CN202338327U - 双喇叭孔计量孔板 - Google Patents
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Abstract
天然气单井气液两相在线计量仪的双喇叭孔计量孔板,应用于油田天然气单井气液在线计量。钢圈为圆环形,在圆环形钢圈中间有节流板,节流板在中心有节流孔,所述的节流孔由进口端喇叭孔和出口端喇叭孔组成,进口端喇叭孔和出口端喇叭孔7为圆锥形孔,进口端喇叭孔和出口端喇叭孔的中心线为同一条直线,进口端喇叭孔与出口端喇叭孔连通。效果是:解决了孔板差压式天然气气液两相流量计在单井计量时孔板前堆积赃物造成计量误差增大的问题;依靠流体自身流速冲刷孔板,实现自清洁。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田采油计量技术领域,特别涉及天然气单井气液在线计量的一种单井气液两相在线计量仪,是孔板差压式流量计的双喇叭孔计量孔板。
背景技术
目前,气井产量是气田生产、管理的重要数据之一,传统的天然气单井计量工艺是先分离后计量,属于干气计量。中低压集输工艺模式要求井口在线计量,计量仪表主要采用选进旋涡流量计,该仪表为单相仪表,在含液的状态下在线测量产气量误差大;流量计多采用孔板流量计,无法实现天然气单井产气量、产液量的在线计量。将传统的单相计量仪表进行多相流模型修正与算法改进,解决生产急需的计量问题是目前气液两相在线计量重要的研究方向。天然气单井产量的计量属于两相或多相流的计量。在现场运行过程中,由于气井产物中含有压裂液、缓蚀剂及气井出砂等原因,计量孔板在运行一段时间后,容易在孔板前积聚赃物,造成孔板计量误差。
孔板差压式流量计是目前石油行业应用最成熟、最广泛的计量产品。有两项相近的专利:
1、中国专利公开号:CN1993578,提供了“一种双腔孔板装置本体”包括具有下腔的本体和具有上腔的顶盖,下腔与管道流体连通,上腔与该下腔流体连通。一种阀组件,关闭它用来液压隔绝上腔和下腔,打开它用来使孔板座能在这两个腔之间移动。当孔板座在下腔内时,它可以与管道的流孔对正。可把孔板座从该装置经由上腔移去。在优选实施例中,上腔或下腔中的至少一个具有非矩形横截面。本体和顶盖也可以具有弯曲的外表面以适应内腔的非矩形横截面。
2、中国专利公开号:CN2354112,提供了一种“环形孔板节流装置”,主要是在测量管内有与管壁垂直的导轨,导轨上固定或滑动连接有测流板,其迎流面为光滑平面,测流板两侧上、下游测量区有取压孔,它与均压环连通,构成取压均压机构。由于测流板迎流面为光滑平面且可更换、清洗,必要时可以更换测流板来调整量程。又因有取压均压机构,可把取压孔处静压在均压环内“均化”,减弱测量管的前、后直管段内局部阻力对流场造成畸变带来的影响,故能有效地提高并确保测量精度。
实用新型内容
本实用新型的目的是:提供一种天然气单井气液两相在线计量仪的双喇叭孔计量孔板,改变流体在通过计量孔板时的流线,依靠流体冲刷,清洁计量孔板,避免孔板前堆积赃物造成计量误差,提供更加准确的计量数据。
本实用新型采用的技术方案是:双喇叭孔计量孔板,包括钢圈、节流板、进口端喇叭孔和出口端喇叭孔,钢圈为圆环形,在圆环形钢圈中间有节流板,节流板在中心有节流孔,其特征在于:所述的节流孔由进口端喇叭孔和出口端喇叭孔组成,进口端喇叭孔和出口端喇叭孔为圆锥形孔,进口端喇叭孔和出口端喇叭孔的中心线为同一条直线,进口端喇叭孔与出口端喇叭孔连通;所述的进口端喇叭孔的最大直径与管道的内径相同,进口端喇叭孔的斜度在60~75°之间;进口端喇叭孔和出口端喇叭孔的最小直径为管道内径的0.3倍;出口端喇叭孔的斜度在70~85°之间;节流板的厚度为管道内径的内径0.4倍。
