CN102661142A

CN102661142A - 测量油井产量的方法及装置

Info

Publication number: CN102661142A
Application number: CN2012101383914A
Authority: CN
Inventors: 张爱绯; 胡远飞; 谢涛; 陈爱民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2012-09-12

Abstract

测量油井产量的方法及装置，为解决背景技术存在的问题，提供一种油水相分效果好、计量精度高、流程精简、使用方便、无放射线污染的测量油井产量的方法及装置。用电磁取样油水相分仪和液位计与传统的气液分离罐组合成一个实现对油、水的测量整体，其中气液分离罐实现气液分离，电磁取样油水相分仪与气液分离罐的测量腔相结合实现对液体中油含量和水含量的相分测量，用液位计与气液分离罐的测量腔相结合实现对井下来液的体积流量测量，气液分离罐中分离出的气由气量表(自带温度压力测量)计量，实现对油井产出油、气、水的测量。

Description

测量油井产量的方法及装置

技术领域

本发明属于油井测量技术领域，涉及测量油井产量的方法及装置。

背景技术

目前国内外使用的三相流量计普遍存在计量精度受油气比影响大，相分精度不能满足使用要求，同位素相分仪、质量流量计或体积流量计组成的三相流量计量装置流程复杂、环节多、可靠性差、结构庞大、价格昂贵、有放射线污染的问题。

发明内容

为了解决背景技术存在的问题，测量油井产量的方法及装置，提供一种油水相分效果好、计量精度高、流程精简、使用方便、无放射线污染的测量油井产量的方法及装置。

本发明的技术方案是用电磁取样油水相分仪和液位计与传统的气液分离罐组合成一个实现对油、水的测量体系，其中气液分离罐实现气液分离，电磁取样油水相分仪与气液分离罐的测量腔相结合实现对液体中油含量和水含量的相分测量，用液位计与气液分离罐的测量腔相结合实现对井下来液的体积流量测量，气液分离罐中分离出的气由气量表(自带温度压力测量)计量，实现对油井产出油、气、水的测量；

测量油井产量的方法及装置解决了三相流量计受油水比率、粘度、流量大小影响造成的测量不准确问题；

解决了用微波法、电容法、同位素法对油、水的相分精度低不能满足使用要求的问题；

解决了用质量流量计、体积流量计、同位素相分仪组合安装造成的流程复杂、体积庞大、价格昂贵不适用的问题；

用油井产量的方法及装置实现对油、气、水流量的测量(见附图1)，是通过电路腔、防爆接头、防爆管、气液进口、气液分离罐、电磁取样油水相分仪、测量腔、排液电磁阀、排液腔、底座、液体出口、隔断、液位计、溢流管、测量控制电路、泡沫金属滤网、气体出口、气量表(带有温度、压力补偿功能)、混合器、气液出口联接组成的装置；其特征是气液分离罐顶部设有电路腔，中部设有隔断，隔断将气液分离罐分为上下两个腔体，上部为测量腔、下部为排液腔，溢流管与隔断相连，测量腔通过溢流管与排液腔相通；测量腔底部通过一直管与排液电磁阀和下部的弯管连入排液腔，构成测量腔排液环路；测量腔上部设有气液进口和气体出口，排液腔底部设有液体出口和底座，气体出口与液体出口之间连有由气量表、混合器、气液出口组成的气体测量环路；电磁取样油水相分仪和液位计从电路腔装入测量腔中，电磁取样油水相分仪和液位计螺纹接口上设有密封槽和O形橡胶圈，保证测量腔的油、气、水不与电路腔相通；电磁取样油水相分仪、液位计、测量控制电路、及测量腔共同组成对井下来液的液量、油量、水量的测量体系；电路腔外壳上布有防爆接头、测量控制电路对排液电磁阀的控制线通过防爆接头和防爆管连接到排液电磁阀的线圈。

用测量油井产量的方法及装置实现油水二相流量的测量(见附图2)，附图2与附图1的区别是二相流量装置不要气体测量环路，分离后的气体由溢流管从测量腔进入排液腔与排出液一起排出，实现对油水二相流量的测量，该装置包括电路腔、防爆接头、防爆管、气液进口、气液分离罐、电磁取样油水相分仪、测量腔、排液电磁阀、排液腔、底座、液体出口、隔断、液位计、溢流管、测量控制电路、液体出口联接组成的装置；

