CN114542991B - 一种多相流混输的计量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种多相流混输的计量装置及方法,通过将多个油井连接混输装置,液体混合物在第一罐体和第二罐体中循环,提高了混输装置的液体混合物处理量,还避免额外再设置静置机构,简化了分输装置的结构。同时,延长了液体混合物在混输装置中的静置时间,进而可以充分地分离出液体混合物中的大部分气体,以有效减少液体混合物中的空泡;特别的,形成真空吸入腔的罐体由于负压可以加速空泡的析出,进一步降低了液体混合物中的含气量,提高了气体体积和液体体积计量的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及多相流混输技术领域,尤其涉及一种多相流混输的计量装置及方法。
背景技术
在油井实际生产和采集的过程中,其产出物通常是包括石油、天然气、水等组成的混合物,即为多相流,多相流内各组分的密度不同。此外,不同的油井之间通常间距是数公里,甚至数十公里;多个油井的产出的多相流通过管道连接处理站,混合物在处理站进行初步收集处理后,再集中将多相流送至炼油厂或储存站等。
由于多相流的输送距离较长,多相流在长距离输送中,其在管道内的石油和水的液体混合物在强烈的碰撞搅拌下,部分微小石油液滴分散在水中,形成乳状液;还有部分空气和/或天然气进入液体中形成大量空泡,导致液体混合物中含气量较高,可能影响气液体积的计量准确性以及影响液体混合物的含油量。故现有技术中,通常需要先对不同油井的多相流静置处理,进而再对多相流混合分输,其所需设备较多且效率较低。
发明内容
本申请提供一种多相流混输的计量装置及方法,以解决多油井的多相流分输系统复杂且计量准确性偏低的技术问题。
一方面,本申请提供一种多相流混输计量装置,包括:
混输装置,其包括第一罐体、第二罐体,换向机构和检测机构;
所述换向机构与所述第一罐体、所述第二罐体连接,用于驱动所述第一罐体和所述第二罐体中的液体往复循环,使所述第一罐体和所述第二罐体交替形成真空吸入腔和/或者压缩排出腔,以实现对液体、气体或者气液混合物的连续混合输送;
检测机构,其包括第一液位计、第二液位计以及流量计,所述第一液位计设置于所述第一罐体处,所述第二液位计设置于所述第二罐体处,所述流量计设置于所述换向机构处,用于检测所述换向机构驱动所述第一罐体和所述第二罐体循环液体的流量;
外输管线、混输管线、计量计,至少两个油井输入管线和至少两个切换机构;
所述切换机构连接所述油井输入管线,所述外输管线和所述混输装置;所述切换机构用于开启和/或关闭所述油井输入管线,或用于切换所述油井输入管线中的气液混合物流向所述外输管线或所述混输装置;
所述混输装置连接所述外输管线,所述外输管线上设有所述计量计。
在本申请一种可能的实现方式中,所述切换机构包括三个连接支管,每一所述连接支管上均设有单向阀,三个所述连接支管的一端互相连接,另一端分别连接所述外输管线,所述混输装置和所述油井输入管线。
在本申请一种可能的实现方式中,所述切换机构包括为三个连接支管和三通阀,三个所述连接支管的一端连通所述三通阀,另一端分别连接所述外输管线,所述混输装置和所述油井输入管线。
在本申请一种可能的实现方式中,所述外输管线在气液混合物流动方向远离所述混输管线的一端还设有计量计。
在本申请一种可能的实现方式中,所述油井输入管线上设有压力计,所述多相流混输计量装置包括控制器,所述控制器电连接所述压力计,所述切换机构和所述混输装置。
另一方面,本申请还提供一种多相流混输的计量方法,包括:
通过至少两个油井输入管线向混输装置内输入气液混合物;
控制换向机构工作,使所述第一罐体和所述第二罐体中的一者液位下降形成真空吸入腔,另外一者液位上升形成压缩排出腔;其中,形成真空吸入腔的罐体吸入液体和/或气体,形成压缩排出腔的罐体排出液体和/或气体;
获取形成真空吸入腔的罐体的液位高度和流经流量计的转移体积;
根据所述液位高度和所述转移体积计算得到吸入所述混输装置的气体体积和液体体积。