简述天然气单井气液两相在线计量仪的双喇叭孔计量孔板的工作原理。参阅图1。将双喇叭孔计量孔板5;连接在两个对接管道1端部的钢圈法兰2中间。在上游管道1的钢圈法兰2上有一个孔板上游取压孔3,在下游管道1的钢圈法兰2上有一个孔板下游取压孔4。在孔板上游取压孔3和孔板下游取压孔4上分别固定一个压力传感器,能分别测量管道1内,双喇叭孔计量孔板5上游和下游的流体压力。充满管道1的流体流经管道1内增设天然气单井气液两相在线计量仪的双喇叭孔计量孔板5,在双喇叭孔计量孔板5节流元件附近造成边缘收缩,使流速增加,在其上、下游两侧产生静压力差,在已知工况参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。传统孔板节流装置在孔板前存在死区效应,用于单井计量时,易在死区堆积赃物,造成流动截面积不稳定,对差压信号产生很大的叠加误差,对于临界状态附近流体,很容易引起相变,造成测量紊乱。在流体管道1中央放置一双喇叭孔计量孔板5,能较好解决勃稠介质和杂质阻塞问题,并有对称结构,可以缩小直管段,但锥体尾部的紊流很多,相对压损较大,并有结构上的安全隐患的缺陷;文丘里流量计喉部采用的是双斜面,能依靠气流自身冲刷清洁喉部,解决计量中流体内携带杂质的堆积问题,但是对入口角度和喉部长度有严格的要求。因此,孔板流量计采用天然气单井测量时需要这样的双喇叭计量孔板,既不影响双喇叭孔计量孔板5前后产生节流压差,又能依靠气流自身流速冲刷,实现孔板自清洁,保证孔板差压式气液两相在线计量装置在用于单井计量时的测量精度。
本实用新型的有益效果:本实用新型天然气单井气液两相在线计量仪的双喇叭孔计量孔板,1、解决了孔板差压式天然气气液两相流量计在单井计量时孔板前堆积赃物造成计量误差增大的问题;2、依靠流体自身流速冲刷孔板,实现自清洁。
附图说明
图1是本实用新型天然气单井气液两相在线计量仪的双喇叭孔计量孔板连接在管道1上的结构剖面示意图。
图2是双喇叭孔计量孔板5的剖面图。
图3是图2的左视图。
图中,1-管道,2-钢圈法兰,3-孔板上游取压孔,4-孔板下游取压孔,5-双喇叭孔计量孔板,6-进口端喇叭孔,7-出口端喇叭孔。
具体实施方式
实施例1:以一个管道内径为50mm的天然气单井气液两相在线计量仪的双喇叭孔计量孔板为例,对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图2。本实用新型天然气单井气液两相在线计量仪的双喇叭孔计量孔板,双喇叭孔计量孔板,包括钢圈、节流板、进口端喇叭孔6和出口端喇叭孔7,钢圈为圆环形,钢圈的外径为15mm,内径为14.2mm。在圆环形钢圈中间有节流板,节流板在中心有一个节流孔。参阅图2。所述的节流孔由进口端喇叭孔6和出口端喇叭孔7组成,进口端喇叭孔6和出口端喇叭孔7为圆锥形孔,进口端喇叭孔6和出口端喇叭孔7的中心线为同一条直线,进口端喇叭孔6与出口端喇叭孔7连通。所述的进口端喇叭孔6的最大直径与管道1的内径相同,为50mm。进口端喇叭孔6的斜度65°;进口端喇叭孔6和出口端喇叭孔7的最小直径为管道1内径的0.3倍;出口端喇叭孔7的斜度为78°;节流板的厚度为管道1内径的内径0.4倍。
Claims (1)
1.一种双喇叭孔计量孔板,包括钢圈、节流板、进口端喇叭孔(6)和出口端喇叭孔(7),钢圈为圆环形,在圆环形钢圈中间有节流板,节流板在中心有节流孔,其特征在于:所述的节流孔由进口端喇叭孔(6)和出口端喇叭孔(7)组成,进口端喇叭孔(6)和出口端喇叭孔(7)为圆锥形孔,进口端喇叭孔(6)和出口端喇叭孔(7)的中心线为同一条直线,进口端喇叭孔(6)与出口端喇叭孔(7)连通;所述的进口端喇叭孔(6)的最大直径与管道(1)的内径相同,进口端喇叭孔(6)的斜度在60~75°之间;进口端喇叭孔(6)和出口端喇叭孔(7)的最小直径为管道(1)内径的0.3倍;出口端喇叭孔(7)的斜度在70~85°之间;节流板的厚度为管道(1)内径的内径0.4倍。
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CN105021237A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-11-04 | 成都国光电子仪表有限责任公司 | 一种适用于凝析天然气管路计量的取压管段 |
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