电磁取样油水相分仪是为了实现测量油井产量的方法及装置而专们创造的，其结构见附图3，包括导磁线圈架、电磁铁外壳、线圈、连接螺纹、密封槽和O形橡胶圈、液位计、动铁心、上进液孔、取样外筒、阀面、橡胶座，其特征是导磁线圈架上缠有线圈，安装在电磁铁外壳内，电磁铁外壳的下端设有连接螺纹、密封槽和O形橡胶圈，取样外筒的上端为动铁心、下端为阀面与橡胶座配合，构成随电磁铁吸合、释放而上下移动的取样器，液位计的出线端从动铁心和导磁线圈架中穿过，液位传感器的出线端与导磁线圈架之间有O形橡胶圈密封。

取样和放样时电磁铁为吸合状态，样品保持和测量时电磁铁为释放状态，当内部的液位计选用磁致伸缩液位计时，要求浮球的密度要大于油的密度小于水的密度，选用微波及电容液位计时不存在这一问题。

附图说明

附图1是测量油井产量的方法及装置实现油、气、水三相流量测量的装置结构示意图；

图中1-电路腔、2-防爆接头、3-防爆管、4-气液进口、5-气液分离罐、6电磁取样油水相分仪、7-测量腔、8-排液电磁阀、9-排液腔、10-底座、11-液体出口、12-隔断、13-液位计、14-溢流管、15-测量控制电路、16-泡沫金属滤网、17-气体出口、18-气量表(带有温度、压力补偿功能)、19-混合器、20-气液出口。

附图2是测量油井产量的方法及装置实现油、水二相流量测量的装置结构示意图；

图中1-电路腔、2-防爆接头、3-防爆管、4-气液进口、5-气液分离罐、6电磁取样油水相分仪、7-测量腔、8-排液电磁阀、9-排液腔、10-底座、11-液体出口、12-隔断、13-液位计、14-溢流管、15-测量控制电路。

附图3是电磁取样油水相分仪结构示意图；

图中21-导磁线圈架、22-电磁铁外壳、23-线圈、24-连接螺纹、25-密封槽和O形橡胶圈、26-动铁心、27-上进液孔、28-取样外筒、29-液位计、30-阀面、31-橡胶座、32-O形橡胶圈密封。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

三相流量测量方法及装置如图1所示，油井产出的气、液进入装置的气液进口4，从测孔流入罐体的测量腔7时，流体的流动方向与测量腔7的内壁以切线方向进入，并在测量腔7内存留，气体部分分离后向上聚集在腔体的上部经气体测量环路(泡沫金属滤网16、气体出口17、气量表18、混合器19、气液出口20)经环路中的气量表计量后排入输油管线，分离后的液体部分下沉在测量腔7内累积产生液位变化，液位的变化由液位计13测量，测量控制电路15根据液位变化的速率结合测量腔7的截面积得到体积流量，待液位上升到电磁取样油水相分仪6的上进液孔27时，测量控制电路15将启动电磁取样油水相分仪6取样，这种状态下取的样品反映的是测量腔7内液体中油水分布的真实情况，样品在电磁取样油水相分仪6内要保持一个油水分离周期，油水分离后的流态处在稳定状态下，电磁取样油水相分仪6内的液位计29测量得到油水界面位置参数，测量控制电路15通过气量、液量、油水比(油水界面位置参数)，计算得到被测三相流体的气量、液量、水量、油量，用有线或无线通讯网络将被测三相流体的气量、液量、水量、油量数据发往管理计算机，并分别打开排液电磁阀8和电磁取样油水相分仪6的取样口排液，测量腔7内的液体排入排液腔9后关闭排液电磁阀8和电磁取样油水相分仪6的取样口，回到初始状态进行下一轮测量，排液腔9内的液体经液体出口11、混合器19、气液出口20排入油田输油管线。

二相流量的测量方法及装置如图2所示，油井产出的气、液进入装置的气液进口4，从测孔流入罐体的测量腔7时，流体的流动方向与测量腔7的内壁以切线方向进入，并在测量腔7内存留，气体部分分离后向上聚集在腔体的上部经溢流管14进入排液腔9同排液腔9中的液体一起经液体出口11排入油田输油管线，分离后的液体部分下沉在测量腔7内累积产生液位变化，液位的变化由液位计13测量，测量控制电路15根据液位变化的速率结合测量腔7的截面积得到体积流量，待液位上升到电磁取样油水相分仪6的上进液孔27时，测量控制电路15将启动电磁取样油水相分仪6取样，这种状态下取的样品反映的是测量腔7内液体中油水分布的真实情况，样品在电磁取样油水相分仪6内要保持一个油水分离周期，油水分离后的流态处在稳定状态下，电磁取样油水相分仪6内的液位计29测量得到油水界面位置参数，测量控制电路15通过液量、油水比(油水界面位置参数)，计算得到被测二相流体的液量、水量、油量，用有线或无线通讯网络将被测二相流体的液量、水量、油量数据发往管理计算机，并分别打开排液电磁阀8和电磁取样油水相分仪6的取样口排液，测量腔7内的液体排入排液腔9后关闭排液电磁阀8和电磁取样油水相分仪6的取样口，回到初始状态进行下一轮测量，排液腔9内的液体经液体出口11排入油田输油管线。

