CN112360435A

CN112360435A - 多参数智能计量系统

Info

Publication number: CN112360435A
Application number: CN202110030779.1A
Authority: CN
Inventors: 侯养兵; 孟庆标; 陈艳伟; 薛清然; 徐言民; 谭孟孟; 李安家; 王林林; 陈洪帅; 薛善强
Original assignee: Dongying Tongbo Petroleum Electronic Instrument Co ltd
Current assignee: Dongying Tongbo Petroleum Electronic Instrument Co ltd
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2021-02-12

Abstract

本发明涉及油井计量技术领域，公开了一种多参数智能计量系统，其特征是输入管道通过第一控制阀连接分离罐输入端，分离罐气相输出端通过第一电动球阀、气体流量计连接第一单向阀输入端，分离罐液相输出端通过第二电动球阀、质量流量计连接第二单向阀输入端，第一单向阀输出端及第二单向阀输出端均通过第二控制阀连接输出管道；第二单向阀两端连接电动泵；分离罐上设有第一及第二液位开关；输入管道上设有压力计和温度计，第一电动球阀、第二电动球阀、气体流量计、质量流量计、电动泵、压力计、温度计、第一液位开关及第二液位开关分别与控制装置电连接。其具有检测周期短、计量参数多而准确、易操作、适用性强的优点。

Description

多参数智能计量系统

技术领域

本发明涉及油井计量技术领域，具体多涉及一种多参数智能计量系统。

背景技术

单井计量是油田日常管理的重要环节，单井日产液量、日产油量和含水等指标变化直接反映油层中油水变化规律，是检验生产管理措施，进行油藏动态分析研究的重要依据。随着石油天然气勘探开发的发展，越来越多低渗、特低渗油田投入开发。针对特低渗透油田存在着油井产量低下，产液量变化幅度大，井场地形复杂、单井罐较大等现象，多数油井单井计量存在检测周期长、计量不准确的问题，给油井生产动态分析带来困难，不能满足油藏评价的需要。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述不足和缺陷，而提供一种检测周期短、计量参数多而准确、易操作、适用性强的多参数智能计量系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多参数智能计量系统，包括分离罐、电动球阀、气体流量计、质量流量计、单向阀、电动泵、液位开关、控制阀和控制装置，输入管道通过第一控制阀连接分离罐的输入端，分离罐的气相输出端顺次通过第一电动球阀、气体流量计连接第一单向阀的输入端，所述分离罐的液相输出端顺次通过第二电动球阀、质量流量计连接第二单向阀的输入端，所述第一单向阀的输出端及第二单向阀的输出端均连接第二控制阀的一端，第二控制阀的另一端连接输出管道；所述第二单向阀输入端的管道连接电动泵的输入端，第二单向阀输出端管道连接连接电动泵的输出端；所述分离罐上设有第一液位开关和第二液位开关；所述输入管道与输出管道之间连接有第三控制阀；所述输入管道上设有压力计和温度计，所述第一电动球阀、第二电动球阀、气体流量计、质量流量计、电动泵、压力计、温度计、第一液位开关及第二液位开关分别与控制装置电连接；

所述分离罐包括罐体，罐体一侧上部设有输入管口，罐体另一侧下部设有液相输出管口，罐体顶部设有气相输出管口，所述输入管口上侧的罐体内腔中通过连接板固定设有防溢罩，防溢罩下侧通过螺栓连接有托板，所述托板上部设有封堵球。

所述第一液位开关设置在托板一侧的罐体外部，所述第二液位开关设置在液相输出管口上侧的罐体外部，所述第一液位开关和第二液位开关的感应端均设置在罐体内侧；所述罐体底部设有排空管口。

所述防溢罩呈倒扣的漏斗状结构。

所述托板为带有弧形的圆盘结构，该圆盘结构的鼓起面向上设置并均匀分布设有若干个立柱。

所述封堵球的直径大于气相输出管口的内径。

所述分离罐的底部设有排空阀；所述分离罐的顶部设有安全阀；所述输入管道上设有取样阀。

所述控制装置为带有液晶显示控制屏及网络连接单元的可编程控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：其采用控制装置根据液位开关反馈的信号，对电动球阀及电动泵进行自动控制，从而控制分离罐中剩余混合液体的液面高度，达到气、液有效分离的目的，通过气体流量计和质量流量计分别进行气相和液相的准确计量，且通过压力计、温度计监测管道压力、温度等对生产有用的参数。具有检测周期短、计量参数多而准确、易操作、适用性强的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中分离罐的结构示意图；

