程，自动化程度高，实现了无人工操作。

附图说明

图1是本发明实施例提供的油井采出液连续计量装置示意图。

图中：1进口电动三通阀，2第一液位计，3第一存液罐，4油井采出液进口总管线，5第一分气包，6第一捕雾器，7第一旋风分离器，8第二旋风分离器，9气体出口管，10第二分气包，11第二捕雾器，12计算机PLC模块，13挡液隔板，14单向阀，15第一液体出口，16排污口，17截止阀，18第一进液管，19隔板，20第二进液管，21第一采出液管，22第二采出液管，23出口总管线，24第二液体出口，25出口电动三通阀，26第二存液罐，27第二液位计。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，一种油井采出液连续计量装置，包括第一存液罐3和第二存液罐26，第一存液罐3顶部设有第一分气包5和第一旋风分离器7，第一存液罐3上设有第一液位计2；第二存液罐26顶部设有第二分气包10和第二旋风分离器8，第二存液罐26上设有第二液位计27；第一分气包5内设有第一捕雾器6，第二分气包10内设有第二捕雾器11，第一分气包5和第二分气包10通过气体出口管9连接出口总管线23；第一旋风分离器7顶部通过管线连接第一存液罐3，第二旋风分离器8顶部通过管线连接第二存液罐26；第一旋风分离器7通过第一采出液管21连接油井采出液进口总管线4，第二旋风分离器8通过第二采出液管22连接油井采出液进口总管线4；第一存液罐3上设有第一液体出口15，第二存液罐26上设有第二液体出口24；第一液体出口15和第二液体出口24分别连接出口总管线23。

可以将第一存液罐3和第二存液罐26设计为一体结构，第一存液罐3和第二存液罐26为一台卧式罐，卧式罐内设有密封隔板19，通过隔板19将卧式罐分为相邻的第一存液罐3和第二存液罐26。

本发明油井计量利用处于同一卧式罐内的两个相邻卧式存液罐，其中一个卧式存液罐存液，另一个卧式存液罐排液。其中一个卧式存液罐存液时不排液，排液时不存液，两个存液罐自动轮换存液、排液，实现油井来液的连续计量。两个相邻的卧式存液罐的气相是连通的，液相不连通，两个罐气相部分的压力是相同的；外部及内部结构是相同的。卧式罐固定的容积大，计量时间间隔就长，那么油井采出液计量的精度就高，产液波动对计量精度的影响就小。如果计量设备安装在室外，卧式罐也可以改为立式罐。

参见图1，第一存液罐3和第二存液罐26内分别设有两个以上挡液隔板13。第一旋风分离器7底部连接第一进液管18的上端，第一进液管18的下端伸入第一存液罐3底部。第二旋风分离器8底部连接第二进液管20的上端，第二进液管20的下端伸入第二存液罐26底部。可以将挡液隔板13的两侧焊接在相应的存液罐罐壁上，挡液隔板13的上下液体相通。

在每个旋风分离器的液体出口安装进液管，将液体导入到相应存液罐的底部，以防止对罐内液体造成冲击。在每个存液罐的内部安装多个挡液隔板，以防止液面的波动，造成计量不准确。

参见图1，为了防止液体倒流，所述第一出液管、第二出液管和出口总管线23上分别设有单向阀14；为了方便排污，第一存液罐3和第二存液罐26下部设有排污口16，排污口16的管线上安装有截止阀17，第一液位计2及第二液位计27上下端均安装有截止阀17，第一液体出口15和第二液体出口24安装截止阀17，气体出口管9上安装截止阀17。

参见图1，第一采出液管21和第二采出液管22通过进口电动三通阀1连接油井采出液进口管线4。第一液体出口15通过第一出液管连接出口电动三通阀25，第二液体出口24通过第二出液管连接出口电动三通阀25，出口电动三通阀25连接出口总管线23。还包括PLC模块12，用于当液位达到指定值时，根据存液的时间、存液的容积及含水率计算出单井的采出液的流量、原油产量。

本发明还可以进行自动控制，计量装置为橇装结构，在装置制造好后，出厂之前，需要利用清水对卧式存液罐的容积进行标定，检测出一系列液位和容积的对应数据，并输入到PLC模块中。PLC模块安装在值班室，安装之前输入油井采出液的含水率、原油密度等数据，生产过程中可以随时修正这些数据。PLC模块控制电动三通阀的开关，记录计量的时间，将检测到的液位转换为容积、采出液流量等。PLC模块控制整个计量过程，计量装置无人工操作，自动化程度高。本发明直接计量的是存液罐的液位、存液的时间，PLC模块根据标定好的液位与容积的对应数据，计算得到油井来液的体积流量；根据油井的含水率，PLC模块计算得到油井生产的原油体积流量，再根据原油密度计算得到原油的质量流量。