Claims

1.测量油井产量的方法及装置，采用电磁取样油水相分仪和液位计与气液分离罐组合成的对油、水的测量体系，气液分离罐实现气液分离，电磁取样油水相分仪与气液分离罐内测量腔相结合实现对液体中油含量和水含量的相分测量，用液位测量技术与气液分离罐内测量腔相结合实现对井下来液的体积流量测量，气液分离罐分离出的气由气量表(自带温度压力测量)计量；测量油井产量的方法及装置实现对三相流体的装置见图1，包括电路腔、防爆接头、防爆管、气液进口、气液分离罐、电磁取样油水相分仪、测量腔、排液电磁阀、排液腔、底座、液体出口、隔断、液位计、溢流管、测量控制电路、泡沫金属滤网、气体出口、气量表(带有温度、压力补偿功能)、混合器、气液出口联接组成的装置；其特征是气液分离罐顶部设有电路腔，中部设有隔断，隔断将气液分离罐分为上下两个腔体，上部为测量腔、下部为排液腔，溢流管与隔断相连，为测量腔、排液腔之间建立流道；测量腔中的液体通过测量腔底部侧壁上的直管经排液电磁阀及下部的弯管排入排液腔，构成测量腔排液环路；测量腔上部设有气液进口和气体出口，排液腔底部设有液体出口和底座，气体出口与液体出口之间连有由气量表、混合器、气液出口组成的排液环路；电磁取样油水相分仪和液位计从电路腔装入测量腔中，电磁取样油水相分仪和液位传感器螺纹接口上设有密封槽和O形橡胶圈，保证测量腔的油、气、水不与电路腔相通；电磁取样油水相分仪、液位计、测量控制电路、及测量腔共同组成对井下来液的液量、油量、水量的测量体系；电路腔外壳的圆周壁上布有三个防爆接头，分别用于工作电能输入、排液电磁阀的线圈控制和测量数据发送；测量控制电路的工作电能通过防爆接头供入，测量控制电路对排液电磁阀的控制线通过防爆接头和防爆管连接到排液电磁阀的线圈；油井产量的测量方法及装置实现对油水二相流量的测量装置包括电路腔、防爆接头、防爆管、气液进口、气液分离罐、电磁取样油水相分仪、测量腔、排液电磁阀、排液腔、底座、液体出口、隔断、液位计、溢流管、测量控制电路、气液出口；二相流量装置的结构(见图2)与三相流量装置的结构区别是二相流量装置不测气量，没有气体测量环路，气液分离后的气体经内部溢流管从测量腔进入排液腔同排出液一起排出；电磁取样油水相分仪是实现油、水相分的重要手段，该装置包括导磁线圈架、电磁铁外壳、线圈、连接螺纹、密封槽和O形橡胶圈、液位计、动铁心、上进液孔、取样外筒、阀面、橡胶座，其特征是导磁线圈架上缠有线圈，安装在电磁铁外壳内，电磁铁外壳的下端设有连接螺纹、密封槽和O形橡胶圈，取样外筒的上端为动铁心、下端为阀面与橡胶座配合，构成随电磁铁吸合、释放而上下移动的取样器，液位计外壳的出线端从动铁心和导磁线圈架中穿过，液位计外壳的出线端与导磁线圈架之间有O形橡胶圈密封；取样和放样时电磁铁为吸合状态，样品保持和测量时电磁铁为释放状态，当内部的液位计选用磁致伸缩液位计时，要求浮球的密度要大于油的密度小于水的密度，选用微波及电容液位计时不存在这一问题。

2.根据权利要求1所述的测量油井产量的方法及装置，其特征是实现对三相流体的测量，电磁取样油水相分仪和液位计是对测量腔内的液体进行取样或测量。

3.根据权利要求1所述的测量油井产量的方法及装置，其特征是实现对油水二相流量的测量，电磁取样油水相分仪和液位计是对测量腔内的液体进行取样或测量。

4.根据权利要求1所述的测量油井产量的方法及装置，其特征是电磁取样油水相分仪由21-导磁线圈架、22-电磁铁外壳、23-线圈、24-连接螺纹、25-密封槽和O形橡胶圈、26-动铁心、27-上进液孔、28-取样外筒、29-液位计、30-阀面、31-橡胶座、32-O形橡胶圈密封构成。