图3是图2中A处截面示意图；

图中：1、输入管道；2、第一控制阀；3、分离罐；4、第一电动球阀；5、气体流量计；6、第一单向阀；7、第二电动球阀；8、质量流量计；9、第二单向阀；10、第二控制阀；11、输出管道；12、电动泵；13、第一液位开关；14、第二液位开关；15、第三控制阀；16、压力计；17、温度计；18、安全阀；19、排空阀；20、控制装置；21、取样阀；30、罐体；31、输入管口；32、液相输出管口；33、气相输出管口；34、连接板；35、防溢罩；36、螺栓；37、托板；38、封堵球；39、立柱；40、排空管口。

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。

结合附图1—3，对本发明作进一步的描述：一种多参数智能计量系统，包括分离罐、电动球阀、气体流量计、质量流量计、单向阀、电动泵、液位开关、控制阀和控制装置，输入管道1通过第一控制阀2连接分离罐3的输入端，分离罐3的气相输出端顺次通过第一电动球阀4、气体流量计5连接第一单向阀6的输入端，所述分离罐3的液相输出端顺次通过第二电动球阀7、质量流量计8连接第二单向阀9的输入端，所述第一单向阀6的输出端及第二单向阀9的输出端均连接第二控制阀10的一端，第二控制阀10的另一端连接输出管道11；所述第二单向阀9输入端的管道连接电动泵12的输入端，第二单向阀9输出端管道连接连接电动泵12的输出端；所述分离罐3上设有第一液位开关13和第二液位开关14；所述输入管道1与输出管道11之间连接有第三控制阀15；所述输入管道1上设有压力计16和温度计17，所述第一电动球阀4、第二电动球阀7、气体流量计5、质量流量计8、电动泵12、压力计16、温度计17、第一液位开关13及第二液位开关14分别与控制装置20电连接；

所述分离罐3包括罐体30，罐体30一侧上部设有输入管口31，罐体30另一侧下部设有液相输出管口32，罐体30顶部设有气相输出管口33，所述输入管口31上侧的罐体30内腔中通过连接板34固定设有防溢罩35，防溢罩35下侧通过螺栓36连接有托板37，所述托板37上部设有封堵球38。

所述第一液位开关13设置在托板37一侧的罐体30外部，所述第二液位开关14设置在液相输出管口32上侧的罐体30外部，所述第一液位开关13和第二液位开关14的感应端均设置在罐体30内侧；所述罐体30底部设有排空管口40。

所述防溢罩35呈倒扣的漏斗状结构，该漏斗状结构上部周边低中间高的的设计，有利于进入分离罐3的油井产出液迅速下落至防溢罩35下部。

所述托板37为带有弧形的圆盘结构，该圆盘结构的鼓起面向上设置并均匀分布设有若干个立柱39。

所述封堵球38的直径大于气相输出管口33的内径。

所述分离罐3的底部设有排空阀19；所述分离罐3的顶部设有安全阀18；所述输入管道1上设有取样阀21。

所述控制装置20为带有液晶显示控制屏及网络连接单元的可编程控制器。

制作本发明时，可将所有部件安装在一平台上，形成其可撬装模块化，方便车载移动使用。所述第一液位开关13和第二液位开关14分别限定了罐内液面高度的最高液位和最低液位。

运行时，将本发明的输入管道1通过快速接头连接油田单井的产出液出口，输出管道11通过快速接头连接外输管道，控制装置20连接电源即可。工作过程：来自油田单井的产出液经输入管口31进入分离罐3，在分离罐3中通过旋流分离将油气混合物分离，分离出来的气体进入防溢罩35下部并经防溢罩35中部进入气相输出管口33，然后经第一电动球阀4进入气体流量计5进行计量；分离出来的液体下落至分离罐3内下部并经液相输出管口32并通过第二电动球阀7进入质量流量计8进行流量计量和含水测量；气体流量计5、质量流量计8计量后的气体和液体，分别经第一单向阀6及第二单向阀9后混合并由第二控制阀10进入输出管道11外输。

分离计量过程中，当分离罐3中剩余混合液体的液面达到第一液位开关13时，控制装置20控制关闭第一电动球阀4并启动电动泵12，将混合液体加速抽出，分离罐3中即呈现低压环境，降低其溶解度，使其充分分离，混合液体的液面下降到第一液位开关13以下后，控制装置20打开第一电动球阀4；当分离罐3中剩余混合液体的液面降低到第二液位开关14时，控制装置20控制关闭第二电动球阀7并关闭电动泵12，混合液体的液面上升到高于第二液位开关14时，控制装置20控制开启第二电动球阀7，完成整个控制过程；控制装置20根据第一液位开关13及第二液位开关14反馈的信号，对第一电动球阀4、第二电动球阀7及电动泵12进行自动控制，从而控制分离罐3中剩余混合液体的液面高度，达到气、液有效分离的目的，然后通过气体流量计5和质量流量计8分别进行气相和液相的准确计量。

