CN201396139Y - 丛式井组自动选井在线计量装置 - Google Patents

Abstract

丛式井组自动选井在线计量装置，应用于油井产量计量。特征是：多通阀连接气液分离器的入口，气液分离器管线连接电动三通调节阀，在管线上固定有孔板流量计；气液分离器的液出口连接电动三通调节阀的液进口，在管线上固定有楔形流量计和密度计；电动三通调节阀出口连接多通阀的出口管线；孔板流量计、楔形流量计和密度计有信号线连接采集控制器多通阀和电动三通调节阀有控制导线连接采集控制器。效果是：采用先进行油气分离后计量，将油气分离消除了气体对计量精度的影响，同时提高了计量精度。

Description

丛式井组自动选井在线计量装置

技术领域

本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及油井产量计量，是一种油田丛式井组单井原油产量自动在线计量装置。

背景技术

油井产量计量是指计量单井油、气、水三种采出物的日产量，以满足生产动态分析的需要。油井产量计量是油田生产管理的一项重要工作，是掌握油井的生产动态，分析储油层的变化情况，科学地制定油田开发方案的重要依据目前。

目前国内各油田采用的油井产量计量方法主要有玻璃管量油、翻斗量油、两相分离密度法和三相分离计量、双容积自动量油分离器计量、活动计量车和功图法计量。油田的计量方式多样，各种方法都有其优缺点，因此在油田各有一定的市场。比较先进的油井计量方式为功图法。该方法通过建立油井有杆泵抽油系统的力学振动的数学模型，计算出给定系统在不同井口示功图激励下的泵功图响应，然后对此泵功图进行定量分析，确定泵的有效冲程、充满系数、漏失量，进而求出地面折算有效排量。同时，考虑到地层特性等不确定因素，采用在某一区块选取一些井进行油井测试，然后经对比分析算出这个区块对功图计算结果的修正值。其技术关键是泵功图特征的识别、载荷特征线的计算、凡尔开闭点的确定、有效冲程、充满系数和漏失量的计算。该方法能够实现油井实时在线计量，在线监测油井参数(电流，电压，井口温度，压力，示功图等)，对抽油机的各种故障(包括：电流、电压越限、压力过高过低、光杆卡死时过载、停机、缺相、欠载等)进行实时诊断，及时发现故障并报警，远程控制抽油机的启停，随时查询油井运行参数，并实现参数远传和网上资源共享。功图法在以功图形状、几何特征为主要研究对象的故障判断方面准确度相对较高，而在工况分析计算量化方面准确度还很低，如油井的产量无法准确预测；泵的充满系数受很多因素影响，尤其含气对充满系数的影响无法准确量化，目前还无法准确地预测各工况下的充满系数；连喷带抽油井产量无法判断，有气体影响和外部因素造成负荷异常的油井误差相对较大。

目前大多数油田的油井计量基本上采用的是立式两相分离器作气液分离，间歇计量或人工取样化验含水率，这些方法存在一些问题，如两相分离器玻璃管量油，计量时间短，误差大，不能实现油井自动计量；人工测定原油含水率，误差大。由于人工取样的代表性与具体操作者的技能因素有很大关系，几次的平均差值高达20％～30％，这就难计量准单井的产油量与产水量，产气量大多未计量，影响了对气体的综合利用。功图法油井计量装置能实现油井在线计量外，其余测量技术均不能够同时满足油井的实时、在线计量。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种丛式井组自动选井在线计量装置，采用多通阀与高效旋流分离器、流量计相结合，先进行油气分离后计量，将油气分离消除气体对计量精度的影响，实现自动选井计量，同时提高计量精度。

本实用新型采用的技术方案是：丛式井组自动选井在线计量装置，主要由多通阀1、气液分离器2、孔板流量计3、楔形流量计4、液位变送器5、密度计6、电动三通调节阀7和计算机8组成，多通阀体上有多个来油入口，1个集输出口，1个计量出口。通过控制转动多通阀1的阀芯，使计量出口与要选定的一个油井的采出液入口连通，能实现选定井的采出液气液两相流进并进行检测计量。中国专利公开号CN2572159，提供了一种多通阀1，市场上有多通阀1产品。其特征在于：多通阀1的计量出口有管线连接气液分离器2的入口。气液分离器2的气出口有管线连接电动三通调节阀7的气进口，在气液分离器2的气出口与电动三通调节阀7之间的气进口管线上固定有孔板流量计3，孔板流量计3检测分离气体流量；气液分离器2的液出口有管线连接电动三通调节阀7的液进口，在气液分离器2的液出口与电动三通调节阀7之间的液进口管线上固定有楔形流量计4和密度计6；楔形流量计4检测分离液体流量，密度计6检测分离液体密度。完成检测的分离气体与完成检测的液体在电动三通调节阀7内混合。电动三通调节阀7的出口有管线连接多通阀1的出口管线，经过检测的采出汇集到原油出口管线外输。

所述的孔板流量计3、楔形流量计4和密度计6有信号线连接采集控制器8，所述的多通阀1和电动三通调节阀7有控制导线连接采集控制器8。采集控制器8包括计算机、A/D转换器和GPRS通信远传系统。

