CN110410059A - 一种自动选井计量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动选井计量装置及方法。装置包括多通选井模块、气液分离模块和计量模块，多通选井模块与气液分离模块连接，计量模块包括气路计量管线和液路计量管线，气液分离模块分别连接连接气路计量管线和液路计量管线，气液分离模块内设置有液位计，在液位达到上限值时连通液路计量管线，关闭气路计量管线，在液位达到下限值时连通气路计量管线，关闭液路计量管线，完成对产出液量和气量的计量。本发明根据液位反复切换气路计量管线和液路计量管线，由此往复计算油井产出液量和产出气量，从而计量出油井产量，计量更加准确，误差较小。测试过程中液位保持平衡，使得液量波动较小，减小测量误差。无需人工操作，劳动强度低。
Description
技术领域
本发明涉及石油技术领域，尤其是涉及一种自动选井计量装置。
背景技术
油井产量是油田生产管理的重要参数之一。
目前油田计量油井产量，大部分在站上通过阀组和计量装置进行计量，计量方式主要分为容积式和仪表式。在现有技术中，虽然有多种计量装置，但是在现场实际使用过程中，仍然存在以下几个问题：
1.计量精度低：1）容积式计量方法，采用计量罐作为容器，罐变形，罐壁挂料对容积影响较大，导致计量结果误差较大，同时有一些容器容积有限，计量时间较短，折算日产量，误差也较大；2）仪表计量，一般通过流量计对油井产量进行计量，但是原油内含气量较大，流量计测量的误差较大；同时流量计本身测量范围有限，实际生产过程中，油井液量波动较大，高于或低于测量范围时，流量计测量的误差较大。
2.自动化程度低：一是阀组阀门启闭需要人工操作，劳动强度较高；二是计量装置结果数据需要人工计算，纸质记录数据，数据管理比较麻烦。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中油井产量计量存在计量精度低、自动化程度低的问题，提供了一种自动选井计量装置。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种自动选井计量装置，包括多通选井模块、气液分离模块和计量模块，多通选井模块与气液分离模块连接，计量模块至少包括气路计量管线和液路计量管线，气液分离模块分别连接连接气路计量管线和液路计量管线，气液分离模块内设置有液位计，在液位达到上限值时连通液路计量管线，关闭气路计量管线，在液位达到下限值时连通气路计量管线，关闭液路计量管线。本发明根据液位反复切换气路计量管线和液路计量管线，由此往复计算油井产出液量和产出气量，从而计量出油井产量，计量更加准确，误差较小。通过上下限值控制气路计量管路和液路计量管路的自动切换，测试过程中液位保持平衡， 使得液量波动较小，减小测量误差。全程自动控制，无需人工操作，劳动强度低，管理方便。
作为一种优选方案，所述气液分离模块包括多通阀，多通阀包括多个输入口、集输出口和计量出口，每个输入口通过三通阀分别连接一路油井来液管线和集输管线，集输出口连接集输管线，计量出口连接气液分离模块。本方案中多通阀根据设定顺序来自动进行选井，在选中一口油井进行计量时，控制对应的三通阀使得对应的来液管线与多通阀输入口连通，其他来液管路的三通阀关闭，直到当前油井计量结束后，根据设定顺序自动开始下一口油井的计量。
作为一种优选方案，所述气液分离模块包括旋流分离器，旋流分离器进口与多通阀计量出口连接，旋流分离器上部设置有气路出口与气路计量管线连接，旋流分离器下部设置有液路出口与液路计量管线连接。
作为一种优选方案，在旋流分离器的底部设置有排污口与排污管线连接。本方案将来液中的污染物从排污管线中排出。
作为一种优选方案，在旋流分离器的顶部安装有安全阀。本方案保持旋流分离器中压力保持稳定。
作为一种优选方案，所述气路计量管线包括气路管线、设置在气路管线上的气路球阀和气相流量计，液路计量管线包括液路管线、设置在液路管线上的液路球阀和液相流量计，气路管线和液路管线分别连接电动三通球阀，电动三通球阀的另一端与集输管线连接。本方案中气路计量管线通过气相流量计对气体流量进行检测，液路计量管路通过液相流量计对液体流量进行检测。通过控制电动三通球阀控制气路计量管线或液路计量管线与集输管线导通。测量后的气体和液体都重新进入到集输管线。
