CN103993872B - 原油容积式计量撬 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种原油容积式计量撬，包括：吊装平台（8）；安装于吊装平台（8）上的旋流气液分离罐（1）、集液罐（10）、气体流量计（17）及液体流量计（6），所述集液罐（10）上、下端侧壁各有一个管道口，上管道口通过管道连接所述气体流量计（17），下管道口通过管道连接液体流量计（6），其特征在于：所述旋流气液分离罐（1）内部设有气液分离器，所述集液罐（10）内部设有浮球液位控制机构。所述计量撬具有结构简单，辅助系统少、体积小、计量精度高、控制准确的优点。
Description
技术领域
本发明涉及油田开采技术领域，特别涉及油田单井采出液量的计量装置。
背景技术
油田单井采出液量的计量是油田开发的基础数据，是地质分析、开发方案设计的重要依据。随着油田进入高含水开发期，油井计量的难度越来越大，加之生产的精细分析及降低成本增加效益的需求，对单井计量技术的要求也在提高，因此单井计量技术的准确性、可靠性已成为重点关注的问题。
现有的油气计量技术可分为二类，一是传统计量方式，包括计量分离器、双容积分离器、翻斗计量及软件仪量油等；二是多相流量计，包括油气不分离混合多相计量、简易分离分项计量、流量不分离计量，含水简易分离检测。对于现有的传统计量方式，存在一定的局限性，如计量不连续，受流态影响比较大，工作过程繁琐，人为因素大、计量精度较低、体积占地较大、存在安全、环保隐患；对于多相流计量技术，油气不分离混合多相计量技术存在计量精度较低，测量受流型和流态影响等问题，产品价格高；流量不分离计量、含水简易分离检测技术测量受流型和流态影响较大，计量精度不稳定。而简易分离分项计量技术流量、组分仪独立安装，测量时受流型和流态影响较小，计量精度较高。但是现有的简易分离分项计量装置存在结构复杂、辅助控制系统多、体积大的问题。
发明内容
本发明针对现有的简易分离分项计量装置存在的上述问题，进行从新设计，开发了原油容积式计量撬，使装置结构简单，辅助系统少、体积小、计量精度更高。
本发明的原油容积式计量撬，包括：吊装平台；安装于吊装平台上的旋流气液分离罐、集液罐、气体流量计及液体流量计，所述集液罐上、下端侧壁各有一个管道口，上管道口通过管道连接所述气体流量计，下管道口通过管道连接所述液体流量计，其特征在于：所述旋流气液分离罐内部设有气液分离器，所述集液罐内部设有浮球液位控制机构。
所述气液分离器包括整流器、隔板、固定套、螺旋导叶及浮动轴；所述隔板位于所述旋流气液分离罐内壁，其将旋流气液分离罐分成上部和下部两个部分，隔板中间具有通孔，对应通孔处设置中空筒状固定套，固定套内设置有螺旋导叶以及浮动轴，螺旋导叶在固定套内壁由下而上螺旋设置，浮动轴悬设于固定套内；所述整流器位于所述隔板的下方。
在旋流气液分离罐上部靠近隔板处设置有第一连通口（口1），下部设置有第二连通口（口2），第一连通口和第二连通口通过管道连通。
所述浮球液位控制机构包括浮球、浮球上撬杆和浮球下撬杆，所述浮球上撬杆与所述浮球下撬杆通过浮球垂直轴线上的连杆进行连接。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1、本发明原油容积式计量撬采用双向高效旋流气液分离罐实现了气液的充分分离，提高了测量精度，且由于气液的分离充分，减少了后续的辅助控制、计量装置。
2、 本发明集液罐体内气体出口开关和液体出口开关采用上下限位控制结构，保证了上下口开启关闭动作准确。
3、本发明整个计量撬装置结构紧凑、体积小、生产成本低。
附图说明
图1为本发明原油容积式计量撬集液罐侧视图。
图2为本发明原油容积式计量撬旋流气液分离罐侧视图。
图3为本发明原油容积式计量撬俯视图。
图4为本发明旋流气液分离罐结构示意图。
图中，1.旋流气液分离罐，2.浮球上撬杆，3.浮球，4.单向阀，5.浮球下撬杆，6.液体流量计，7.三体式直通球阀，8.吊装平台，9.集液罐支架，10.集液罐，11.上进水管，12.整流器，13.下出水管，14.旋流气液分离罐支架，15.三通球阀，16.快开盲板过滤器，17.气体流量计，18.底板，19.固定套，20.螺旋导叶，21.浮动轴。
具体实施方式
一种原油容积式计量撬，如图1所示，包括：吊装平台8；安装于吊装平台8上的旋流气液分离罐1、设于旋流气液分离罐1内部的气液分离器、集液罐10、设于集液罐内部的浮球液位控制机构、气体流量计17（图3）、液体流量计6及管道。
所述气液分离器包括整流器12、隔板18、固定套19、螺旋导叶20及浮动轴21。隔板18位于旋流气液分离罐1内壁，其将旋流气液分离罐1分成上部和下部两个部分。隔板18中间具有通孔，对应通孔处设置中空筒状固定套19，固定套19与隔板18形成密封连接。固定套19位于旋流气液分离罐1的垂直方向的中轴线上。固定套19内设置有螺旋导叶20以及浮动轴21。螺旋导叶20在固定套内壁由下而上螺旋设置。浮动轴21悬设于固定套内。所述整流器12位于所述隔板18的下方。为提高气液分离效果，旋流气液分离罐1上部靠近隔板18处设置有第一连通口（口1），下部设置有第二连通口（口2），第一连通口和第二连通口通过管道连通。
