CN102644456A - 油田井口液量简易测量装置 - Google Patents

Abstract

一种油田井口液量简易测量装置。主要解决现有技术中缺乏一种装置可以实现对油田井口液量进行简易计量的问题。由油井旁通阀左、右端快速接头、两端软管、两端旋转接头两端容球三通、两端直流电感式接近开关，以及非金属圆管、金属球、通过速度表等构成；容球三通内置有挡丝，两端快速接头与软管和两端旋转接头以及左、右端容球三通分别对应依次相连接；左、右端容球三通之间连接非金属圆管，金属球置于左、右端容球三通内；直流电感式接近开关的信号输出端连接至通过速度表的对应输入端；容球三通在管路中的连接方式为转动式结构，即左、右端容球三通为可旋转为倒置的T型结构。所述装置结构简单、便于携带，可实现对油井产液量快速简便的测量。

Description

油田井口液量简易测量装置

技术领域：

本发明涉及一种应用在油井产液量计量领域中的装置。

背景技术：

目前油田常用的油井产量计量方法主要包括：玻璃管量油孔板测气、翻斗量油孔板测气、两相分离计量法和三相分离计量法、工况数据分析法等。玻璃管量油是国内各油田普遍采用的传统方法，约占油井总数的90％以上。该方法的好处在于装备简单、投资少，但由于采用间歇量油的方式来折算产量，导致原油系统误差较大，约为10％～20％。翻斗量油主要由量油器、计数器等组成。一个斗装满时翻倒排油，另一个斗装油，反复循环累积油量。这种量油装置结构简单，具有一定计量精度，主要缺点在于设备投资较大、不能应用普通的计量罐，而且经常出现漏量或倒不干净的情况，对于产量很低的稠油适应性稍好些。两相分离计量是将油井采出液分离成气体和液体，然后分别对其进行计量。两相分离计量设备主要由两相分离器、气体流量计、液体流量计、含水分析仪等组成。其中，气体流量计和液体流量计计量油井的产气量和产液量，含水分析仪测量分离出液体的含水率，由此计算出油井的油、气、水产量。

另一种形式的计量设备由两相分离器、质量流量计和气体流量计组成。质量流量计测量分离出的液量，并计算出其中的含水率，从而测量出油井的油、气、水产量。这种计量装置投资较少、操作简便，在我国油田中获得了较多的应用。该方法的主要缺点是需要较复杂的地面管线和流程，地面管线和建站投资大。

三相分离计量是把油、气、水分离后分别计量，分离后原油含水较低，原油测量误差降低，不受油井含水率的影响。但要想把特高含水原油分离成低含水原油并进行计量，工艺技术十分复杂，而且数量很大的游离水经常携带一部分原油，造成很大误差，且所需的设备仪表多、投资大、管理操作难度大、维修费用高。

工况数据分析法主要是根据停产前后拉力、扭矩、有功功率、液位传感器环空液面值等的变化，计算得出采油井井口输油管线三相流流量及单井日产液量、环空液面的变化。该计量方法计量结果相对比较精确，但需要对油井进行停产，影响油井产量。

总之，以上各方法中都存在着一些问题，难以实现对油井产液量进简便的测量。

发明内容：

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供了一种油田井口液量简易测量装置，该种装置采用不停产、不分离计量的方式，具有结构简单、便于携带、成本低和测量数据可靠等特点，可以实现对油井产液量进行快速简便的测量。

本发明的技术方案是：该种油田井口液量简易测量装置，由油井旁通阀左、右端快速接头，以及左、右端软管，以及左、右端旋转接头，以及左、右端容球三通，以及左、右端直流电感式接近开关，以及非金属圆管、金属球、通过速度表、直流电源和卸压阀构成。其中左、右端容球三通内分别置有左、右挡丝，油井旁通阀左、右端快速接头与左、右端软管和左、右端旋转接头以及左、右端容球三通分别对应依次相连接；左、右端容球三通之间连接非金属圆管，金属球置于左、右端容球三通内，通过挡丝限位；左、右端直流电感式接近开关的控制信号输出端分别连接至通过速度表的对应开关量信号输入端；左、右端容球三通在管路中的连接方式为转动式结构，即左、右端容球三通可旋转为倒置的T型结构。

本发明具有如下有益效果：该种简易测量装置由快速接头、高压软管、旋转接头、控制阀、容球三通、直流电源、直流电感式接近开关、非金属管、金属球以及通过速度表等组成，应用本装置能够采用不停产的方式对油井液量进行计量，不影响油井生产；而且不进行预先分离、不改变油井工况，从而可以实现对油井产液量的快速、便捷和可靠的测量。本发明为油田井口液量计量提供了一个新的思路，可有效应用于石油、化工等行业的多相流介质中的液量计量，投资少、操作简单、携带方便。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图，为图1中虚线框所指部分。

