CN104763404A - 一种油井翻斗计量一体化集成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：包括原油伴生气计量系统、原油含水率检测系统、液量计量系统以及清污系统，进油管线连接至旋流离心分离器的入口端，旋流离心分离器顶部通过管线与卧式缓冲分离罐的伴生气入口连接，旋流离心分离器的底部通过管线与卧式缓冲分离罐的含水油入口连接，卧式缓冲分离罐的伴生气出口通过原油伴生气计量系统连接至气液混合器，卧式缓冲分离罐的含水油出口依次通过原油含水率检测系统和液量计量系统连接至气液混合器，旋流离心分离器和卧式缓冲分离罐均与清污系统连接。该装置融合油气分离、油气计量、数据检测，具有体积小巧，操作快捷，自控水平高，计量精确等优点。

Description

一种油井翻斗计量一体化集成装置

技术领域

 本发明涉及原油多相计量领域，特别是一种用于低渗透油田一个或多个井场的油井翻斗计量一体化集成装置。

背景技术

随着国内油田超低渗透储量开发的持续推进，提高地面集输工艺水平，解决各种工艺技术难题，不断寻找技术突破迫在眉睫。目前，超低渗透油藏部分开采层位的原油伴生气量大，传统计量方式不能准确计量油井产量，严重影响开采单位的生产计量，因此开采单位急需一种新型计量装置，以提高计量精度，满足生产运行需要。

发明内容

本发明的目的是为超低渗透油田提供了一种单井或多井的油井翻斗计量一体化集成装置，该装置融合油气分离、油气计量、数据检测，具有体积小巧，操作快捷，自控水平高，计量精确等优点。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：包括原油伴生气计量系统、原油含水率检测系统、液量计量系统以及清污系统，进油管线连接至旋流离心分离器的入口端，旋流离心分离器顶部通过管线与卧式缓冲分离罐的伴生气入口连接，旋流离心分离器的底部通过管线与卧式缓冲分离罐的含水油入口连接，卧式缓冲分离罐的伴生气出口通过原油伴生气计量系统连接至气液混合器，卧式缓冲分离罐的含水油出口依次通过原油含水率检测系统和液量计量系统连接至气液混合器，旋流离心分离器和卧式缓冲分离罐均与清污系统连接。

 所述的原油伴生气计量系统是旋进旋涡流量计，卧式缓冲分离罐的伴生气出口通过气路管道经连接至旋进旋涡流量计进口端，旋进旋涡流量计的出口端经气路管道与气液混合器连接。

 所述的原油含水率检测系统是差压含水仪，液量计量系统是翻斗流量计，卧式缓冲分离罐的含水油出口通过管道经第七球阀与差压含水仪连接，差压含水仪的出口管道连接至翻斗流量计的入口端，翻斗流量计的出口管道与气液混合器连接。

 所述的卧式缓冲分离罐顶部设置有安全阀。

 所述的旋流离心分离器底部与卧式缓冲分离罐的含水油入口连接的管线上设置有控制电加热带启停的温度变送器；电加热带则缠绕在旋流离心分离器、缓冲分离罐、气液混合器三个压力容器管壁及连接管道的外壁上。

 所述的旋流离心分离器、卧式缓冲分离罐、原油伴生气计量系统、原油含水率检测系统、液量计量系统以及气液混合器均橇装于橇座上。

 所述的清污系统由新鲜水冲洗、污水排污两部分组成。

 所述的新鲜水冲洗系统由第一球阀，第二球阀，第三球阀以及冲洗管道构成，其中冲洗管道一端为清洗进口端，冲洗管道另一端分为三路，第一路通过第一球阀连接至旋流离心分离器入口端的进油管线；第二路通过第二球阀连接至旋流离心分离器气相出口管道连接卧式缓冲分离罐的水平管道上；第三路通过第三球阀连接至卧式缓冲分离罐气相出口与之间连接的水平管道上。

