CN107782388A - 一种新型三相计量装置 - Google Patents

Abstract

一种新型油水气三相计量装置，气液分离罐底部设置有加热器，气液分离罐下部设置有搅拌器；气液分离罐内侧壁上按照位置高低，设置有上、中、下浮球液位计三个浮球液位计；在气液分离罐顶部的气体出口通过管线依次连通气体流量计、气体单向阀、出口阀门；在气液分离罐底部的液体出口通过管线依次连通质量流量计、泵、液体单向阀、电动阀、出口阀门。本发明克服了目前流行的单井计量装置气液分离不彻底，计量精度差等缺点，具有流量范围广，气液分离彻底，计量准确等优点。

Description

一种新型三相计量装置

技术领域

本发明是一种应用于油田油井的多相流计量装置，特别涉及对其结构的改进。

背景技术

单井计量是油田生产管理中的一项重要工作，准确的计量对油田掌握油藏状况，制定生产方案，具有重要的指导意义。就目前国内各油田采用的两相分离法、称重法等而言，存在着气液分离不彻底，计量精度低的缺点；同时，对于单井的产量实时变化大的特点，目前没有合适装置能够克服该问题，造成了计量精度偏差大甚至无法计量等情况；对于油水混合物含量的计量，目前也缺少一种能够准确计量的工具。现有的气液分离罐只有高低两个液位计，如果其中一个损坏后就会造成设备瘫痪；输送液体的泵用的是离心泵，离心泵对于原油粘度非常敏感，粘度高就无法运行；气体计量采用的普遍为旋进漩涡流量计，该流量计无法对小气量气体进行计量，同时量程小；装置控制有些使用单片机等控制，单片机故障率较高，同时容易出现数据丢失的情况。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种新型三相计量装置，采用一种新型的气液两相分离法，能够适用于更广泛的流量范围，并且更彻底的使气液两相分离。

一种新型三相计量装置，气液分离罐顶部设置有气体出口、安全阀，上部设置有进口阀门、压力表，底部设置有液体出口、排污阀；其特征在于，气液分离罐底部设置有加热器，气液分离罐下部设置有搅拌器；气液分离罐内侧壁上按照位置高低，设置有上浮球液位计、中浮球液位计、下浮球液位计三个浮球液位计；

在气液分离罐顶部的气体出口通过管线依次连通气体流量计、气体单向阀、出口阀门；

在气液分离罐底部的液体出口通过管线依次连通质量流量计、泵、液体单向阀、电动阀、出口阀门。

在气液分离罐下部外侧设置温度传感器。

加热器、搅拌器、上浮球液位计、中浮球液位计、下浮球液位计、质量流量计、泵、气体流量计、电动阀、温度传感器分别通过导线连接定值控制仪。

本发明克服了目前流行的三相计量装置计量不稳，气液分离不彻底等缺点，具有流量范围广，气液分离彻底等优点。本发明的技术方案主要由搅拌器破液，再由加热器加热分离溶解气体，泵抽维持罐内稳定低压进行分离气体；并用质量流量计进行液体部分的流量和密度测量，最终得达到油气水三相分别计量的目的。

本发明第一步，采用搅拌器，破坏油团，加速气体从液体中分离速度；第二步，采用加热器加热，通过高温降低气体溶解度，使气体分离；第三步，采用泵控制罐内压力，依靠低压环境，降低气体溶解度，使气体充分分离；第四步，对气体和液体两部分分别进行计量，液体部分主要通过质量流量计进行流量和密度计量，准确得到液体中油水的比例，从而最终达到油、气、水的准确计量。

气液分离罐安装有三个液位计，其中最上浮球液位计11作为报警用，可以保证任意一个液位计故障后不影响正常工作，并可以及时反馈故障信息。

本发明控制部分，包含了液位控制，压力控制，泵阀控制等，以上控制都由定值控制仪8实现，同时定值控制仪可以实时读取液位、压力、温度、油水气三相流量等信号，并对以上所有信号和数据进行处理，定值仪内置PLC模块，性能非常稳定，不易出现控制失灵或者数据丢失等情况。

附图说明

附图1是本发明结构示意图。

1进口阀门、2气液分离罐、3气体流量计、4质量流量计、5泵、6安全阀、7电动阀、8定值控制仪、9下浮球液位计、10中浮球液位计、11上浮球液位计、12压力表、13排污阀、14液体单向阀、15出口阀门、16气体单向阀、17加热器、18搅拌器、19温度传感器。

具体实施方式

一种新型油水气三相计量装置，气液分离罐2顶部设置有气体出口、安全阀6，上部设置有进口阀门1、压力表12，底部设置有液体出口、排污阀13；气液分离罐2内侧壁上按照位置高低，设置有上浮球液位计11、中浮球液位计10、下浮球液位计9三个浮球液位计；

在气液分离罐顶部的气体出口通过管线依次连通气体流量计3、气体单向阀16、出口阀门15；

在气液分离罐底部的液体出口通过管线依次连通质量流量计4、泵5、液体单向阀14、电动阀7、出口阀门15。

在气液分离罐下部外侧设置温度传感器19。

加热器17、搅拌器18、上浮球液位计11、中浮球液位计10、下浮球液位计9、质量流量计4、泵5、气体流量计3、电动阀7、温度传感器19分别通过导线连接定值控制仪8。

本发明的工作原理：

气液混合物由进口阀门1进入，然后在气液分离罐2内由搅拌器2进行搅拌，经过低压分离后，气体从气液分离罐顶部的气体出口排出，经过气体流量计3进行流量计量，气体流量数据上传到定值控制仪8；当气液分离罐2内液体到达中浮球液位计10时，信号上传到定值控制仪8，再由定值控制仪8下传信号至泵5和电动阀7，启动泵5并打开电动阀7，此时液体由气液分离罐底部的液体出口经泵5排出，经过质量流量计4进行流量计量以及油水比例测量并上传数据信号到定值控制仪8，然后气和液再汇聚在一起通过出口阀门15排出；当气液分离罐2内液体到达下浮球液位计9时，信号上传到定值控制仪8，再由定值控制仪8下传信号至泵5和电动阀7，停止泵5并关闭电动阀7，完成一个计量流程；为整个系统安全，设置了安全阀6。

作为中浮球液位计10故障的保护，设置上浮球液位计11，当气液分离罐2内液体到达上浮球液位计11时，说明中浮球液位计10产生故障，信号上传到定值控制仪8，再由定值控制仪8下传信号至泵5和电动阀7，启动泵5并打开电动阀7。

同时本发明装有温度传感器19，防止温度过高，达到设定温度时，加热器停止加热。

Claims (3)

1.一种新型三相计量装置，气液分离罐顶部设置有气体出口、安全阀，上部设置有进口阀门、压力表，底部设置有液体出口、排污阀；其特征在于，气液分离罐底部设置有加热器，气液分离罐下部设置有搅拌器；气液分离罐内侧壁上按照位置高低，设置有上浮球液位计、中浮球液位计、下浮球液位计三个浮球液位计；

在气液分离罐顶部的气体出口通过管线依次连通气体流量计、气体单向阀、出口阀门；

在气液分离罐底部的液体出口通过管线依次连通质量流量计、泵、液体单向阀、电动阀、出口阀门。

2.按照权利要求1所述一种新型三相计量装置，其特征在于，在气液分离罐下部外侧设置温度传感器。

3.按照权利要求1或2所述一种新型三相计量装置，其特征在于，加热器、搅拌器、上浮球液位计、中浮球液位计、下浮球液位计、质量流量计、泵、气体流量计、电动阀、温度传感器分别通过导线连接定值控制仪。