在本申请一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
获取形成真空吸入腔的罐体内的罐体压力和标准压力;
根据所述液位高度,所述罐体压力和标准压力计算得到吸入所述混输装置的所述气体体积。
在本申请一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
切换任一切换机构,并使得与该所述切换机构对应的所述油井输入管线连接外输管线;
获取计量计的总输送体积;
根据所述总输送体积,所述液体体积和所述气体体积,计算得到该所述切换机构对应的所述油井输入管线的气液输送体积。
在本申请一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
获取压力计的管内压力;
根据所述管内压力判断所述油井输入管线是否存在泄漏;
若任意所述油井输入管线泄漏,则切换该所述油井输入管线的所述切换机构,以关闭该所述油井输入管线。
在本申请一种可能的实现方式中,所述切换该所述油井输入管线的切换机构还包括:
切换未泄漏的所述油井输入管线的所述切换机构,以关闭未泄漏的所述油井输入管线或使未泄漏的所述油井输入管线连接外输管线。
本申请提供的一种多相流混输的计量装置及方法,通过将多个油井连接混输装置,液体混合物在第一罐体和第二罐体中循环,提高了混输装置的液体混合物处理量,还避免额外再设置静置机构,简化了分输装置的结构。同时,延长了液体混合物在混输装置中的静置时间,进而可以充分地分离出液体混合物中的大部分气体,以有效减少液体混合物中的空泡;特别的,形成真空吸入腔的罐体由于负压可以加速空泡的析出,进一步降低了液体混合物中的含气量,提高了气体体积和液体体积计量的准确性。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其他有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的多相流混输的计量装置的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的多相流混输的计量装置的另一结构示意图;
图3为本申请实施例提供的多相流混输的计量方法的流程图。
附图标记:
多相流混输计量装置100、混输装置200、第一罐体210、第二罐体220、换向机构230、流量计231、动力泵232、检测机构240、外输管线300、混输管线400、油井输入管线500、切换机构600、连接支管610、单向阀620、三通阀630、计量计700、压力计800、控制器900。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;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。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申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参考图1至图2,本申请实施例提供一种多相流混输计量装置100,包括:混输装置200,其包括第一罐体210、第二罐体220,换向机构230和检测机构240;换向机构230与第一罐体210、第二罐体220连接,用于驱动第一罐体210和第二罐体220中的液体往复循环,使第一罐体210和第二罐体220交替形成真空吸入腔和/或者压缩排出腔,以实现对液体、气体或者气液混合物的连续混合输送;检测机构240,其包括第一液位计、第二液位计以及流量计231,第一液位计设置于第一罐体210处,第二液位计设置于第二罐体220处,流量计231设置于换向机构230处,用于检测换向机构230驱动第一罐体210和第二罐体220循环液体的流量;外输管线300、混输管线400,至少两个油井输入管线500和至少两个切换机构600;切换机构600连接油井输入管线500,外输管线300和混输装置200;切换机构600用于开启和/或关闭油井输入管线500,或用于切换油井输入管线500中的气液混合物流向外输管线300或混输装置200;混输装置200连接外输管线300。