所述的污水排污系统由第五球阀，第六球阀，第八球阀，第九球阀以及排污管道构成，排污管道一端为总排污口端，总排污口端的排污管道处设置有第五球阀，排污管道另一端分为三路，第一路与气液混合器的排污管道连接，第二路通过第六球阀连接至卧式缓冲分离罐后段和差压含水仪之间的U形管道处，第三路通过第九球阀连接至旋流离心分离器下部排污管道，卧式缓冲分离罐底部中段排污管道及前段排污管道均通过第九球阀连接至旋流离心分离器下部排污管道。

  本发明的有益效果是：本油井翻斗计量一体化集成装置，工作过程中原油通过进油管线进入旋流离心分离器，通过旋流离心分离器将伴生气与含水油分离，其中伴生气从旋流离心分离器的顶部排出，进入卧式缓冲分离罐进行折流式分离，经过卧式缓冲分离罐梳理和二次分离气中液滴后，沿着气路管道通过原油伴生气计量系统进行气相计量，然后进入气液混合器与计量后的含水油一起排出；而含水油则从旋流离心分离器的底部排出，沿管道进入在卧式缓冲分离罐中进行缓冲、气液二次分离、流态调整等一系列过程，然后通过原油含水率检测系统进行含水率监测，再沿出口管道进入液量计量系统进行液体计量，计量后的液体进入气液混合器与计量后的伴生气一起排出，旋流离心分离器和卧式缓冲分离罐中的各类杂质定期通过清污系统进行反冲洗清污，本装置充分结合超低渗透油藏特点，将油气分离、油气计量融合，适用于介质流态变化不稳定、低产量间隙出油、介质含气、含杂质、结蜡等不良工况。

附图说明

下面结合实例附图对本发明做进一步说明。

图1是油井翻斗计量一体化集成装置工艺原理示意图。

图中：1、第一球阀；2、旋流离心分离器；3、第二球阀；4、卧式缓冲分离罐；5、安全阀；6、第三球阀；7、第四球阀；8、旋进旋涡流量计；9、翻斗流量计；10、橇座；11、第五球阀；12、气液混合器；13、差压含水仪；14、第六球阀、15、第七球阀；16、第八球阀；17、温度变送器；18、第九球阀。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本油井翻斗计量一体化集成装置包括原油伴生气计量系统、原油含水率检测系统、液量计量系统以及清污系统。

进油管线连接至旋流离心分离器2的入口端，旋流离心分离器2顶部通过管线与卧式缓冲分离罐4的伴生气入口连接，旋流离心分离器2的底部通过管线与卧式缓冲分离罐4的含水油入口连接，卧式缓冲分离罐4的伴生气出口通过原油伴生气计量系统连接至气液混合器12，卧式缓冲分离罐4的含水油出口依次通过原油含水率检测系统和液量计量系统连接至气液混合器12，旋流离心分离器2和卧式缓冲分离罐4均与清污系统连接。

生产过程中，原油通过进油管线进入旋流离心分离器2，通过旋流离心分离器2将伴生气与含水油分离，其中伴生气从旋流离心分离器2的顶部排出，进入卧式缓冲分离罐4进行折流式分离，经过卧式缓冲分离罐4梳理和二次分离气中液滴后，沿着气路管道通过原油伴生气计量系统进行气相计量，然后进入气液混合器12与计量后的含水油一起排出；而含水油则从旋流离心分离器2的底部排出，沿管道进入在卧式缓冲分离罐4中进行缓冲、气液二次分离、流态调整等一系列过程，然后通过原油含水率检测系统进行含水率监测，再沿出口管道进入液量计量系统进行液体计量，计量后的液体进入气液混合器12与计量后的伴生气一起排出，旋流离心分离器2和卧式缓冲分离罐4中的各类杂质定期通过清污系统进行反冲洗清污。

本油井翻斗计量一体化集成装置，充分结合超低渗透油藏特点，将油气分离、油气计量融合，适用于介质流态变化不稳定、低产量间隙出油、介质含气、含杂质、结蜡等不良工况，本装置可实现原油多相计量功能，但对以下工况不适用：①无伴生气油井（含气率≤5%）；②超高含气油井（含气率≥95%）。

