CN102505931A - 气液分离以及油水气三相流测量装置 - Google Patents

气液分离以及油水气三相流测量装置 Download PDF

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贵仕贤
杨琨
刘力
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Abstract

本发明涉及一种用于井下气液分离以及油、水、气流量测量装置，该装置包括气液流入部件、气液分离部件、油水含量流量测量单元以及气液总流量测量部件；气液流入部件通过气液分离部件接入气液总流量测量部件；油水含量流量测量单元设置在气液分离部件内部。本发明提供了一种在井下可实现气液分离以及准确对井下产出物中油、水、气的流量进行测量的气液分离以及油水气三相流测量装置。

Description

气液分离以及油水气三相流测量装置
技术领域
本发明属勘探领域，涉及一种流量测量装置，尤其涉及一种用于井下气液分离以及油、水、气流量测量装置。
背景技术
目前，油田用于测井的仪器只能测量产出物中油、水两相的流量，而无法测量油井中产出物气体的流量，尤其是对于气体含量较高的油井，两相流测井仪无法准确测量油、水的含量，更无法分离气液，也无法测量产出物种气体的含量。目前广泛使用的测井仪器对于低含气井还能较为粗略的测量产液油、水两相流的流量，无法满足高含气井产出物中气液的分离及油、水、气三相流流量的测量。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种在井下可实现气液分离以及准确对井下产出物中油、水、气的流量进行测量的气液分离以及油水气三相流测量装置。
本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种气液分离以及油水气三相流测量装置，其特殊之处在于：所述气液分离以及油水气三相流测量装置包括气液流入部件、气液分离部件、油水含量流量测量单元以及气液总流量测量部件；所述气液流入部件通过气液分离部件接入气液总流量测量部件；所述油水含量流量测量单元设置在气液分离部件内部。
上述气液分离部件包括进液管以及设置在进液管内部的隔离管；所述进液管上设置有进气槽；所述进气槽以及隔离管分别与气液流入部件相贯通；所述隔离管以及进液管分别与气液总流量测量部件相连；所述油水含量流量测量单元设置在隔离管内部。
上述隔离管包括大外径管段以及与大外径管段相连的小外径管段；所述大外径管段与进液管密切配合；所述小外径管段与进液管之间设置有缝隙；所述套接在小外径管段外部的进液管设置有进气槽；所述进气槽和进液管分别与气液流入部件相贯通。
上述进液管上在没有隔离管的部分设置有进液孔；所述进液孔与气液流入部件相贯通。
上述进气槽是一个或多个；所述进液孔是一个或多个。
上述油水含量流量测量单元包括液相流量测量单元、含水探头；所述液相流量测量单元以及含水探头分别设置在隔离管内部。
上述气液总流量测量部件包括总流量测量单元；所述进液管以及隔离管分别与总流量测量单元相贯通。
上述气液流入部件是集流伞；所述集流伞的一端固定于活动伞头上，另一端固定于进液管的外壁上；所述活动伞头套在进液管上。
上述集流伞包括正伞、倒伞以及和多个伞筋构成；所述伞筋支撑由正伞以及倒伞所形成的集流伞伞体；所述正伞和倒伞圆周缝合；所述倒伞靠近缝合线处有一个或多个气液过孔。
本发明的优点是：
本发明提供了一种气液分离以及油水气三相流测量装置，该装置可对油田产出井中气液分离和及油、水、气流量测量的气液分离以及油水气三相流测量装置，该装置通过液相流量测量单元对水和油的流量进行精确测量，同时利用含水探头精确探测得到液相流量中水的含量；本发明采用特殊设置的气液分离器件，将气和液相分离并进行精确测量，再将气、水以及油的总含量将液相的油量减去，便得到了气体流量。本发明的目的在于提供了一种可用于油田产出井中气液分离和油、水、气流量测量的方法及装置。其解决了背景技术中无法满足气液分离及油、水、气三相流测量的问题。在井下可实现气液分离；可准确测量出井下产出物中油、水、气的流量，使用非常方便。
附图说明
图1是本发明所提供的气液分离以及油水气三相流测量装置的结构示意图：
图2是本发明所采用的隔离管的结构示意图；
其中：
1-活动伞头，2-集流伞，3-进液管，4-隔离管，5-液相流量测量单元，6-固定套，7-含水探头，8-出水管，9-总流量测量单元，10-正伞，11-倒伞，12-伞筋，13-气液过孔，14-进液孔，15-进气槽，16-大外径管段，17-小外径管段，18-过气段。
具体实施方式：
参见图1，本发明提供了一种气液分离以及油水气三相流测量装置，该气液分离以及油水气三相流测量装置包括气液流入部件、气液分离部件、油水含量流量测量单元以及气液总流量测量部件；气液流入部件通过气液分离部件接入气液总流量测量部件；油水含量流量测量单元设置在气液分离部件内部。
气液分离部件包括进液管以及设置在进液管内部的隔离管4；进液管3上设置有进气槽15；进气槽15以及隔离管4分别与气液流入部件相贯通；隔离管4以及进液管3分别与气液总流量测量部件相连；油水含量流量测量单元设置在隔离管4的内部。
隔离管4至少包括大外径管段16以及与大外径管段16相连的小外径管段17；大外径管段16与进液管3密切配合；小外径管段17与进液管3之间设置有缝隙；套接在小外径管段17外部的进液管3设置有进气槽15；进气槽15和进液管3分别与气液流入部件相贯通。
进液管3上在没有隔离管4的部分设置有进液孔14；进液孔14与气液流入部件相贯通。
进气槽15是一个或多个；进液孔14是一个或多个。
油水含量流量测量单元包括液相流量测量单元5、含水探头7；液相流量测量单元5以及含水探头7分别设置在隔离管4内部。
气液总流量测量部件包括总流量测量单元9；进液管3以及隔离管4分别与总流量测量单元9相贯通。
气液流入部件可以是集流伞或其他的流入部件都是可行的，集流伞2的一端固定于活动伞头1上，另一端固定于进液管3的外壁上；活动伞头1套在进液管3上。
集流伞2包括正伞10、倒伞11以及和多个伞筋12构成；伞筋12支撑由正伞10以及倒伞11所形成的集流伞伞体；正伞10和倒伞11圆周缝合；倒伞11靠近缝合线处有一个或多个气液过孔13。
本发明将集流伞2的一端固定于活动伞头1上，集流伞2另一端固定于进液管3的外壁上，活动伞头1套在进液管3上，隔离管4装于进液管3内，液相流量测量单元5固定于隔离管4内，在隔离管4内另一侧固定有固定套6，固定套6内安装有含水探头7；进液管3的另一端与出水管8螺纹连接，出水管8内固定有总流量测量单元9。
参见图2，隔离管4由大外径管段16、小外径管段17和过气段18构成。大外径管段16只允许液相从隔离管内流过，小外径管段17容许气体从隔离管4与进液管3间流过。
本发明的工作原理是：动力装置推动活动伞头1向上(图1中左为上)，集流伞2打开，产出物从正伞10与倒伞11间汇集流入并通过气液过孔13，气体因为密度小、分子直径小直接从进气槽15流入进液管3和隔离管4的管空空间内；油、水液体密度大分子直径大很难通过进气槽15，且在气体的挤压下只能通过下端的进液孔14流入进液管3，进液管3和隔离管4的大外径管段16没有空间，流入进液管3的液体只能流入隔离管4内，液体流过液相流量测量单元5即被测出油水的总流量，液体再流过含水探头7，随即被测出油水比例，至此，油、水各自流量即已知。气体从进液管3与隔离管4间的管空空间向上流出，与从隔离管4流出的液体汇合流入出水管8内的总流量测量单元9，油、水、气总流量已知，至此，油、水、气各自的流量均已测量出。