需要说明的是,在油井实际生产和采集的过程中,其产出物通常是包括石油、天然气、水等组成的混合物,即为多相流,多相流内各组分的密度不同。此外,不同的油井之间通常间距是数公里,甚至数十公里;多个油井的产出的多相流通过管道连接处理站,混合物在处理站进行初步收集处理后,再集中将多相流送至炼油厂或储存站等。
由于多相流的输送距离较长,多相流在长距离输送中,其在管道内的石油和水的液体混合物在强烈的碰撞搅拌下,部分微小石油液滴分散在水中,形成乳状液;还有部分空气和/或天然气进入液体中形成大量空泡,导致液体混合物中含气量较高,可能影响气液体积的计量准确性以及影响液体混合物的含油量。故现有技术中,通常需要先对不同油井的多相流静置处理,进而再对多相流混合分输,其所需设备较多且效率较低。
此外,现有对多相流的计量通常采用气体和/或液体流量计计量,受管道长度,气体压力和液体混合物中含气量等影响,其计量实时性较差且计量结果准确性较低。
通过将多个油井连接混输装置200,液体混合物在第一罐体210和第二罐体220中循环,提高了混输装置200的液体混合物处理量,还避免额外再设置静置机构,简化了分输装置的结构。同时,延长了液体混合物在混输装置200中的静置时间,进而可以充分地分离出液体混合物中的大部分气体,以有效减少液体混合物中的空泡;特别的,形成真空吸入腔的罐体由于负压可以加速空泡的析出,进一步降低了液体混合物中的含气量,提高了气体体积和液体体积计量的准确性。
具体的,第一罐体210、第二罐体220是指用于储存多相流体的容器。第一罐体210以及第二罐体220主要用于在第一罐体210以及第二罐体220中的液体往复循环时,第一罐体210和第二罐体220交替形成真空吸入腔和/或者压缩排出腔,形成真空吸入腔的罐体通过负压作用吸取多相流体,形成真压缩排出腔的罐体通过高压作用将气体排出,同时随着液位升高,再将液体排出,最终实现对液体、气体或者气液混合物的连续混合抽取以及输送。
示例性的,当第一罐体210向第二罐体220输送液体时,第一罐体210由于液位下降,气体空间膨胀压力降低,通过负压作用吸取多相流体,第二罐体220由于液位上升,压缩气体空间压力升高,通过高压作用将气体排出,同时随着液位上升,将第二罐体220的液体溢流排出。
换向机构230主要用于驱动第一罐体210和第二罐体220中的液体往复循环,进而使得第一罐体210、第二罐体220交替出现真空吸入腔和/或者压缩排出腔,通过真空吸入腔对多相流进行吸取,并通过压缩排出腔对气体和液体进行排出。具体的,换向机构230可以包括动力泵232以及连接管线,其中动力泵232作为驱动第一罐体210和第二罐体220中的液体往复循环的动力源,连接管线作为第一罐体210和第二罐体220液体往复循环流通的通道,一般的,连接管线可以连接在第一罐体210和第二罐体220的底部,以便于通过动力泵232泵送第一罐体210和第二罐体220底部的液体,可以理解的是,连接管线亦可以连接在第一罐体210和第二罐体220的其他位置。
检测机构240用于反馈多相混合物流体计量装置的液位、流量等信息,以便于根据液位、流量信息对多相流体进行计算。具体的,检测机构240可以包括第一液位计、第二液位计以及流量计231;其中,第一液位计设置于第一罐体210处,第二液位计设置于第二罐体220处,第一液位计以及第二液位计用于检测第一罐体210以及第二罐体220的液位,以便于在换向机构230切换液体流向后,得到排出液体的罐体的液位下降高度。由于排出液体罐体的液位下降压力降低,多相流被吸入排出液体的罐体中,多相流被吸入后液体流入罐体下部,气体处于罐体上部,液位下降空间被吸入多相流体中的气体所占据,因此将液位下降空间作为气体体积,得到多相流混输过程中的气体体积。
