CN103603649A

CN103603649A - 油气节流保温分离计量一体化设备

Info

Publication number: CN103603649A
Application number: CN201310630128.1A
Authority: CN
Inventors: 潘登; 刘飞; 曾小军; 贺秋云; 林轶斌; 刘兴华; 王志敏; 赵益秋; 陆峰; 廖刚
Original assignee: CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Current assignee: CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-02-26

Abstract

本发明公开了一种油气节流保温分离计量一体化设备，包括加热保温元件和分离元件；所述的分离元件包括分离元件流体进口、分离元件壳体、液位控制器、聚集板和旋流管，所述的液位控制器、聚集板和旋流管均安装于所述的分离元件壳体内，在分离元件上还分别连通有气路出口管路、排液出口管路和排砂出口管路，在所述的气路出口管路上连接有气体流量计，在所述的排液出口管路上连接有液体流量计；加热保温元件流体出口与分离元件流体进口连通；本发明具备高压流体节流、流体保温和气液分离计量一体化的功能，能提高设备的综合性能和利用率，减少地面测试设备的使用数量和安装拆迁周期，实现了快速连接和安装，最终降低试油成本，提升作业效率。

Description

油气节流保温分离计量一体化设备

技术领域

本发明主要涉及一种应用在油气井试油地面测试作业中的油气节流保温分离计量一体化设备。

背景技术

目前，油气井测试地面流程装备多，最主要包括节流管汇、热交换器、分离器、计量装置等部分，单个设备体积大，运输所需要车辆多，同时设备接口多，连接相对较为复杂，安装拆迁周期长，使得现场人员劳动作业强度大，导致地面试油测试效率相对偏低。

在目前的油气井地面测试作业中，主要使用节流管汇进行节流降压，采用热交换器对节流后降温流体进行加热，然后再次经三相分离器进行油气水分离。

公开号为CN102226386A，公开日为2011年10月26日的中国专利文献公开了一种油气地面计量热交换节流保温一体化装置，可简化地面计量流程。该装置由承压炉体、固定油嘴、可调油嘴、管汇阀门、盘管管线、直管管线、双燃料燃烧器、密闭阀、水管线、热水循环泵、油气管线、燃烧加热管线、蒸汽管线和底橇构成。该专利将油嘴管汇和水套炉融为一体，提高加热效果；油嘴镶入炉体，直接对油嘴加热，解决了水化物造成的油嘴冻堵；地面计量施工中无须注入解冻剂，降低了成本；根据现场要求，可在“水套炉”和“蒸汽热交换器”两种加热模式间切换；热水循环泵可带动炉体内的热水或蒸汽为其它设备循环供热；双燃料燃烧器以井口天然气作为燃料，降低燃料成本。

但以上述专利文献为代表的现有技术，其结构复杂，在实际安装使用时，其安装拆迁周期较长，因此有必要改变现有的试油测试作业观念和模式，开展试油地面测试计量装备一体化设计研究，通过系统分析优化，研制出功能集中、模块化设计的一体化可移动地面测试装备，减少地面测试装备数量，提高设备协同能力，实现地面测试设备快速安装拆迁，最终形成一套功能集中化、可移动式一体化地面测试作业模式和相应的工艺技术，降低作业成本，提高作业效率。总之，一体化地面测试设备不是简单的设备改进，是目前地面测试计量技术发展方向之一。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种油气节流保温分离计量一体化设备，本发明具备高压流体节流、流体保温和气液分离计量一体化的功能，能提高设备的综合性能和利用率，减少地面测试设备的使用数量和安装拆迁周期，实现了快速连接和安装，最终降低试油成本，提升作业效率。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种油气节流保温分离计量一体化设备，其特征在于：包括加热保温元件和分离元件；

所述的加热保温元件包括加热保温元件壳体、加热保温元件流体进口、加热保温元件流体出口和盘管，盘管安装在加热保温元件壳体内，盘管的两端分别与加热保温元件流体进口和加热保温元件流体出口连通；

所述的分离元件包括分离元件流体进口、分离元件壳体、液位控制器、聚集板和旋流管，所述的液位控制器、聚集板和旋流管均安装于所述的分离元件壳体内，在分离元件上还分别连通有气路出口管路、排液出口管路和排砂出口管路，在所述的气路出口管路上连接有气体流量计，在所述的排液出口管路上连接有液体流量计；

加热保温元件流体出口与分离元件流体进口连通；

保温元件和分离元件经撬装式安装在底盘上。

在所述的分离元件壳体中还安装有吸雾器和消泡器。

所述加热保温元件流体进口端经节流阀与地面流程中转向管汇连通。

在所述气路出口管路和排液出口管路上连接有气控系统。

所述的分离元件和保温元件采用上下重叠的方式排列，分离元件在保温元件的上方。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

一、本发明采用加热保温元件、分离元件、气体流量计和液体流量计等形成油气节流保温分离计量一体化设备，其具体效果表现在：

1、功能一体化，集流体节流控压、加热分离、气液分离和气液自动计量和控制为一体，可自动计量产液量和产气量；

2、设备结构紧凑，在实现相同功能条件下，一体化设备占用场地面积小；

3、减少设备装车车次和地面管汇连接数量，节约流程安装和拆迁周期，作业效率更高；

二、本发明中，吸雾器、消泡器、液位控制器、聚集板和旋流管安装于分离元件壳体内部，能协同作用并完成气液介质的分离，具有一定的除砂功能。

三、本发明中，保温元件和分离元件经撬装式安装在底盘上，能够方便实现将本一体化设备的整体移动，不再需要现场进行安装和拆迁。

四、本发明中，采用气控方式实现控制气体和液体排放量，可控性好。

五、本发明中，分离元件和保温元件采用上下重叠的方式排列，分离元件在保温元件的上方，这样的布局方式能够节省管路，使管路连接更为合理。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明的结构示意图。