参见图1，本发明的工作原理：油井来液进入装置，先进第一存液罐3进行液体计量。由PLC模块12控制进口电动三通阀1动作使第一存液罐3的第一采出液管21打开，第二存液罐26的第二采出液管22关闭；同时控制装置出口电动三通阀25动作使第一存液罐3的第一液体出口15关闭，第二存液罐26的第二液体出口24打开；此时，第一存液罐3就开始进液存液计量；PLC模块12控制进口电动三通阀1及出口电动三通阀25开关的同时，记录第一存液罐3开始进液的时间。

来液先进第一旋风分离器7，分出的气体去第一分气包5，经第一捕雾器6除去夹带的液滴后排出装置经气体出口管9进入出口总管线23去采油管线；分出的液体由第一进液管18导入到第一存液罐3的底部。在第一卧式存液罐3的内部安装多块防扰动挡液隔板13，以防止液面的波动；防扰动挡液隔板13其中有的底部与第一存液罐3的罐壁不接触，顶部比罐内的最终计量液面低，液体可以从下部或上部流过；还有的挡液隔板13的底部与第一存液罐3的罐壁不接触，但顶部高于罐内的最终计量液面，液体可以从下部流过，不能从上部流过。第一存液罐3分出的液体，留存在罐内，越积越多。

当第一存液罐3的液位达到指定值时，PLC模块12控制进口电动三通阀1动作使第一存液罐3的第一采出液管21关闭，第二存液罐26的第二采出液管22打开；同时控制装置出口电动三通阀25动作使第一存液罐3的第一液体出口15打开，第二存液罐26的第二液体出口24关闭；此时，第一存液罐3就结束进液存液计量；PLC模块12记录切换的时间和第一存液罐3液位计2的液位，并进行第一存液罐3的存液时间、存储容积等计算。流程自动切换到此，第一存液罐3就可以开始排液，第二存液罐26开始进液存液计量。PLC模块12根据存液的时间、存液的容积及含水率等计算出单井的采出液流量、原油产量。

上述过程循环，两个相邻的卧式存液罐自动轮换存液、排液，实现油井来液的连续计量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种油井采出液连续计量装置，其特征在于，包括第一存液罐和第二存液罐，所述第一存液罐顶部设有第一分气包和第一旋风分离器，所述第一存液罐上设有第一液位计；

所述第一存液罐上设有第一液体出口，所述第二存液罐上设有第二液体出口；所述第一液体出口和第二液体出口分别连接出口总管线；

所述第一旋风分离器底部连接第一进液管的上端，所述第一进液管的下端伸入所述第一存液罐底部；

2.根据权利要求1所述的油井采出液连续计量装置，其特征在于，所述第一存液罐和第二存液罐内分别设有两个以上挡液隔板。

3.根据权利要求1或2所述的油井采出液连续计量装置，其特征在于，所述第一采出液管和第二采出液管通过进口电动三通阀连接所述油井采出液进口管线。

4.根据权利要求3所述的油井采出液连续计量装置，其特征在于，所述第一液体出口通过第一出液管连接出口电动三通阀，所述第二液体出口通过第二出液管连接出口电动三通阀，所述出口电动三通阀连接出口总管线。

5.根据权利要求4所述的油井采出液连续计量装置，其特征在于，所述第一出液管、第二出液管和出口总管线上分别设有单向阀，所述第一存液罐和第二存液罐下部设有排污口。

6.根据权利要求4所述的油井采出液连续计量装置，其特征在于，还包括PLC(Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器)模块，所述PLC模块用于当液位达到指定值时，根据存液的时间、存液的容积及含水率计算出单井的采出液流量和原油产量。

7.根据权利要求1所述的油井采出液连续计量装置，其特征在于，所述第一存液罐和第二存液罐为一体结构。

8.根据权利要求7所述的油井采出液连续计量装置，其特征在于，所述第一存液罐和第二存液罐为一台卧式罐，所述卧式罐内设有隔板，通过隔板将卧式罐分为相邻的第一存液罐和第二存液罐。