值得注意的是,在每个循环过程开始前或在上一个循环过程中,可以持续获取第一罐体210的液位高度、第二罐体220的液位高度,以便于判断第一罐体210和第二罐体220液位高度是否达到开启下一次循环过程的条件,进而开始计量该下一次循环过程中的液体体积;具体的,可以通过设置在第一罐体210和第二罐体220处的液位计持续测量得到第一罐体210的液位高度、第二罐体220的液位高度进行检测。
一般的,预设液位线为设定的最低的液位高度,避免液位过低造成第一罐体210和第二罐体220无法交换液体的现象,示例性的,预设液位线可以设置在换向机构230中连接管线与第一罐体210和第二罐体220连通的入口处,以避免液位下降过低换向机构230中的动力泵232无法抽取液体。可以理解的,预设液位线还可以是高于连接管线与第一罐体210和第二罐体220连通的入口的其他位置。
进一步地,在另一些实施例中,还可以在第一罐体210和第二罐体220内设置压力计800和/或温度计等,并根据第一罐体210和第二罐体220的压力和/或温度等参数计算气体体积,提高气体计量的准确性。
流量计231设置于换向机构230处,用于检测换向机构230驱动第一罐体210和第二罐体220循环液体的流量,以便于得到换向机构230输送的液体容积。一般的,流量计231与换向机构230中的动力泵232相邻设置,以便测得动力泵232输送液体的流量。由于换向机构230输送液体的液体容积等于被吸入多相混合物中液体的体积与液位下降空间之和,因此在得到液位下降空间情况下,则可以将液体下降空间与换向机构230输送液体的液体容积的差值作为液体体积,最终分别计算得到多相流体中气体体积以及液体体积。
本申请实施例中提供的多相流混输计量装置100具备至少两个油井输入管线500,其分别连接不同的油井;油井产出的多相流混合物可依次通过油井输入管线500,切换机构600再进入混输装置200,多相流在混输装置200中一方面进行初步沉降分离出液体中空泡,另一方面通过混输装置200的分输可以精确实时计算出气体体积和液体体积;最后通过混输管线400和外输管线300实现多相流的分输。
进一步地,在另一些实施例中,当存在多个油井时,可相应的设置多个油井输入管线500,例如,3个,或4个等,在此不作过多的限定。
此外,切换机构600可以直接使得油井输入管线500直接连接外输管线300,进而将任意油井产出的多相流直接外输。
在一些实施例中,切换机构600包括三个连接支管610,每一连接支管610上均设有单向阀620,三个连接支管610的一端互相连接,另一端分别连接外输管线300,混输装置200和油井输入管线500。
具体的,三个连接支管610上的单向阀620用于控制连接支管610的开启或关闭。
多个连接支管610和单向阀620组成的切换机构600,各零部件的成本较低且维护简单,可提高切换机构600的结构稳定性。
进一步地,在另一些实施例中,单向阀620可以是气动阀,或电动阀等,在此不作过多的限定。
在一些实施例中,切换机构600包括为三个连接支管610和三通阀630,三个连接支管610的一端连通三通阀630,另一端分别连接外输管线300,混输装置200和油井输入管线500。
通过设置三通阀630替换多个单向阀620组成的阀门组,可简化切换机构600的结构。
在一些实施例中,外输管线300在气液混合物流动方向远离混输管线400的一端还设有计量计700。
具体的,计量计700用于计量流经外输管线300的多相流的体积。计量计700可以包括气体流量计和液体流量计等。
通过设置计量计700,当任一油井输入管线500未连接混输装置200,而直接连接外输管线300时;结合混输管线400测得的数据,两者之间的差值即为该油井的产量,可以快速测得任意油井的产量。
在一些实施例中,油井输入管线500上设有压力计800,多相流混输计量装置100包括控制器900,控制器900电连接压力计800,切换机构600和混输装置200。
需要说明的是,由于油井之间的距离以及油井与处理站之间的距离较远,且通常位于室外环境。油井输入管线500容易出现破损泄漏,污染环境且降低了石油和天然气的产量。