为了提高气液分离器2的分离的效果，调整电动三通调节阀7油气出口大小，在气液分离器2上安装有液位变送器5，液位变送器5有控制导线连接采集控制器8。

气液分离器2采用的是旋流气液分离器。

丛式井组自动选井在线计量装置工作过程：丛式井组自动选井在线计量装置能用于丛式井组油井采出液的计量。能够实现丛式井组油井自动选井计量、油气水三相流量实时在线计量，具备数据远传及软件远程控制功能。采用多通阀实现丛式井场多口井自动选井计量，多通阀1上有多个来油入口，通过控制转动阀芯，使计量出口与要选定的一个油井的来油入口连通，实现选定井的气液两相流进入并进行检测计量；采用气液分离器2旋流产生的离心力及重力共同作用实现油气分离，消除了气体对计量的影响；采用密度计6实现对含水的测量；根据液位变送器5监测信息，控制电动三通调节阀7油气出口大小，保证了油气分离的效果；通过流量计算机实现了数据的采集，利用GPRS实现了数据远程传输。

本实用新型的有益效果：本实用新型丛式井组自动选井在线计量装置，采用多通阀与高效旋流分离器、流量计相结合，先进行油气分离后计量，将油气分离消除了气体对计量精度的影响，同时提高了计量精度。计量操作简单，自动化程度高，能实现数据采集及传输，远程在线计量控制。减轻工人劳动强度，降低手工操作误差。计量准确度高，最大误差在±5％范围以内；克服了目前油田现有的双容积分离器需要人工抄表、化验、切换阀门，用工量大、劳动强度大以及计量不连续、误差大等安全、环保、节能等技术瓶颈问题。

附图说明

图1是丛式井组自动选井在线计量装置的构造示意图。空心箭头表示分离气流动的方向；实心箭头表示分离液体流动的方向；半空心箭头表示的是气液混合的采出液和混合后的液体流动的方向。

图2是图1的俯视图。

图中，1.多通阀，2.气液分离器，3.孔板流量计，4.楔形流量计，5.液位变送器，6.密度计，7.电动三通调节阀，8.计算机。

具体实施方式

实施例1：以一个丛式井组自动选井在线计量装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型丛式井组自动选井在线计量装置，主要由多通阀1、气液分离器2、孔板流量计3、楔形流量计4、液位变送器5、密度计6、电动三通调节阀7和计算机8组成。多通阀1的计量出口有管线连接气液分离器2的入口。气液分离器2的气出口有管线连接电动三通调节阀7的气进口，在气液分离器2的气出口与电动三通调节阀7之间的气进口管线上固定有一个孔板流量计3，孔板流量计3检测分离出的气体流量。孔板流量计3的公称直径有多种，选用直径为50毫米，工作压力≤4.0MPa。

气液分离器2采用的是旋流气液分离器。气液分离器2的液出口有管线连接电动三通调节阀7的液进口，在气液分离器2的液出口与电动三通调节阀7之间的液进口管线上固定有一个楔形流量计4和一个密度计6。楔形流量计4检测分离液体流量，密度计6检测分离液体密度。在气液分离器2上安装有一个液位变送器5，液位变送器5有控制导线连接采集控制器8。完成检测的分离气体与完成检测的液体在电动三通调节阀7内混合。

电动三通调节阀7的出口有管线连接多通阀1的出口管线，经过检测的采出汇集到原油出口管线外输。

孔板流量计3、楔形流量计4和密度计6有信号线连接采集控制器8，多通阀1和电动三通调节阀7有控制导线连接采集控制器8。采集控制器8包括计算机、A/D转换器和处理软件，并有GPRS通信远传系统。

Claims (3)

1、一种丛式井组自动选井在线计量装置，主要由多通阀(1)、气液分离器(2)、孔板流量计(3)、楔形流量计(4)、液位变送器(5)、密度计(6)、电动三通调节阀(7)和计算机(8)组成，多通阀(1)上有多个来油入口，一个集输出口，一个计量出口，其特征在于：多通阀(1)的计量出口有管线连接气液分离器(2)的入口，气液分离器(2)的气出口有管线连接电动三通调节阀(7)的气进口，在气液分离器(2)的气出口与电动三通调节阀(7)之间的气进口管线上固定有孔板流量计(3)；气液分离器(2)的液出口有管线连接电动三通调节阀(7)的液进口，在气液分离器(2)的液出口与电动三通调节阀(7)之间的液进口管线上固定有楔形流量计(4)和密度计(6)；电动三通调节阀(7)的出口有管线连接多通阀(1)的出口管线；

所述的孔板流量计(3)、楔形流量计(4)和密度计(6)有信号线连接采集控制器(8)，所述的多通阀(1)和电动三通调节阀(7)有控制导线连接采集控制器(8)，采集控制器(8)包括计算机、A/D转换器和GPRS通信远传系统。

2、根据权利要求1所述的丛式井组自动选井在线计量装置，其特征是：在气液分离器(2)上安装有液位变送器(5)，液位变送器(5)有控制导线连接采集控制器(8)。

3、根据权利要求1或2所述的丛式井组自动选井在线计量装置，其特征是：气液分离器(2)采用的是旋流气液分离器。

Images