CN109488279B - 一种内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置,该技术的优点在于采用多层圆台形管叠加的设计,可以有效的将井下流体中的轻质相分流出来并通过出液口排出仪器,减少轻质相对仪器测量结果的影响,提高仪器的测量精度。将该装置与电磁流量计相连,置于集流器上端在进行流量测量时,井下流体先经过该装置,再经由电磁流量传感器,由于重力作用流体流经等比溢流装置时,影响仪器测量结果的部分轻质相可以由装置上小孔排出,提高电磁流量计测量准确度,将电磁流量计与等比圆形溢流装置组合,在实验室模拟井中进行标定。如图1标定选取油水两相流,流量范围2m3/d‑55 m3/d、10m3/d一个测量点5m3/d加密测量,含水率选取范围40%‑100%。

Description

一种内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置
技术领域
本发明涉及内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置技术领域,具体为一种内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置。
背景技术
在油井生产过程中,掌握油井各产出层的流量和含水率情况对地质方案设计和措施调整具有重要的指导意义,传统上对于油井流量的测量通常采用涡轮流量计,但其存在砂卡问题,所以多年来都在持续的开发无可动部件的可用于油/水两相流或油/气/水多相流测量的流量计,近年来大庆油田测试公司将电磁流量计具有无可动部件的特点与其可在弱导电流体中可以进行流量测量的特性结合,设计出可用于高含水井中的电磁流量计,三年来已累计取得合格资料30多井次,通过应用发现需要进一步拓宽该流量计的含水率适应范围及降低流量下限。为此设计了利用密度差异,在油、水两相或油、气、水三相条件下可将部分的轻质相分流出去的等比溢流装置,将该装置配接在电磁流量计传感器下方,油/水两相流或油/气/水三相流体流经该装置后分流出部分轻质相,使得经过电磁流量计传感器的流体含水率相对提高,减少油泡影响,从而实现提高电磁流量计在油/水两相流或油/气/水多相流含水率适应范围及降低测量下限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置,包括过渡短接、与过渡短接一端连接的压紧环、与压紧环另一端连接的多级圆台状流体通道、套接在多级圆台状流体通道外侧并一端与所述压紧环连接的外筒、处于外筒内侧与多级圆台状流体通道另一端连接的过线管;其中多级圆台状流体通道包括底座、多级圆台、处于多级圆台内部且一端连接所述过线管的拉筋,所述拉筋另一端连接所述底座;所述外筒包括外筒壁、开设在壁上的排液口及顶丝孔。
一种内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置的操作使用方法,其特征在于:
S1、包括过线管、层圆台形管、压紧环、与仪器配接的过渡短接及带有溢流孔的外筒,过线细管接在4层圆台形管中尺寸最小的那个下端,用于分相溢流装置的短接供电及信号传输导线从中通过;4层圆台形管自上而下由大到小等间隙垂直同轴罗列,每层圆台形管的管口都是上大下小,圆管接在最上层圆台形管的顶端是所有经各级圆台管分相分流后汇聚的流体流动通道,该圆管外壁嵌有O形盘根,用于阻断流体从圆管外壁和外筒之间的缝隙流出,外筒某一截面处均匀分布多个排液口,排液口的上沿与最上层圆台的上沿在同一截面上,分流溢流出的油气从排液口流出;
S2、将上端通过过渡短接与电磁流量计传感器连接,下端与伞式集流器连接;
在进行流量测量时,井下流体通过集流器进入仪器内部流道,流经该溢流装置,在多层圆台形管叠加分相溢流流体通道中,由于重力作用,部分轻质相比如油通过外筒上出液孔排出仪器,大部分主要为重质相比如水通过多层圆台形管之间的间隙,进入电磁流量计内部流道,流经电磁流量计传感器,从仪器排液口流出。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置,该技术的优点在于采用多层圆台形管叠加的设计,可以有效的将井下流体中的轻质相分流出来并通过排液口排出仪器,减少轻质相对仪器测量结果的影响,提高仪器的测量精度。将该装置与电磁流量计相连,置于集流器上端在进行流量测量时,井下流体先经过该装置,再经由电磁流量传感器,由于重力作用流体流经等比溢流装置时,影响仪器测量结果的部分轻质相可以由装置上小孔排出,提高电磁流量计测量准确度,将电磁流量计与等比圆形溢流装置组合,在实验室模拟井中进行标定。如图1标定选取油水两相流,流量范围2m3/d-55 m3/d 、10m3/d一个测量点5m3/d加密测量,含水率选取范围40%-100%。
附图说明
图1为多级圆台等比溢流装置结构示意图;
图2多级圆台状流体通道结构示意图;
图3外筒结构示意图;
图4为多级等比圆台原理示意图;
图5为多级圆台等比溢流装置的电磁流量计测试过程图;
图6为装有多级圆台等比溢流装置的电磁流量计实验标定图版;
图7为电磁流量计实验标定图版。