通过在油井输入管线500上设置压力计800,压力计800可以实时检测油井输入管线500的压力,控制器900可以判断油井输入管线500是否出现破损泄漏;进而控制切换机构600关闭泄漏的油井输入管线500,同时在混输装置200的真空吸入腔的负压作用下,可以快速吸走泄漏管道内的多相流,减少油气浪费和对环境污染;且真空吸入腔的负压可以快速降低泄漏管道内的压力,还可以避免油井输入管线500泄漏处管道的二次破损,降低维护成本。
具体的,电连接可以是电讯连接,或无线连接等。
进一步地,在另一些实施例中,若连接支管610等管路泄漏,也可以关闭与该连接支管610连接的油井输入管线500,使得该连接支管610可利用混输装置200的负压快速吸走连接支管610内的气液混合物。其原理与上文所述相同或类似,在此不作过多的阐述。
进一步地,在另一些实施例中,当压力计800检测到任意油井输入管线500存在泄漏时,还可以关闭其他未泄漏的油井输入管线500或使其他未泄漏的油井输入管线500连接外输管线300;使得混输装置200的全部功率可用于吸入泄漏的油井输入管线500内的多相流,提高多相流混输的计量装置的降压效率。
请参考图1至图3,本申请还提供一种多相流混输的计量方法,包括:
通过至少两个油井输入管线500向混输装置200内输入气液混合物。
具体的,气液混合物即为多相流。
进一步地,在另一些实施例中,还可以设置多个油井输入管线500向混输装置200内输入气液混合物。
控制换向机构230工作,使第一罐体210和第二罐体220中的一者液位下降形成真空吸入腔,另外一者液位上升形成压缩排出腔;其中,形成真空吸入腔的罐体吸入液体和/或气体,形成压缩排出腔的罐体排出液体和/或气体。
通过形成真空吸入腔的罐体可以负压从油井输入管线500吸入液体和/或气体,形成压缩排出腔的罐体可以增压输出液体和/或气体;可以提高吸入多相流和多相流分输的效率,且液体混合物在第一罐体210或第二罐体220内可以相对静置,进而使得液体混合物的空泡自动排出,其中,形成真空吸入腔的罐体由于负压可以加速空泡的析出,降低了液体混合物中的含气量,提高液体混合物的含油量和混输装置200的计量准确性。
获取形成真空吸入腔的罐体的液位高度和流经流量计231的转移体积。
具体的,第一液位计采集第一罐体210内的液位高度,第二液位计采集第二罐体220内的液位高度,流量计231采集经第一罐体210进入第二罐体220内或第二罐体220进入第一罐体210内的转移体积。
根据液位高度和转移体积计算得到吸入混输装置200的气体体积和液体体积。
需要说明的是,由于第一罐体210和第二罐体220交替形成真空吸入腔和压缩排出腔,故示例性地,以下以第一罐体210为形成真空吸入腔为例进行说明。
当换向机构230工作并使得第一罐体210形成真空吸入腔时,第一罐体210吸入油井输入管线500内的多相流。相应的,第一罐体210内的液位下降,可以计算出第一罐体210内的相对于液位下降前增大的空腔体积以及液体的减少体积;增大的空腔体积即为气体体积,减少体积加上转移体积即为油井输入管线500内输入混输装置200内的液体混合物的体积,即液体体积。
如此,可以实时计算出油井输入管线500内输入该形成真空吸入腔的罐体内的气体体积和液体体积。可以理解的是,将第一罐体210和第二罐体220形成真空吸入腔时所吸入的气体体积和液体体积累加,即可得到油井输入管线500累积输入混输装置200的气体体积和液体体积,提高油井产量的计量准确性。
此外,当换向机构230工作并使得第二罐体220形成真空吸入腔时,其计算油井输入管线500内输入混输装置200内的气体体积和液体体积的方式与上文所述相同或类似,在此不作过多的阐述。
在一些实施例中,所述方法还包括:
获取形成真空吸入腔的罐体内的罐体压力和标准压力;根据液位高度,罐体压力和标准压力计800算得到吸入混输装置200的气体体积。
