CN103835697A - 单井三相计量装置 - Google Patents

Abstract

单井三相计量装置，一次扩张管两端口口径缩小，呈锥型，一端与井口混合液进口管连通，另一端与锥型旋流分离器连通，一次扩张管顶端与二次扩张管连通；二次扩张管设置于储油罐顶部，其上端口径缩小，呈锥型，与气相管道连通，气相管道通过气体双转子流量计连通混合液出口管，二次扩张管侧部与一次扩张管连通;锥型旋流分离器固定于储油罐内腔上部，与一次扩张管连通；在储油罐的外侧壁上设置有上、下两个液位开关；在储油罐的底部，通过液相管道依次连通泵、控制阀、质量流量计及混合液出口管；两个液位开关、气体双转子流量计、质量流量计、控制阀、泵分别通过线缆连接控制器。本发明可使单井产出混合液中的气液分离充分、彻底，提高计量的准确度。

Description

单井三相计量装置

技术领域

本发明涉及一种油田采油计量单井产油量、产气量及含水量的装置，特别涉及对其结构的改进。

背景技术

现有油田的单井三相计量装置，其结构是单一旋流分离器，由于采用单一的混合液体分离方法，导致气液两相分离不够彻底，不够充分，使得单井计量油、气、水数据不够准确。

发明内容

本发明提供了一种油田单井三相计量装置，可在线进行油、水密度的测量，同时计算出油、水的质量，从而达到油、气、水三相计量的目的。

一种单井三相计量装置，其特征在于：

一次扩张管两端口的口径缩小，呈锥型，一端与井口的混合液进口管连通，另一端与锥型旋流分离器连通，一次扩张管顶端与二次扩张管连通；

二次扩张管设置于储油罐顶部，其上端口径缩小，呈锥型，与气相管道连通，气相管道通过气体双转子流量计连通混合液出口管，二次扩张管侧部与一次扩张管连通；

锥型旋流分离器固定于储油罐内腔上部，与一次扩张管连通；

在储油罐的外侧壁上设置有上、下两个液位开关；

在储油罐的底部，通过液相管道依次连通泵、控制阀、质量流量计及混合液出口管；

两个液位开关、气体双转子流量计、质量流量计、控制阀、泵分别通过线缆连接控制器。

本发明利用了扩张、旋流离心、泵抽泄压等分离方法，使单井产出混合液中的气液分离充分、彻底，提高了单井计量的准确度。

附图说明

附图1是 本发明结构示意图。

1气体双转子流量计、2质量流量计、3控制器、4气相管道、5控制阀、6液相管道、7泵、8安全阀、9二次扩张管、10上液位开关、11下液位开关、12锥型旋流分离器、13伞型油气分离板、14储液罐、15一次扩张管、16混合液进口管、17混合液出口管。

具体实施方式

一种单井三相计量装置，一次扩张管15两端口的口径缩小，呈锥型，一端与井口的混合液进口管16连通，另一端与锥型旋流分离器12连通，一次扩张管顶端与二次扩张管9连通；

二次扩张管9设置于储油罐顶部，其上端口径缩小，呈锥型，与气相管道4连通，气相管道4通过气体双转子流量计1连通混合液出口管17，二次扩张管侧部与一次扩张管连通。

锥型旋流分离器12固定于储油罐14内腔上部，与一次扩张管15连通；

在储油罐内腔的上部旋流分离器的下部设置有伞型油气分离板13；

在储油罐的外侧壁上设置有上、下两个液位开关；

在储油罐的底部，通过液相管道6依次连通泵7、控制阀5、质量流量计2及混合液出口管17；在储油罐的顶部设置有安全阀8。

两个液位开关、气体双转子流量计1、质量流量计2、控制阀5、泵7分别通过线缆连接控制器3。

本发明具体工作过程：

单井产出混合液从混合液进口管16首先进入一次扩张管15中进行第一次扩张分离，因气、液比重不同，在一个突然扩大的容器中，混合液流速降低后在主流转向的过程中，气体中细微的液滴下沉而与气体分离，气体上升流向二次扩张管9，根据第一次的原理再进行一次扩张分离；分离出来的气体上升进入气相管道4，同时分离出的液体下落进入锥型旋流分离器12。此时通过一次扩张管15分离出来的混合液体也进入锥型旋流分离器。此处采用的是扩张分离法。

进入锥型旋流分离器的混合液再进行下一次的旋流分离，液体在锥型旋流分离器内高速旋转，油的比重大，在管壁上向下流动；气体比重轻，在锥型旋流分离器中间向上流动，形成离心力分离；分离出的气体上升同样进入二次扩张管9，同样再进行一次扩张分离。此处采用的是旋流离心分离法。

经过旋流分离后的混合液在重力作用落下撞击伞型油气分离板13，形成撞击分离，分离出的气体上升进入二次扩张管9进行扩张分离。此处采用的是挡板撞击分离法。

混合液经上述分离后进入了储液罐14。当储液罐14中液位达到上液位开关10后，控制器3自动打开控制阀5，同时启动泵7，泵快速抽出液体，此时容器内造成短时的真空，压力变小，混合液在真空状态下分离出气体；当液面到达下液位开关11后，控制器3控制停泵，同时关闭控制阀5；控制器3通过反馈的液位开关信号控制泵的启停，阀的开关。上述动作反复进行，达到气、液分离的目的。此处采用的是泵抽泄压分离法。

经扩张分离、旋流离心分离、挡板撞击分离、泵泄压分离后液体经质量流量计2在线测油、水的密度和质量，液体经混合液出口管17进入下一站。

经过二次扩张管9分离的气体经气相管道4进入气体双转子流量计1，气体双转子流量计1测出气体的体积；气体测出后经混合液出口管17进入下一站。

各仪表信号由控制器3进行采集和处理，得到分离器内液位开关信号、单井出液量、含油、含水、含气、温度等相关数据；至此完成油田单井油、气、水的三相计量。控制器3可采用常规的PLC控制模块。

Claims (3)

1.一种单井三相计量装置，其特征在于，一次扩张管两端口的口径缩小，呈锥型，一端与井口的混合液进口管连通，另一端与锥型旋流分离器连通，一次扩张管顶端与二次扩张管连通；

二次扩张管设置于储油罐顶部，其上端口径缩小，呈锥型，与气相管道连通，气相管道通过气体双转子流量计连通混合液出口管，二次扩张管侧部与一次扩张管连通；

锥型旋流分离器固定于储油罐内腔上部，与一次扩张管连通；

在储油罐的外侧壁上设置有上、下两个液位开关；

在储油罐的底部，通过液相管道依次连通泵、控制阀、质量流量计及混合液出口管；

两个液位开关、气体双转子流量计、质量流量计、控制阀、泵分别通过线缆连接控制器。

2.按照权利要求1所述的一种单井三相计量装置，其特征在于，在储油罐内腔的上部旋流分离器的下部设置有伞型油气分离板。

3.按照权利要求1或2所述的一种单井三相计量装置，其特征在于，在储油罐的顶部设置有安全阀。

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