图中标记：

气路出口管路1、吸雾器2、消泡器3、盘管4、液位控制器5、聚集板6、分离元件流体进口7、旋流管8、分离元件壳体9、加热保温元件壳体10、节流阀11、平板闸阀12、加热保温元件流体出口13、加热保温元件流体进口14、排砂出口管路15、球阀16、气动薄膜阀17、排液出口管路18、气体流量计19、液体流量计20。

具体实施方式

实施例1

作为本发明一较佳实施方式，本发明公开了一种油气节流保温分离计量一体化设备，包括加热保温元件和分离元件；所述的加热保温元件包括加热保温元件壳体、加热保温元件流体进口、加热保温元件流体出口和盘管，盘管安装在加热保温元件壳体内，盘管的两端分别与加热保温元件流体进口和加热保温元件流体出口连通；所述的分离元件包括分离元件流体进口、分离元件壳体、液位控制器、聚集板和旋流管，所述的液位控制器、聚集板和旋流管均安装于所述的分离元件壳体内，在分离元件上还分别连通有气路出口管路、排液出口管路和排砂出口管路，在所述的气路出口管路上连接有气体流量计，在所述的排液出口管路上连接有液体流量计；加热保温元件流体出口与分离元件流体进口连通；保温元件和分离元件经撬装式安装在底盘上。

实施例2

作为本发明的最佳实施方式，其包括气路出口管路1、吸雾器2、消泡器3、盘管4、液位控制器5、聚集板6、分离元件流体进口7、旋流管8、分离元件壳体9、加热保温元件壳体10、节流阀11、平板闸阀12、加热保温元件流体出口13、加热保温元件流体进口14、排砂出口管路15、球阀16、气动薄膜阀17、排液出口管路18、气体流量计19和液体流量计20。

该装置安装在地面流程中转向管汇后端，井筒产出流体经上游管汇进入一体化装备，加热保温元件流体出口13与分离元件流体进口7直接相连，盘管4位于加热保温元件壳体10内部，其进出口分别对应加热保温元件流体进口14和加热保温元件流体出口13；吸雾器2、消泡器3、液位控制器5、聚集板6和旋流管8位于分离元件壳体9内部，共同作用完成气液介质的分离，并具有一定的除砂功能；该一体化装备气路出口1、排液出口管路18和排砂出口管路15直接与分离元件壳体9连接；气体流量计19和液体流量计20分别安装于气路出口管路1和排液出口管路18上；压油气流节流保温分离计量一体化装备采用整体撬装设计，分离元件壳体9和加热保温元件壳体10采用上下叠置的方式排列。

其工作原理是：井筒产出流体经上游管汇进入节流保温分离计量一体化装置节流控压部分，高压油气流经节流控压元件的可调节流阀或固定节流阀降压后，节流降温后的流体进人一体化装置加热保温部分，流体在该部分的盘管中绕行时，与盘管和加热保温部分外壳体之间充斥的水蒸汽产生热量交换，从而将节流降压后的流体温度升高，加热后的流体经加热保温部分出口管路进入气液分离元件内部，采用旋流、折射与重力沉降的方式分离，固体沉降与容器底部，液体下沉至容器的下部，气体从液体中逸出并上升，夹带大量液滴的气体通过气液分离元件罐体内部聚结板进一步分离后，再经过消泡器和除吸雾器净化，净化后的气体从气路出口排出，经气路出口管汇上的气体流量计计量，并通过气控系统来控制气体排放量；分离元件罐体内部的分离聚集液体从气液分离元件液出口排出，经液路出口管汇上的液体流量计计量，并通过气控系统来控制液体排放量。

Claims

1.一种油气节流保温分离计量一体化设备，其特征在于：包括加热保温元件和分离元件；

所述的加热保温元件包括加热保温元件壳体（10）、加热保温元件流体进口（14）、加热保温元件流体出口（13）和盘管（4），盘管（4）安装在加热保温元件壳体（10）内，盘管（4）的两端分别与加热保温元件流体进口（14）和加热保温元件流体出口（13）连通；

所述的分离元件包括分离元件流体进口（7）、分离元件壳体（9）、液位控制器（5）、聚集板（6）和旋流管（8），所述的液位控制器（5）、聚集板（6）和旋流管（8）均安装于所述的分离元件壳体（9）内，在分离元件上还分别连通有气路出口管路（1）、排液出口管路（18）和排砂出口管路（15），在所述的气路出口管路（1）上连接有气体流量计（19），在所述的排液出口管路（18）上连接有液体流量计（20）；

加热保温元件流体出口（13）与分离元件流体进口（7）连通；

保温元件和分离元件经撬装式安装在底盘上。

2.根据权利要求1所述的油气节流保温分离计量一体化设备，其特征在于：在所述的分离元件壳体（9）中还安装有吸雾器（2）和消泡器（3）。

3.根据权利要求1或2所述的油气节流保温分离计量一体化设备，其特征在于：所述加热保温元件流体进口（14）端经节流阀（11）与地面流程中转向管汇连通。

4.根据权利要求1或2所述的油气节流保温分离计量一体化设备，其特征在于：在所述气路出口管路（1）和排液出口管路（18）上连接有气控系统。

5.根据权利要求1所述的油气节流保温分离计量一体化设备，其特征在于：所述的分离元件和保温元件采用上下重叠的方式排列，分离元件在保温元件的上方。