需要说明的是,由于气体和液体的密度差距较大,通常情况下,形成真空吸入腔的罐体内液位下降而空出的空间可以近似地看作全部被气体所充满。故可以把相对于液位下降前增大的空腔体积看作气体体积;但形成真空吸入腔的罐体液位下降后其压力会显著改变,通常液位下降前的管罐体压力会大于液位下降后的管罐体压力。负压罐体虽然可以加速空泡的析出,降低了液体混合物中的含气量,但同时会造成气体体积计算不准确。
另需说明的是,标准压力是指计量气体体积统一采用的压力,示例性的,标准压力可以是标准大气压力。
通过采用罐体压力和标准压力计800算得到的气体体积,可以将液体下降空间对应的气体体积转换为标准压力下的体积,进而可以修正因形成真空吸入腔体的罐体内的负压造成的气体体积计算不准确,提高油井产量的计量准确性。
具体的,在得到真空吸入腔的罐体液位下降后的罐体压力以及标准压力,则可以根据液位高度、罐体压力以及标准压力通过理想气体状态方程计算得到该罐体内吸入的气体体积。
示例性地,可以根据如下公式计算得到气体体积Q2:Q2=Q1*P1/P2。
其中,P1为罐体压力,P2为标准压力,Q1为罐体负压状态下根据液位高度差计算得到的气体体积;其中,根据液位高度差计算得到气体体积的计算方法为本领域所熟知,在此不作过多的阐述。
可以理解的,上述对于气体体积计算主要考虑压力变化而进行。
故进一步地,在另一些实施例中,还可以根据压力变化采用其他计算方法来计算气体体积,或同时考虑罐内压力和/或温度变化以计算气体体积等,其计算方法为本领域所熟知,在此不作过多的阐述。
在一些实施例中,该方法还包括:切换任一切换机构600,并使得与该切换机构600对应的油井输入管线500连接外输管线300;获取计量计700的总输送体积;根据总输送体积,液体体积和气体体积,计算得到该切换机构600对应的油井输入管线500的气液输送体积。
需要说明的是,在多油井的多相流混输计量中,用户可能需要实时计量某一或某部分油井的产量。
通过设置计量计700,可以获取所有油井输入管线500的输入的多相流体积,即总输送体积。另通过将需要单井计量的油井输入管线500直接连接外输管线300而非混输装置200,进而通过总输送体积减去混输装置200计量的得到的气体体积和液体体积,可以得到单井的气液输送体积。提高了油井的产出计量的灵活性。
在一些实施例中,该方法还包括:获取压力计800的管内压力;根据管内压力判断油井输入管线500是否存在泄漏;若任意油井输入管线500泄漏,则切换该油井输入管线500的切换机构600,以关闭该油井输入管线500。
需要说明的是,通过在油井输入管线500上设置压力计800,压力计800可以实时检测油井输入管线500的压力,控制器900可以判断油井输入管线500是否出现破损泄漏;进而控制切换机构600关闭泄漏的油井输入管线500,同时在混输装置200的真空吸入腔的负压作用下,可以快速吸走泄漏管道内的多相流,减少油气浪费和对环境污染;且真空吸入腔的负压可以快速降低泄漏管道内的压力,还可以避免油井输入管线500泄漏处管道的二次破损,降低维护成本。
在一些实施例中,切换该油井输入管线500的切换机构600还包括:
切换未泄漏的油井输入管线500的切换机构600,以关闭未泄漏的油井输入管线500或使未泄漏的油井输入管线500连接外输管线300。
如上,使得混输装置200的全部功率可用于吸入泄漏的油井输入管线500内的气液混合物,提高多相流混输的计量装置的降压效率。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种多相流混输的计量装置及方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种多相流混输的计量方法,其特征在于,用于多相流混输计量装置的控制,所述多相流混输计量装置包括:
混输装置,其包括第一罐体、第二罐体,换向机构和检测机构;
所述换向机构与所述第一罐体、所述第二罐体连接,用于驱动所述第一罐体和所述第二罐体中的液体往复循环,使所述第一罐体和所述第二罐体交替形成真空吸入腔和/或者压缩排出腔,以实现对液体、气体或者气液混合物的连续混合输送;