图2至图4是本发明的具体操作过程及工作原理示意图。

图5是本发明所述容球三通的结构示意图。

图中1-左端快速接头，2-左端软管，3-左端旋转接头，4-左端容球三通，5-左挡丝，6-金属球，7-左端直流电感式接近开关，8-通过速度表，9-非金属圆管，10-直流电源，11-右端直流电感式接近开关，12-右端容球三通，13-右挡丝，14-右端旋转接头，15-卸压阀，16-右端软管，17-右端快速接头18-2号油井旁通阀，19-油井主管，20-油井总阀，21-1号油井旁通阀。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1所示，该种油田井口液量简易测量装置，由油井旁通阀左端快速接头1、右端快速接头17，以及左端软管2、右端软管16，以及左端旋转接头3、右端旋转接头14，以及左端容球三通4、右端容球三通12，以及左端直流电感式接近开关7、右端直流电感式接近开关11，以及非金属圆管9、金属球6、通过速度表8、直流电源10和卸压阀15构成。其中左、右端容球三通内分别置有左挡丝5和右挡丝13，油井旁通阀左、右端快速接头与左、右端软管和左、右端旋转接头以及左、右端容球三通分别如图所示对应依次相连接；左、右端容球三通之间连接非金属圆管9，金属球6置于左、右端容球三通内，左、右端容球三通的结构示意图如图5所示，内部分别通过左、右挡丝限位。左端直流电感式接近开关7、右端直流电感式接近开关11的控制信号输出端分别连接至通过速度表8的对应开关量信号输入端；左、右端容球三通在管路中的连接方式为转动式结构，即左、右端容球三通可旋转为倒置的T型结构。

具体实施时，金属球6的球径较非金属圆管9的管径略小3～5mm左右。本发明利用金属球在井口气液混合介质的带动下运动，当然，由于金属球的球径略小，因此主要是液体介质的带动。利用直流电感式接近开关感知金属球的运动，通过速度表计算其运动速度，通过考虑金属圆管的截面面积，再根据实际工况加以参数修正，就可以得出混合介质中液体流量的大小。

计算公式为：

$Q=k\frac{d^{2}l}{4t}$

式中：Q为液量，m³/s；

k为修正系数；

d为非金属圆管内径，单位为米；

l为左端直流电感式接近开关7与右端直流电感式接近开关11之间的距离，单位为米；

t为通过速度表记录的金属球通过的时间，单位为秒。

直流电感式接近开关的前端(相当于传感器探头部分)应当适当接近非金属圆管，具体的距离应当参照所选用的直流电感式接近开关的使用说明，同时也要考虑金属球与非金属圆管之间可能存在的最大空隙。

本发明在油田井口的具体操作过程及工作原理如下：

如图2所示，在进行油井液量测量之前，首先置左端容球三通4呈倒

并将金属球6置于容球三通中呈凸出状态的容球腔中。由于左端容球三

右端容球三通12在设计上始终保持180°相对状态，因此，此时右端容球

呈正T状态。利用快速接头将测量装置与1号油井旁通阀21和2号油井旁通阀18相连；分别打开2个油井旁通阀，全开后，关闭油井主管上的油井总阀；运行几分钟，排空管线内在测试装置与油井连接过程中进入的空气，同时也确保油井产物流动状态恢复为与平时运转状态相一致的工况；准备进入测试状态。

如图3所示，开始测试时，首先手动旋转两旋转接头之间的部件，使左端容球三通4呈正T状态，同时右端容球三通12自然呈倒T状态，金属球6从左端容球三通的容球腔中下落，进入测试用非金属圆管9内，随油井产物一同向右运动；在经过左端直流电感式接近开关7时，接近开关将检测到的信号传给通过速度表8，开始计时；当金属球运动到右端接近开关11时，右端接近开关11将检测到的信号也传给通过速度表8，计时停止，在通过速度表8上随即显示金属球6通过两个接近开关的用时，同时显示基于预先设定参数计算得到的液体流量值。

当金属球通过右端接近开关11后，受右端容球三通中的右挡丝13限制，不能继续向右运动，而是落入右端容球三通的容球腔中，如图4所示。

如需在同一口油井再次测量，可将油井主管上的油井总阀打开，关闭2个油井旁通阀；手动旋转两旋转接头之间的部件，使右端容球三通呈倒T状态，同时左端容球三通自然呈正T状态，金属球6从容球三通的容球腔中下落，进入非金属圆管内，使其向左运动；金属球受左端容球三通中的挡丝限制，不能继续向左，而落入容球三通的容球腔中；分别打开2个油井旁通阀，全开后，关闭油井主管上的油井总阀，准备进入下一次测试。针对同一口油井的全部测试完成后，将油井主管上的油井总阀打开，关闭油井旁通阀，打开卸压阀15，卸压后，卸下快速接头，完成测试。

Claims (1)

1.一种油田井口液量简易测量装置，由油井旁通阀左、右端快速接头（1，17），以及左、右端软管（2，16），以及左、右端旋转接头（3，14），以及左、右端容球三通（4，12），以及左、右端直流电感式接近开关（7，11），以及非金属圆管（9）、金属球（6）、通过速度表（8）、直流电源（10）和卸压阀（15）构成；其中左、右端容球三通（4，12）内分别置有左、右挡丝（5，13），油井旁通阀左、右端快速接头（1，17）与左、右端软管（2，16）和左、右端旋转接头（3，14）以及左、右端容球三通（4，12）分别对应依次相连接；左、右端容球三通（4，12）之间连接非金属圆管（9），金属球（6）置于左、右端容球三通内，通过挡丝限位；左、右端直流电感式接近开关（7，11）的控制信号输出端分别连接至通过速度表（8）的对应开关量信号输入端；左、右端容球三通（4，12）在管路中的连接方式为转动式结构，即左、右端容球三通（4，12）可旋转为倒置的T型结构。

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