实施例2

原油伴生气计量系统是旋进旋涡流量计8，卧式缓冲分离罐4的伴生气出口通过气路管道经第四球阀7连接至旋进旋涡流量计8进口端，旋进旋涡流量计8的出口端经气路管道与气液混合器12连接，旋进旋涡流量计8能够精确计量出管道内伴生气的流量。

原油含水率检测系统是差压含水仪13，液量计量系统是翻斗流量计9，卧式缓冲分离罐4的含水油出口通过管道经第七球阀15与差压含水仪13连接，差压含水仪13的出口管道连接至翻斗流量计9的入口端，翻斗流量计9的出口管道与气液混合器12连接；差压含水仪13能够检测出管道内含水油的含水率，再经翻斗流量计9对含水油进行流量计量。

实施例3

卧式缓冲分离罐4顶部设置有安全保护系统，本实施例中安全保护系统是安全阀5，可通过安全阀5对卧式缓冲分离罐4泄放至站场放空管线。

旋流离心分离器2底部与卧式缓冲分离罐4的含水油入口连接的管线上设置有温度变送器17。温度变送器17可以监测进入卧式缓冲分离罐4的油温，根据油温区间联锁电加热带的启停。

电加热带则缠绕在旋流离心分离器2、缓冲分离罐4、气液混合器12三个压力容器管壁及连接管道的外壁上。由于原油随温度降低有析蜡效应，影响精度。当温度低于设定值时，电加热带启动，保证原油流动状态可控，油气分离温度控制能够保证油气分离效果，从而确保测量精度。当温度高于设定值，原油流态符合要求，电伴热带不启用。

旋流离心分离器2、卧式缓冲分离罐4、原油伴生气计量系统、原油含水率检测系统、液量计量系统以及气液混合器12均橇装于橇座10上，便于制造、运输和安装。

实施例4

本油井翻斗计量一体化集成装置还设置有清污系统，由于油井计量含各类杂质较多，需要定期通过带压新鲜水反冲洗设备。清污系统由新鲜水冲洗、污水排污两部分组成。

新鲜水冲洗系统由第一球阀1，第二球阀3，第三球阀6以及冲洗管道构成，其中冲洗管道一端为清洗进口端，用于外接新鲜水对各部分进行清洗，冲洗管道另一端分为三路，第一路通过第一球阀1连接至旋流离心分离器2入口端的进油管线；第二路通过第二球阀3连接至旋流离心分离器2气相出口管道连接卧式缓冲分离罐4的水平管道上；第三路通过第三球阀6连接至卧式缓冲分离罐4气相出口与第四球阀7之间连接的水平管道上。

污水排污系统由第五球阀11，第六球阀14，第八球阀16，第九球阀18以及排污管道构成，排污管道一端为总排污口端，总排污口端的排污管道处设置有第五球阀11，排污管道另一端分为三路，第一路与气液混合器12的排污管道连接，第二路通过第六球阀14连接至卧式缓冲分离罐4后段和差压含水仪13之间的U形管道处，第三路通过第九球阀18连接至旋流离心分离器2下部排污管道，卧式缓冲分离罐4底部中段排污管道及前段排污管道均通过第九球阀18连接至旋流离心分离器2下部排污管道。

本清污系统的清污过程如下：

首先关闭连接整体设备的前后总阀门，关闭第四球阀7，关闭差压含水仪13的两个阀门。

打开第一球阀1和第二球阀3，从冲洗管道的清洗进口端接新鲜水，新鲜水从旋流离心分离器2进口管道、卧式缓冲分离罐4伴生气入口管道分别进入旋流离心分离器2及卧式缓冲分离罐4进行清洗；打开第三球阀6，新鲜水从卧式缓冲分离罐4的伴生气出口反冲洗卧式缓冲分离罐4。

