CN204827385U - 一种宽量程单井油气计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种宽量程单井油气计量装置，其包括有分离后单井气流管道(18)、分离后单井液流管道(22)，其特征在于，所述气流管道上设置有并联的至少两条气流管道支路，所述液流管道上设置有并联的至少两条液流管道支路；所述每一条气流管道支路上均设置有气体流量计F_G，所述每一条液流管道支路上均设置有液体流量计F_L。采用了这种结构的计量装置，能在有限量程范围的计量仪器的基础上，提供较宽的测量量程，为了解油气层变化情况，分析油气井生产动态、指导油田开发方案的制定提供准确、可靠的生产数据。

Description

一种宽量程单井油气计量装置

技术领域

本实用新型涉及一种油气计量装置，尤其涉及一种用于油气田开发过程中使用的宽量程单井油气计量装置。

背景技术

油气田开发过程中，单井油气产量对了解油气层变化情况、分析油气井生产动态、指导油田开发方案的制定至关重要。国内外油田开发地面工程基本属于二级布站的集输工艺方式，按油气储层区块设置中间计转站，汇集区块内多口油气井产液进行单井油气计量和简单的初步处理，然后集输至采油联合站处理成符合管输或销售的成品原油或天然气。由于油气井产液基本属于油、水、气三相状态，而目前多相流计量比较困难，所以，油田计转站配备计量分离器，采用人工选井或自动选井、间隔4～6小时轮回方式，分别对区块内多口油气井来液进行气、液分离，然后利用气体流量计(旋进漩涡流量计或涡街流量计、孔板流量计等)、液体流量计(刮板流量计、质量流量计等)对单井气、液分别计量，如图1所示。一套计量分离器的气、液流量计量仪表要对多口油气井气、液计量，由于各井产量差异较大，即使是同一口井，开发前期和中、后期差异也较大，因此井口油、气计量的流量范围较宽，而一般工程应用的流量计量仪表的量程比(最大计量流量:最小计量流量)基本为10:1，达不到宽量程计量较准确的要求，有时误差会达到20％，给油田的科学、有效开发带来一定的影响。

因此，本领域技术人员一直在寻求一种能够扩大计量量程的方式。

发明内容

为了适应油田计量分离器对井口来液进行气、液分离后流量变化范围较大的准确计量，本实用新型特提供一种宽量程单井油气计量装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下方案，一种宽量程单井油气计量装置，其包括有分离后单井气流管道、分离后单井液流管道，其中，所述气流管道上设置有并联的至少两条(n≥2)气流管道支路，所述液流管道上设置有并联的至少两条(n≥2)液流管道支路；所述每一条气流管道支路上均设置有气体流量计，所述每一条气流管道支路上均设置有气体流量计。所述各气流管道支路上的气体流量计的量程为无缝对接，即，所述F_Gn的量程是Q_Gnmax≥Q_Gn≥Q_Gnmin,Q_Gnmax＝Q_G(n-1)min,从而实现气体流量的最大量程为Q_Gnmax+Q_G(n-1)max+……Q_G1max,最小量程为Q_Gnmin，各液流管道支路上的液体流量计的量程为无缝对接，即所述F_Ln的量程是Q_Lnmax≥Q_Gn≥Q_Lnmin,Q_Lnmax＝Q_L(n-1)min,从而实现液体流量的最大量程为Q_Lnmax+Q_L(n-1)max+……Q_L1max,最小量程为Q_Lnmin。

进一步地，各气流管道支路上的气体流量计的进气端设置有气体流量计进气阀，排气端设置有气体流量计排气阀；各液流管道支路上的液体流量计的进液端设置有液体流量计进液阀，排液端设置有液体流量计排液阀。

进一步地，所述各气体流量计进气阀均连接于PLC控制系统，所述各气体流量计排气阀均连接于PLC控制系统；所述各液体流量计进液阀均连接于PLC控制系统，所述各液体流量计排液阀均连接于PLC控制系统。所述PLC系统按照流量计量的量程要求设计的控制程序，自动切换为单独用小量程流量计、大量程流量计，或者组合用多台流量计，以扩大流量计量范围，保证较准确的流量计量。

需要注意的是，无论是上文还是下文，为了方便描述，默认气体流量计F_Gn-1的量程大于气体流量计F_Gn的量程，默认液体流量计F_Ln-1的量程大于液体流量计F_Ln的量程。

上述方案的宽量程单井油气计量装置，能应用在油气田计量分离器上，适应流量范围宽的单井油、气产量的准确计量，为了解油气层变化情况，分析油气井生产动态、指导油田开发方案的制定提供准确、可靠的生产数据；其还可以应用于其它宽量程流量计量工程，如城市燃气、自来水输配的流量计量。

附图说明

图1为现有技术油气计量装置的设置关系；

图2为本实用新型所述油气计量装置一种实施方式的设置关系。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型所述宽量程单井油气计量装置，下面结合附图以及实际工况，对其具体的工作原理以及测量方式进行详细描述。