检测机构,其包括第一液位计、第二液位计以及流量计,所述第一液位计设置于所述第一罐体处,所述第二液位计设置于所述第二罐体处,所述流量计设置于所述换向机构处,用于检测所述换向机构驱动所述第一罐体和所述第二罐体循环液体的流量;
外输管线、混输管线、至少两个油井输入管线和至少两个切换机构;
所述切换机构连接所述油井输入管线,所述外输管线和所述混输装置;所述切换机构用于开启和/或关闭所述油井输入管线,或用于切换所述油井输入管线中的气液混合物流向所述外输管线或所述混输装置;所述混输装置连接所述外输管线;
所述油井输入管线上设有压力计,所述多相流混输计量装置包括控制器,所述控制器电连接所述压力计,所述切换机构和所述混输装置;
所述计量方法,包括:
通过至少两个油井输入管线向混输装置内输入气液混合物;
控制换向机构工作,使所述第一罐体和所述第二罐体中的一者液位下降形成真空吸入腔,另外一者液位上升形成压缩排出腔;其中,形成真空吸入腔的罐体吸入液体和/或气体,形成压缩排出腔的罐体排出液体和/或气体;
获取形成真空吸入腔的罐体的液位高度和流经流量计的转移体积;
根据所述液位高度和所述转移体积计算得到吸入所述混输装置的气体体积和液体体积;
获取压力计的管内压力;
根据所述管内压力判断所述油井输入管线是否存在泄漏;
若任意所述油井输入管线泄漏,则切换该所述油井输入管线的切换机构,以关闭该所述油井输入管线,并切换未泄漏的所述油井输入管线的所述切换机构,以关闭未泄漏的所述油井输入管线或使未泄漏的所述油井输入管线连接外输管线。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述切换机构包括三个连接支管,每一所述连接支管上均设有单向阀,三个所述连接支管的一端互相连接,另一端分别连接所述外输管线,所述混输装置和所述油井输入管线。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述切换机构包括为三个连接支管和三通阀,三个所述连接支管的一端连通所述三通阀,另一端分别连接所述外输管线,所述混输装置和所述油井输入管线。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取形成真空吸入腔的罐体内的罐体压力和标准压力;
根据所述液位高度,所述罐体压力和标准压力计算得到吸入所述混输装置的所述气体体积。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述外输管线在气液混合物流动方向远离所述混输管线的一端还设有计量计。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
切换任一切换机构,并使得与该所述切换机构对应的所述油井输入管线连接外输管线;
获取计量计的总输送体积;
根据所述总输送体积,所述液体体积和所述气体体积,计算得到该所述切换机构对应的所述油井输入管线的气液输送体积。
7.一种多相流混输计量装置,其特征在于,包括第一罐体、第二罐体、换向机构、检测机构、及控制器;
所述换向机构与所述第一罐体、所述第二罐体连接,用于驱动所述第一罐体和所述第二罐体中的液体往复循环,使所述第一罐体和所述第二罐体交替形成真空吸入腔和/或者压缩排出腔,以实现对液体、气体或者气液混合物的连续混合输送;
检测机构,其包括第一液位计、第二液位计以及流量计,所述第一液位计设置于所述第一罐体处,所述第二液位计设置于所述第二罐体处,所述流量计设置于所述换向机构处,用于检测所述换向机构驱动所述第一罐体和所述第二罐体循环液体的流量;
外输管线、混输管线、至少两个油井输入管线和至少两个切换机构;
所述切换机构连接所述油井输入管线,所述外输管线和所述混输装置;所述切换机构用于开启和/或关闭所述油井输入管线,或用于切换所述油井输入管线中的气液混合物流向所述外输管线或所述混输装置;所述混输装置连接所述外输管线;
所述控制器用于执行权利要求1至6任一项所述的计量方法。
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