清洗完毕后，通过污水排污系统排出清洗后形成的污水，排污过程为：依次打开第五球阀11，第六球阀14，第九球阀18以及第八球阀16，旋流离心分离器2的污水经第九球阀18进入排污管道，卧式缓冲分离罐4底部后段的污水经第六球阀14进入排污管道，卧式缓冲分离罐4底部中段及前段的污水依次经第八球阀16和第九球阀18进入排污管道，排污管道内的清洗污水会同气液混合器12的污水经第五球阀11流出，即可完成分段反冲洗清砂排污。

Claims (9)

1.一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：包括原油伴生气计量系统、原油含水率检测系统、液量计量系统以及清污系统，进油管线连接至旋流离心分离器（2）的入口端，旋流离心分离器（2）顶部通过管线与卧式缓冲分离罐（4）的伴生气入口连接，旋流离心分离器（2）的底部通过管线与卧式缓冲分离罐（4）的含水油入口连接，卧式缓冲分离罐（4）的伴生气出口通过原油伴生气计量系统连接至气液混合器（12），卧式缓冲分离罐（4）的含水油出口依次通过原油含水率检测系统和液量计量系统连接至气液混合器（12），旋流离心分离器（2）和卧式缓冲分离罐（4）均与清污系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：所述的原油伴生气计量系统是旋进旋涡流量计（8），卧式缓冲分离罐（4）的伴生气出口通过气路管道经（7）连接至旋进旋涡流量计（8）进口端，旋进旋涡流量计（8）的出口端经气路管道与气液混合器（12）连接。

3.根据权利要求1所述的一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：所述的原油含水率检测系统是差压含水仪（13），液量计量系统是翻斗流量计（9），卧式缓冲分离罐（4）的含水油出口通过管道经第七球阀（15）与差压含水仪（13）连接，差压含水仪（13）的出口管道连接至翻斗流量计（9）的入口端，翻斗流量计（9）的出口管道与气液混合器（12）连接。

4.根据权利要求1所述的一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：所述的卧式缓冲分离罐（4）顶部设置有安全阀（5）。

5.根据权利要求1所述的一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：所述的旋流离心分离器（2）底部与卧式缓冲分离罐（4）的含水油入口连接的管线上设置有控制电加热带启停的温度变送器（17）；电加热带则缠绕在旋流离心分离器（2）、缓冲分离罐（4）、气液混合器（12）三个压力容器管壁及连接管道的外壁上。

6.根据权利要求1所述的一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：所述的旋流离心分离器（2）、卧式缓冲分离罐（4）、原油伴生气计量系统、原油含水率检测系统、液量计量系统以及气液混合器（12）均橇装于橇座（10）上。

7.根据权利要求1所述的一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：所述的清污系统由新鲜水冲洗、污水排污两部分组成。

8.根据权利要求7所述的一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：所述的新鲜水冲洗系统由第一球阀（1），第二球阀（3），第三球阀（6）以及冲洗管道构成，其中冲洗管道一端为清洗进口端，冲洗管道另一端分为三路，第一路通过第一球阀（1）连接至旋流离心分离器（2）入口端的进油管线；第二路通过第二球阀（3）连接至旋流离心分离器（2）气相出口管道连接卧式缓冲分离罐（4）的水平管道上；第三路通过第三球阀（6）连接至卧式缓冲分离罐（4）气相出口与（7）之间连接的水平管道上。

9.根据权利要求7所述的一种油井翻斗计量一体化集成装置，其特征是：所述的污水排污系统由第五球阀（11），第六球阀（14），第八球阀（16），第九球阀（18）以及排污管道构成，排污管道一端为总排污口端，总排污口端的排污管道处设置有第五球阀（11），排污管道另一端分为三路，第一路与气液混合器（12）的排污管道连接，第二路通过第六球阀（14）连接至卧式缓冲分离罐（4）后段和差压含水仪（13）之间的U形管道处，第三路通过第九球阀（18）连接至旋流离心分离器（2）下部排污管道，卧式缓冲分离罐（4）底部中段排污管道及前段排污管道均通过第九球阀（18）连接至旋流离心分离器（2）下部排污管道。