Claims (9)

1.一种气液分离以及油水气三相流测量装置，其特征在于：所述气液分离以及油水气三相流测量装置包括气液流入部件、气液分离部件、油水含量流量测量单元以及气液总流量测量部件；所述气液流入部件通过气液分离部件接入气液总流量测量部件；所述油水含量流量测量单元设置在气液分离部件内部。
2.根据权利要求1所述的气液分离以及油水气三相流测量装置，其特征在于：所述气液分离部件包括进液管以及设置在进液管内部的隔离管；所述进液管上设置有进气槽；所述进气槽以及隔离管分别与气液流入部件相贯通；所述隔离管以及进液管分别与气液总流量测量部件相连；所述油水含量流量测量单元设置在隔离管内部。
3.根据权利要求2所述的气液分离以及油水气三相流测量装置，其特征在于：所述隔离管包括大外径管段以及与大外径管段相连的小外径管段；所述大外径管段与进液管密切配合；所述小外径管段与进液管之间设置有缝隙；所述套接在小外径管段外部的进液管设置有进气槽；所述进气槽和进液管分别与气液流入部件相贯通。
4.根据权利要求3所述的气液分离以及油水气三相流测量装置，其特征在于：所述进液管上在没有隔离管的部分设置有进液孔；所述进液孔与气液流入部件相贯通。
5.根据权利要求4所述的气液分离以及油水气三相流测量装置，其特征在于：所述进气槽是一个或多个；所述进液孔是一个或多个。
6.根据权利要求5所述的气液分离以及油水气三相流测量装置，其特征在于：所述油水含量流量测量单元包括液相流量测量单元、含水探头；所述液相流量测量单元以及含水探头分别设置在隔离管内部。
7.根据权利要求2或3或4或5或6所述的气液分离以及油水气三相流测量装置，其特征在于：所述气液总流量测量部件包括总流量测量单元；所述进液管以及隔离管分别与总流量测量单元相贯通。
8.根据权利要求7所述的气液分离以及油水气三相流测量装置，其特征在于：所述气液流入部件是集流伞；所述集流伞的一端固定于活动伞头上，另一端固定于进液管的外壁上；所述活动伞头套在进液管上。
9.根据权利要求8所述的气液分离以及油水气三相流测量装置，其特征在于：所述集流伞包括正伞、倒伞以及和多个伞筋构成；所述伞筋支撑由正伞以及倒伞所形成的集流伞伞体；所述正伞和倒伞圆周缝合；所述倒伞靠近缝合线处有一个或多个气液过孔。
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