在运行过程中，油井的产出液排量忽高忽低，当产出液排量较大时，进入分离罐3的油气混合物很快会到达或超过第一液位开关13位置并继续上升，此时，分离罐3中的液面会淹没至托板37上部并浮起封堵球38，封堵球38上升至防溢罩35的倒扣漏斗状结构中部，堵住气相输出管口33，有效防止液相进入气相计量通道。托板37设计为带有弧形的圆盘结构，有利于油气混合物液位回落时尽快流出托板37的上平面，立柱39的作用在于将封堵球38与托板37留有一定的间隔，防止封堵球38被油气混合物沾黏在托板37上。

同时，本发明通过压力计16、温度计17监测管道压力、温度等对生产有用的参数。上述气液相的计量数据、管道压力、温度参数以及含水测量数据均通过可编程控制器的网络连接单元，与上位计算机网络连接存储记录，大大方便了油田工人的工作。

本发明其采用控制装置根据液位开关反馈的信号，对电动球阀及电动泵进行自动控制，从而控制分离罐中剩余混合液体的液面高度，达到气、液有效分离的目的，通过气体流量计和质量流量计分别进行气相和液相的准确计量，且通过压力计、温度计监测管道压力、温度等对生产有用的参数。具有检测周期短、计量参数多而准确、易操作、适用性强的优点。

Claims

1.多参数智能计量系统，包括分离罐、电动球阀、气体流量计、质量流量计、单向阀、电动泵、液位开关、控制阀和控制装置，其特征在于：输入管道（1）通过第一控制阀（2）连接分离罐（3）的输入端，分离罐（3）的气相输出端顺次通过第一电动球阀（4）、气体流量计（5）连接第一单向阀（6）的输入端，所述分离罐（3）的液相输出端顺次通过第二电动球阀（7）、质量流量计（8）连接第二单向阀（9）的输入端，所述第一单向阀（6）的输出端及第二单向阀（9）的输出端均连接第二控制阀（10）的一端，第二控制阀（10）的另一端连接输出管道（11）；所述第二单向阀（9）输入端的管道连接电动泵（12）的输入端，第二单向阀（9）输出端管道连接连接电动泵（12）的输出端；所述分离罐（3）上设有第一液位开关（13）和第二液位开关（14）；所述输入管道（1）与输出管道（11）之间连接有第三控制阀（15）；所述输入管道（1）上设有压力计（16）和温度计（17），所述第一电动球阀（4）、第二电动球阀（7）、气体流量计（5）、质量流量计（8）、电动泵（12）、压力计（16）、温度计（17）、第一液位开关（13）及第二液位开关（14）分别与控制装置（20）电连接；

所述分离罐（3）包括罐体（30），罐体（30）一侧上部设有输入管口（31），罐体（30）另一侧下部设有液相输出管口（32），罐体（30）顶部设有气相输出管口（33），所述输入管口（31）上侧的罐体（30）内腔中通过连接板（34）固定设有防溢罩（35），防溢罩（35）下侧通过螺栓（36）连接有托板（37），所述托板（37）上部设有封堵球（38）。

2.根据权利要求1所述的多参数智能计量系统，其特征在于：所述第一液位开关（13）设置在托板（37）一侧的罐体（30）外部，所述第二液位开关（14）设置在液相输出管口（32）上侧的罐体（30）外部，所述第一液位开关（13）和第二液位开关（14）的感应端均设置在罐体（30）内侧；所述罐体（30）底部设有排空管口（40）。

3.根据权利要求1所述的多参数智能计量系统，其特征在于：所述防溢罩（35）呈倒扣的漏斗状结构。

4.根据权利要求1所述的多参数智能计量系统，其特征在于：所述托板（37）为带有弧形的圆盘结构，该圆盘结构的鼓起面向上设置并均匀分布设有若干个立柱（39）。

5.根据权利要求1所述的多参数智能计量系统，其特征在于：所述封堵球（38）的直径大于气相输出管口（33）的内径。

6.根据权利要求1所述的多参数智能计量系统，其特征在于：所述分离罐（3）的底部设有排空阀（19）；所述分离罐（3）的顶部设有安全阀（18）；所述输入管道（1）上设有取样阀（21）。

7.根据权利要求1所述的多参数智能计量系统，其特征在于：所述控制装置（20）为带有液晶显示控制屏及网络连接单元的可编程控制器。