图2为本实用新型所述油气计量装置其中一种实施方式的设置关系，即以所述单井油气计量装置的所述气流管道上设置有两条气流管道支路，所述液流管道上设置有两条液流管道支路的实施方式，如图2所示，来自于计量汇管5的单井计量进液量17经过计量分离器6分离为分别进入分离后单井气流管道18的分离后单井气量Q_G和进入分离后单井液流管道22的分离后单井液量Q_L，所述气流管道18上设置有两条气流管道支路，所述液流管道22上设置有两条液流管道支路；所述每一条气流管道支路上均设置有气体流量计F_G，进一步来说，其中第一气流管道支路上设置有大量程气体流量计F_G120，其中第二条气流管道支路上设置有小量程气体流量计F_G227，所述第一气流管道支路上的F_G120的进气端设置有大量程气体流量计进气阀V_G119，排气端设置有大量程气体流量计排气阀V_G321，所述第二气流管道支路上的F_G227的进气端设置有小量程气体流量计进气阀V_G226，排气端设置有小量程气体流量计排气阀V_G428；所述每一条液流管道支路上均设置有液体流量计F_L,进一步来说，其中第一液流管道支路上设置有大量程液体流量计F_L124，其中第二条液流管道支路上设置有小量程液体流量计F_L230，所述第一液流管道支路上的F_L124的进液端设置有大量程液体流量计进液阀V_L123，排液端设置有大量程液体流量计排液阀V_L325，所述第二液流管道支路上的F_L230的进液端设置有小量程液体流量计进液阀V_L229，排液端设置有小量程液体流量计排液阀V_G431。经计量后的各气流管道支路中的气流8汇集于单井分离计量后排气管道中，然后与单井分离计量后排液汇合形成单井分离后总出液9。

所述各气流管道支路上的气体流量计的量程为无缝对接Q_G2max＝Q_G1min，从而实现气体流量的最大量程为Q_G2max+Q_G1max,最小量程为Q_G2min；所述各液流管道支路上的液体流量计的量程为无缝对接，即Q_L2max＝Q_L1min,从而实现气体流量的最大量程为Q_L2max+Q_L1max,最小量程为Q_L2min。

下面详细叙述一下利用PLC控制程序自动切换控制的流量计控制过程，所述两条气流管道支路上均设置有气体流量计F_G120和F_G227，所述每一条液流管道支路上均设置有液体流量计F_L124和F_L230。

单井气体计量初始状态，开V_G119、关V_G226，采用大量程气体流量计F_G120计量；当测得的气体流量Q_G1<Q_G1min时，开V_G226，关V_G119切换到小量程气体流量计F_G227计量；当Q_G2≥Q_G2max时，开V_G119、关V_G226，再次切换到大量程气体流量计F_G120计量；当Q_G1≥Q_G1max时，还可同时开启V_G119和V_G226，大量程气体流量计F_G120和小量程气体流量计F_G227同时计量。

单井液体计量初始状态，开V_L123、关V_L229，采用大量程液体流量计F_L124计量；当测得的液体流量Q_L1<Q_L1min时，开V_L229，关V_L123，切换到小量程液体流量计F_L230计量；当Q_L2≥Q_L2max时，开V_L123、关V_L229，再切换到大量程液体流量计F_L124计量；当Q_L1≥Q_L1max时,还可同时开启V_L123和V_L229，大量程液体流量计F_L124和小量程气体流量计F_L230同时计量。

以上所述仅是本实用新型所述宽量程单井油气计量装置的一种具体实施方式，应当指出，对于相关领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，对单井分离后气流管道和液流管道以及各管道的支路数目所做出的细微变型和改进，也应视为属于其的保护范围。

Claims (5)

1.一种宽量程单井油气计量装置，其包括有分离后单井气流管道(18)、分离后单井液流管道(22)，其特征在于，所述气流管道上设置有并联的至少两条气流管道支路，所述液流管道上设置有并联的至少两条液流管道支路；所述每一条气流管道支路上均设置有气体流量计F_G，所述每一条液流管道支路上均设置有液体流量计F_L。

2.如权利要求1所述的宽量程单井油气计量装置，其特征在于，所述各气流管道支路上的气体流量计的量程为无缝对接，即，Q_Gnmax＝Q_G(n-1)min,从而实现气体流量的最大量程为Q_Gnmax+Q_G(n-1)max+……Q_G1max,最小量程为Q_Gnmin，各液流管道支路上的液体流量计的量程为无缝对接，即Q_Lnmax＝Q_L(n-1)min,从而实现液体流量的最大量程为Q_Lnmax+Q_L(n-1)max+……Q_L1max,最小量程为Q_Lnmin。

3.如权利要求2所述的宽量程单井油气计量装置，其特征在于，所述气流管道上设置有两条气流管道支路，所述液流管道上设置有两条液流管道支路；所述每一条气流管道支路上均设置有气体流量计，所述每一条液流管道支路上均设置有液体流量计；所述各气流管道支路上的气体流量计的量程为无缝对接Q_G2max＝Q_G1min，从而实现气体流量的最大量程为Q_G2max+Q_G1max,最小量程为Q_G2min；所述各液流管道支路上的液体流量计的量程为无缝对接，即Q_L2max＝Q_L1min,从而实现液体流量的最大量程为Q_L2max+Q_L1max,最小量程为Q_L2min。

4.如权利要求1所述的宽量程单井油气计量装置，其特征在于，各气流管道支路上的气体流量计的进气端设置有气体流量计进气阀，排气端设置有气体流量计排气阀；各液流管道支路上的液体流量计的进液端设置有液体流量计进液阀，排液端设置有液体流量计排液阀。

5.如权利要求4所述的宽量程单井油气计量装置，其特征在于，所述各气体流量计进气阀均连接于PLC控制系统，所述各气体流量计排气阀均连接于PLC控制系统；所述各液体流量计进液阀均连接于PLC控制系统，所述各液体流量计排液阀均连接于PLC控制系统。