一种自动选井计量方法，包括以下步骤，
S1.多通阀根据设定顺序选取相应的油井来液管路连通；
S2.来液在旋流分离器内进行气液分离；
S3.根据液位计检测液位，在液位达到上限值时连通液路计量管线，关闭气路计量管线，在液位达到下限值时连通气路计量管线，关闭液路计量管线；
S4.如此往复计量油井产出的液量和气量；
S5.单口油井计量结束后返回步骤S1，重复步骤直到全部油井计量完毕。本发明根据液位反复切换气路计量管线和液路计量管线，由此往复计算油井产出液量和产出气量，从而计量出油井产量，计量更加准确，误差较小。通过上下限值控制气路计量管路和液路计量管路的自动切换，测试过程中液位保持平衡， 使得液量波动较小，减小测量误差。
作为一种优选方案，步骤S1的具体过程包括，
控制端预先设置好选井顺序和计量时间；
控制端按照顺序控制多通阀进行自动选井。装置包括有控制端，由控制端控制各阀进行工作。
作为一种优选方案，步骤S3的具体过程包括，
控制器端设定液位上下限值；
当检测到液位小于上限值时，控制电动三通阀使得气路计量管线导通，液路计量管线关闭；
当检测到液位达到上限值时，控制电动三通阀使得气路计量管线关闭，液路计量管线导通；
当检测到液位达到下限值时，控制电动三通阀使得气路计量管线导通，液路计量管线关闭；
如此往复直到计量出油井产出液量和气量。
另外还可以根据计量前后旋流分离器内液位变化，自动修正计量结果，提高计量精度。
因此，本发明的优点是：
1.根据液位反复切换气路计量管线和液路计量管线，由此往复计算油井产出液量和产出气量，从而计量出油井产量，计量更加准确，误差较小。
2.通过上下限值控制气路计量管路和液路计量管路的自动切换，测试过程中液位保持平衡， 使得液量波动较小，减小测量误差。
3. 全程自动控制，无需人工操作，劳动强度低，管理方便。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
1-多通阀 2-三通球阀 3-集输管线 4-来液管线 5-输入口 6-集输出口 7-计量出口8-旋流分离器 9-液位计 10-气相流量计 11-液相流量计 12-电动三通球阀 13-控制终端。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
本实施例一种自动选井计量装置，如图1所示，包括多通选井模块、气液分离模块、计量模块和控制终端13。多通选井模块输入端连接来液管线，多通选井模块输出端与气液分离模块连接，计量模块至少包括气路计量管线和液路计量管线，气液分离模块分别连接气路计量管线和液路计量管线，气液分离模块内设置有液位计9，液位计与控制模块相连。
气液分离模块包括多通阀1，多通阀包括多个输入口5、集输出口6和计量出口7，每个输入口通过三通球阀2分别连接一路油井来液管线4和集输管线3，集输出口6连接集输管线，计量出口7通过自动收球装置后连接气液分离模块。
气液分离模块包括旋流分离器8，旋流分离器进口连接自动收球装置的输出端，旋流分离器上部设置有气路出口与气路计量管线连接，旋流分离器下部设置有液路出口与液路计量管线连接。在旋流分离器的底部设置有排污口与排污管线连接。液位计连接在旋流分离器顶部，且在旋流分离器顶部还设置有安全阀。在旋流分离器中液位达到上限值时控制连通液路计量管线，关闭气路计量管线，在液位达到下限值时控制连通气路计量管线，关闭液路计量管线。
气路计量管线包括气路管线、设置在气路管线上的气路球阀和气相流量计10，液路计量管线包括液路管线、设置在液路管线上的液路球阀和液相流量计11，气路管线和液路管线分别连接电动三通球阀12，电动三通球阀的另一端与集输管线3连接。
上述的多通阀、三通球阀、自动收球装置、液位计、气相流量计、液相流量计、电动三通球阀都连接在控制终端上，由控制终端进行控制。控制终端还通过无线或有线方式与远程的服务器连接，将采集的工况、计量数据上传至服务器。
