CN108798628B - 基于毛管力作用的气液分离计量装置 - Google Patents

基于毛管力作用的气液分离计量装置 Download PDF

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Abstract

一种基于毛管力作用的气液分离计量装置，包括进液管、密封塞、疏水透气管、储气管、出液管、烧杯和气排水系统，密封塞密封在储气管两端，疏水透气管设置在储气管内部，疏水透气管两端插入密封塞中，进液管和出液管位于疏水透气管两端，且均插入密封塞中与疏水透气管连通，气排水系统由导流管与储气瓶组成，导流管上分支端通过密封塞连接在储气管内，其下分支出口端略微向上倾斜，储气瓶下端与导流管连通，其上端设置有带阀门的出气管，烧杯放置在天平上，烧杯分别放置在出液管和导流管出口端。本装置结构简单不受混合液流速影响，提高了气液的计量精度，实现了计算机自动监测及计算，自动化程度高；同时满足气井动态、精细化管理要求。

Description

基于毛管力作用的气液分离计量装置
技术领域
本发明属于计量技术领域，具体涉及油气开采行业室内岩心驱替实验的一种基于毛管力的气液混合液的分离计量装置。
背景技术
石油与天然气开发过程中，室内岩心驱替实验是最基础的工作之一。岩心驱替实验能反应油气在储层中的流动规律，为准确掌握油气井生产动态、制定开发方案及挖潜措施等提供科学依据。在此类驱替实验中，产出流体常常为气、液两相混合物，为了研究多相流体在岩心中的渗流规律，需要在出口端实时计量每一相流体的产出情况，实验中常常出现其中的一相流体体积微小或混合液流速变化较大的情况，为气液两相的分离及自动、精确计量提出了更高的要求。
目前气液两相实时计量装置通常需要在一个管径较大的计量管内使两相先进行分离，气相从计量管上部流出接入气体流量计进行计量，而液相分离后在密封的计量管内直接读出体积，该类装置自动化程度低，由于计量管管径较大，液相计量精度低，液相体积也会被错误计量为气相体积，导致难以准确进行微量气相计量。
该类装置另一种方式为采用在U型管一端注入，气液分离后气体从上端导入气体流量计进行计量，液体分离后同体积的液体在连通器原理下在U型管另一端流出而被称量。该装置虽然自动化程度提高了，但是U型管两端液面平衡受待测流体流速，特别是气相流速影响较大，流速变化较大的被测混合液会对实验造成较大误差。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单，操作方便，计量精度高，同步性好，自动化程度高的气液分离和计量装置，解决了目前技术自动化程度低，计量精度低，受流速影响大的弊端。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下方式来实现：
一种基于毛管力作用的气液分离计量装置，包括进液管、密封塞、疏水透气管、储气管、出液管、烧杯和气排水系统，所述密封塞密封作用在储气管两端，且密封塞上设置有开口，疏水透气管设置在储气管内部，疏水透气管两端插入密封塞开口中，所述进液管和出液管分别位于疏水透气管左右两端，进液管和出液管均插入密封塞开口中与疏水透气管相连通，进液管和实验产出混合液出口相连；所述气排水系统由导流管与储气瓶组成，导流管为平放的U型管，导流管上分支出口端通过密封塞密封连接在储气管内部，其下分支出口端略微向上倾斜，储气瓶下端与导流管下分支连通，其上端设置有带阀门的出气管，所述烧杯放置在连接有电脑的电子天平上，烧杯分别放置在出液管出口端和导流管出口端。
进一步，所述疏水透气管由疏水透气材料做成，其上均匀分布有过滤孔，疏水透气材料的气液润湿接触角大于1500，且过滤孔的孔径设置在10～80μm，过滤孔的孔密大于400目。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本装置结构简单不受混合液流速影响，提高了气体和液体的计量精度，实现了计算机自动监测及计算，自动化程度高；同时满足气井动态、精细化管理要求，对掌握气藏状况、准确分析气体的动态、预测气井产能等具有重要的意义。
附图说明
图1是本发明计量装置的结构示意图。
图中各个标记分别为：1、进液管，2、密封塞，3、疏水透气管，4、储气管，5、出液管，6、烧杯，7、电子天平，8、气排水系统，8-1、导流管，8-2、储气瓶，9、电脑。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，一种基于毛管力作用的气液分离计量装置，包括进液管1、密封塞2、疏水透气管3、储气管4、出液管5、烧杯6、电子天平7、气排水系统8和电脑9，所述密封塞2密封作用在储气管4两端，且密封塞上设置有开口，疏水透气管3设置在储气管内部，疏水透气管两端插入密封塞开口中，所述进液管1和出液管5分别位于疏水透气管左右两端，进液管和出液管均插入密封塞开口中与疏水透气管相连通，进液管和实验产出混合液出口相连。
气排水系统由导流管8-1与储气瓶8-2组成，导流管为平放的U型管，导流管上分支出口端通过密封塞密封连接在储气管内部，其下分支出口端略微向上倾斜，储气瓶下端与导流管下分支连通，其上端设置有带阀门的出气管，所述烧杯6放置在电子天平7上，且烧杯分别放置在出液管出口端与气排水系统出口端处。两个电子天平由电脑连接自动读数。
所述的疏水透气管3由疏水透气材料做成，疏水透气材料的气液润湿接触角大于1500，疏水透气管上均匀分布有过滤孔，且过滤孔的孔径设置在10～80μm，孔密大于400目。
本发明的具体实施过程是，首先将气排水系统中的储气瓶8-2内装满水，并关闭储气瓶上端出气管的阀门，此时，气排水系统8及储气罐4内部呈负压平衡状态；待测混合液通过进液管后流经疏水透气管时，因毛管力与储气管内空气负压共同作用使混合液中气相分离，气体进入储气管内，打破了气排水系统8及储气罐4内部原有的压力平衡状态，致使气排水系统8内等体积的水被排出至下部烧杯6中被称重计量。而液体由于毛管力的原因不能透过疏水透气管内壁上的虑孔，直接经由出液管流出被称电子天平称重计量。
以上所述仅是本发明的实施方式，再次声明，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进，这些改进也列入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于毛管力作用的气液分离计量装置，其特征在于：包括进液管、密封塞、疏水透气管、储气管、出液管、烧杯和气排水系统，所述密封塞密封作用在储气管两端，且密封塞上设置有开口，疏水透气管设置在储气管内部，疏水透气管两端插入密封塞开口中，所述进液管和出液管分别位于疏水透气管左右两端，进液管和出液管均插入密封塞开口中与疏水透气管相连通，进液管和实验产出混合液出口相连；所述气排水系统由导流管与储气瓶组成，导流管为平放的U型管，导流管上分支出口端通过密封塞密封连接在储气管内部，其下分支出口端略微向上倾斜，储气瓶下端与导流管下分支连通，其上端设置有带阀门的出气管，所述烧杯放置在连接有电脑的电子天平上，烧杯分别放置在出液管出口端和导流管出口端。
2.根据权利要求1所述的一种基于毛管力作用的气液分离计量装置，其特征在于：所述疏水透气管由疏水透气材料做成，疏水透气材料的气液润湿接触角大于150°。
3.根据权利要求1所述的一种基于毛管力作用的气液分离计量装置，其特征在于：所述疏水透气管上均匀分布有过滤孔，且过滤孔的孔径设置在10～80μm，过滤孔的孔密大于400目。
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