图中:1过渡短接 2压紧环 3多级圆台状流体通道 4、外筒 5、过线管。图2为多级圆台状流体通道结构示意图,包含3-1、多级圆台 3-2、拉筋 3-3、底座。图3为外筒结构示意图,包含4-1、外筒壁 4-2、排液口 4-3、顶丝孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7,本发明提供一种技术方案:多层圆台形管叠加溢流装置结构如图3所示,包含1过渡短接 2压紧环 3多级圆台状流体通道 4、外筒 5、过线管。图4为多层圆台形管叠加形成的主体通道结构示意图,包含3-1、多级圆台 3-2、拉筋 3-3、底座。图5为仪器外筒结构示意图,包含4-1、外筒壁 4-2、排液口 4-3、顶丝孔,图3是本发明内置式多级圆台等比溢流装置整体结构示意图,包含1过渡短接 2压紧环 3多级圆台状流体通道 4、外筒5、过线管几部分。图4是为多层圆台形管叠加形成的主体通道结构示意图。图5是外筒结构示意图。
结合图3-5对本发明内置式多级圆台等比溢流装置安装过程加以说明。通过丝扣连接过渡短接1与外筒4,在顶丝孔固定顶丝,且为保证装置密封性过渡短接1与外筒4间置有O型密封圈。将多级圆台状流体通道3置于外筒4中,压紧压紧环2,将多级圆台状流体通道3固定在过渡短接1与外筒4之间。通过丝扣、顶丝将上下两端分别连接在电磁流量计上图6为多级等比圆台原理示意图。如图6所示,四个圆台型管T1、T2、T3、T4由大至小、自上而下的依次罗列,相互之间形成的间隙均相等,即h1=h2=h3,h1就是T1和T2之间的间隙,以此类推,圆柱管Z的内外径与圆台型管T1宽口的内外径一致并焊接与T1的宽口处焊接,形成溢流后的流体的总的通道。T4窄口处与过线管G相连接,仅用于导线通过。三个间隙环的截面积和大于或等于T1窄口入口的截面积,而T1窄口入口的截面积等于0.75倍的外筒内径的总面积(根据具体分流比例来定,本案例以0.75倍为例)。圆台型管T1的上端口直径为L1u、下端口直径为L1d,圆台型管T2的上端口直径为L2u、下端口直径为L2d,圆台型管T3的上端口直径为L3u、下端口直径为L3d,圆台型管T4的上端口直径为L4u、下端口直径为L4d;L1u>L2u>L>3u>L4u;L1d>L2d>L>3d>L4d;L1u>L1d、L2u>L2d、L3u>L3d、L4u>L4d。
图7含有多级圆台等比溢流装置的电磁流量计测试过程图;
测量时,将多级圆台等比溢流装置与电磁流量计连接,置于仪器集流器上端。测试时将仪器下达测量点后,给集流器供正电撑开集流器。当产出井中油气水三相混合流体由产液层流出时,流经集流器,流体经由集流器进液口流入仪器,流经等比溢流装置,在多级圆台状流体通道3与外筒壁4-1间流动,由于重力作用部分轻质相被分离出来,通过外筒4上的排液口4-2排除。剩余流体通过多级圆台间的间隙流入电磁流量计内部流道,再流经电磁流量传感器,经电磁流量传感器检测,最后通过仪器排液口排出。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“同轴”、“底部”、“一端” 、 “顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中, 除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、 “连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置,特征在于:包括过渡短接、与过渡短接一端连接的压紧环、与压紧环另一端连接的多级圆台状流体通道、套接在多级圆台状流体通道外侧并一端与所述压紧环连接的外筒、处于外筒内侧与多级圆台状流体通道另一端连接的过线管;其中多级圆台状流体通道包括底座、多级圆台、处于多级圆台内部且一端连接所述过线管的拉筋,所述多级圆台包含四个圆台型管T1、T2、T3、T4由大至小、自上而下的依次罗列,相互之间形成的间隙均相等,即h1=h2=h3,h1就是T1和T2之间的间隙,以此类推,圆台型管T1的上端口直径为L1u、下端口直径为L1d,圆台型管T2的上端口直径为L2u、下端口直径为L2d,圆台型管T3的上端口直径为L3u、下端口直径为L3d,圆台型管T4的上端口直径为L4u、下端口直径为L4d;L1u>L2u>L3u>L4u;L1d>L2d>L3d>L4d;L1u>L1d、L2u>L2d、L3u>L3d、L4u>L4d;所述拉筋另一端连接所述底座;所述外筒包括外筒壁、开设在壁上的排液口及顶丝孔。
2.根据权利要求1所述的一种内置式多层圆台形管叠加分相溢流装置的操作使用方法,其特征在于:
S1、包括过线管、圆台形管、压紧环、与仪器配接的过渡短接及带有溢流孔的外筒,过线细管接在4层圆台形管中T4的下端,用于分相溢流装置的短接供电及信号传输导线从中通过;4层圆台形管自上而下按直径由大到小的方式,等间隙垂直同轴罗列,即h1=h2=h3,h1就是T1和T2之间的间隙,以此类推,每层圆台形管的管口都是上大下小,圆管接在最上层圆台形管的顶端是所有经各级圆台管分相分流后汇聚的流体流动通道,该圆管外壁嵌有O形盘根,用于阻断流体从圆管外壁和外筒之间的缝隙流出,外筒某一截面处均匀分布多个排液口,排液口的上沿与最上层圆台的上沿在同一截面上,分流溢流出的油气从排液口流出;
S2、将上端通过过渡短接与电磁流量计传感器连接,下端与伞式集流器连接;
在进行流量测量时,井下流体通过集流器进入仪器内部流道,流经该溢流装置,在多层圆台形管叠加分相溢流流体通道中,由于重力作用,部分轻质相通过外筒上出液孔排出仪器,大部分主要为重质相通过多层圆台形管之间的间隙,进入电磁流量计内部流道,流经电磁流量计传感器,从仪器排液口流出。
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