所述浮球液位控制机构包括浮球3、浮球上撬杆2和浮球下撬杆5，所述浮球上撬杆2与所述浮球下撬杆5通过浮球垂直轴线上的连杆（图1中未给出附图标记）进行连接，所述浮球上撬杆2与所述浮球下撬杆5分别控制集液罐体内气体出口开关和液体出口开关的开合。
如图1-4所示，井口采出流体经三通球阀15及快开盲板过滤器16，切线流入旋流气液分离罐1内。所述流体通过旋流气液分离罐1器壁上的气液入口进入该旋流气液分离罐1。该气液入口位于旋流气液分离罐1下部靠近隔板的位置。进入该旋流气液分离罐1的流体可以初步分为含气液体和含液气体。含气液体在重力作用下向下落入整流器12中。含液气体由旋流气液分离罐1的下部向上部上升，经浮动轴21、螺旋导叶20、固定套19、隔板18进入旋流气液分离罐1上部。进入上部的含液气体中的气体成分经旋流气液分离罐1顶端的上进水管11进入集液罐10内。含液气体中的液体成分，在重力作用下落到隔板18上，落到隔板18上的液体成分通过第一连通口和第二连通口流入整流器12内。通过整流器的再次分离作用，气体成分再次上升，最终通过上进水管11进入集液罐10内，而液体成分通过设置于旋流气液分离罐1底端的下出水管13进入集液罐10中。经过上述过程，流体可达到充分的气液分离，从而方便后续的流量计量。
所述集液罐10为筒状罐体，集液罐10上、下端侧壁各有一个管道口，分别称为上管道口和下管道口。上管道口连接管道及单向阀4和气体流量计17，对气体进行计量，所述单向阀4位于上管道口和气体流量计之间。下管道口连接管道、液体流量计6及油水分析仪（未图示），对油水进行计量和比例测量，所述油水分析仪位于液体流量计的下游端（图1中的右端）。
通过上进水管11进入集液罐的气体经上管道口进入管道并由气体流量计进行计量；通过下出水管13进入集液罐中的液体经下管道口进入管道并由液体流量计进行计量。所述液体流量计优选为三转子流量计。
所述集液罐10内设置有浮球液位控制机构。所述浮球液位控制机构包括浮球3、浮球上撬杆2和浮球下撬杆5，所述浮球上撬杆2与所述浮球下撬杆5通过浮球垂直轴线上的连杆（图1中未给出附图标记）进行连接。所述浮球3随着所述集液罐10内的液位高低而上浮或下沉，从而通过连杆控制浮球上撬杆2及浮球下撬杆的开合，直接控制气体排出的流量和间接控制液体排出的流量，达到集液罐液位、气液流量的自动平衡控制。
所述旋流气液分离罐1通过旋流气液分离罐支架14支撑于吊装平台8上。
所述集液罐10通过集液罐支架9支撑于吊装平台8上。
所述集液罐10底端连接外排管路，通过管路上设置的三体式直通球阀7实现废液的外排。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种原油容积式计量撬，包括：吊装平台(8)；安装于吊装平台(8)上的旋流气液分离罐(1)、集液罐(10)、气体流量计(17)及液体流量计(6)，所述集液罐(10)上、下端侧壁各有一个管道口，上管道口通过管道连接所述气体流量计(17)，下管道口通过管道连接液体流量计(6)，其特征在于：所述旋流气液分离罐(1)内部设有气液分离器，所述集液罐(10)内部设有浮球液位控制机构；所述集液罐(10)位于所述旋流气液分离罐(1)下游端，所述气体流量计(17)及所述液体流量计(6)位于所述集液罐(10)下游端。
2.如权利要求1所述的计量撬，其特征在于：所述气液分离器包括整流器(12)、隔板(18)、固定套(19)、螺旋导叶(20)及浮动轴(21)；所述隔板(18)位于所述旋流气液分离罐(1)内壁，其将旋流气液分离罐(1)分成上部和下部两个部分，隔板(18)中间具有通孔，对应通孔处设置中空筒状固定套(19)，固定套(19)内设置有螺旋导叶(20)以及浮动轴(21)，螺旋导叶(20)在固定套内壁由下而上螺旋设置，浮动轴(21)悬设于固定套内；所述整流器(12)位于所述隔板(18)的下方。
3.如权利要求2所述的计量撬，其特征在于：在旋流气液分离罐(1)上部靠近隔板(18)处设置有第一连通口，下部设置有第二连通口，第一连通口和第二连通口通过管道连通。
4.如权利要求1-3任一项所述的计量撬，其特征在于：所述浮球液位控制机构包括浮球(3)、浮球上撬杆(2)和浮球下撬杆(5)，所述浮球上撬杆(2)与所述浮球下撬杆(5)通过浮球垂直轴线上的连杆进行连接。
5.如权利要求4所述的计量撬，其中，所述液体流量计(6)为三转子流量计。
6.如权利要求4所述的计量撬，其中，所述上管道口与气体流量计(17)之间设置有单向阀(4)。
7.如权利要求4所述的计量撬，其中，所述液体流量计(6)的下游端还连接有油水分析仪。
8.如权利要求7所述的计量撬，其中，所述液体流量计(6)为三转子流量计。
9.如权利要求4所述的计量撬，其中，所述集液罐(10)底端连接外排管路，所述管路上设置有三体式直通球阀(7)。
10.如权利要求4所述的计量撬，其中，通过支架(9,14)支撑旋流气液分离罐(1)和集油罐(10)。
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