一种自动选井计量方法，包括以下步骤，
S1.多通阀根据设定顺序选取相应的油井来液管路连通；具体包括，
控制端预先设置好选井顺序和计量时间；
控制端按照顺序控制多通阀进行自动选井。
S2.来液在旋流分离器内进行气液分离；
S3.根据液位计检测液位，在液位达到上限值时连通液路计量管线，关闭气路计量管线，在液位达到下限值时连通气路计量管线，关闭液路计量管线；具体过程包括，
控制器端设定液位上下限值；
当检测到液位小于上限值时，控制电动三通阀使得气路计量管线导通，液路计量管线关闭；
当检测到液位达到上限值时，控制电动三通阀使得气路计量管线关闭，液路计量管线导通；
当检测到液位达到下限值时，控制电动三通阀使得气路计量管线导通，液路计量管线关闭；
如此往复直到计量出油井产出液量和气量。
S4.如此往复计量油井产出的液量和气量；还可以根据计量前后旋流分离器内液位变化，自动修正计量结果。
S5.单口油井计量结束后返回步骤S1，重复步骤直到全部油井计量完毕。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了多通阀、三通球阀、集输管线、来液管线、输入口等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (9)
1.一种自动选井计量装置，其特征在于：包括多通选井模块、气液分离模块和计量模块，多通选井模块与气液分离模块连接，计量模块至少包括气路计量管线和液路计量管线，气液分离模块分别连接气路计量管线和液路计量管线，气液分离模块内设置有液位计，在液位达到上限值时连通液路计量管线，关闭气路计量管线，在液位达到下限值时连通气路计量管线，关闭液路计量管线。
2.根据权利要求1所述的一种自动选井计量装置，其特征是所述气液分离模块包括多通阀，多通阀包括多个输入口、集输出口和计量出口，每个输入口通过三通球阀分别连接一路油井来液管线和集输管线，集输出口连接集输管线，计量出口连接气液分离模块。
3.根据权利要求2所述的一种自动选井计量装置，其特征是所述气液分离模块包括旋流分离器，旋流分离器进口与多通阀计量出口连接，旋流分离器上部设置有气路出口与气路计量管线连接，旋流分离器下部设置有液路出口与液路计量管线连接。
4.根据权利要求3所述的一种自动选井计量装置，其特征是在旋流分离器的底部设置有排污口与排污管线连接。
5.根据权利要求3所述的一种自动选井计量装置，其特征是在旋流分离器的顶部安装有安全阀。
6.根据权利要求1所述的一种自动选井计量装置，其特征是所述气路计量管线包括气路管线、设置在气路管线上的气路球阀和气相流量计，液路计量管线包括液路管线、设置在液路管线上的液路球阀和液相流量计，气路管线和液路管线分别连接电动三通球阀，电动三通球阀的另一端与集输管线连接。
7.一种自动选井计量方法，采用权利要求1-6任一项中的装置，其特征是包括以下步骤，
S1.多通阀根据设定顺序选取相应的油井来液管路连通；
S2.来液在旋流分离器内进行气液分离；
S3.根据液位计检测液位，在液位达到上限值时连通液路计量管线，关闭气路计量管线，在液位达到下限值时连通气路计量管线，关闭液路计量管线；
S4.如此往复计量油井产出的液量和气量；
S5.单口油井计量结束后返回步骤S1，重复步骤直到全部油井计量完毕。
8.根据权利要求7所述的一种自动选井计量方法，其特征是步骤S1的具体过程包括，
控制端预先设置好选井顺序和计量时间；
控制端按照顺序控制多通阀进行自动选井。
9.根据权利要求1所述的一种自动选井计量方法，其特征是步骤S3的具体过程包括，
控制器端设定液位上下限值；
当检测到液位小于上限值时，控制电动三通阀使得气路计量管线导通，液路计量管线关闭；
当检测到液位达到上限值时，控制电动三通阀使得气路计量管线关闭，液路计量管线导通；
当检测到液位达到下限值时，控制电动三通阀使得气路计量管线导通，液路计量管线关闭；
如此往复直到计量出油井产出液量和气量。
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