CN207123306U - 一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计，包括工艺管线，工艺管线水平放置，工艺管线的左右两端均设置有连接法兰，工艺管线上设置有伽马射线传感器，伽马射线传感器的下游的工艺管线上设置有孔板，伽马射线传感器与孔板之间的工艺管线上设置有压力变送器，孔板的下游设置有温度变送器，工艺管线上还设置有差压变送器，差压变送器包括高压取压口和低压取压口，高压取压口设置在伽马射线传感器与孔板之间，低压取压口设置在孔板与温度变送器之间，工艺管线的一侧还设置有流量计算机，既能实现纯天然气生产计量，也能完成湿气条件下天然气井产量的实时计量，具有结构简单、尺寸紧凑、安全可靠、成本低廉的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田生产在线不分离计量产品领域的气液混合流体实时在线计量技术，具体为一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计。
背景技术
在气田生产管理过程中，为监测气井生产流量实施动态变化情况，需要在生产管线上安装在线流量计，用于实时计量天然气的产量，获得气井连续生产的实时数据，用于动态监控气井生产、优化生产工艺。
依据天然气井开采工艺设计，在生产管线上都会安装标准气体计量仪表，如涡街流量计、超声波流量计、孔板流量计等，用于测量每口天然气井的产量。但是，随着天然气井生产、地层储量与条件发生变化后，地层中的水等液体会伴随天然气进入生产管线，形成湿气流体，经过标准计量仪表。但由于标准气体计量仪表只能计量单相气体介质，当湿气经过气体计量仪表后，会直接影响气体计量仪表的测量精度，测量误差远远超出生产计量监控所需的精度，得到的数据不能用于实时监测与分析。
在天然气井处理站上，会选用将气、液分离后计量的测试分离器技术，即让天然气井产出流体先通过两相分离器进行气、液分离后，再分别由单相仪表进行计量，但由于分离器体积庞大、造价较高，只能用于处理站计量，不能进行单井实时计量。针对以上问题，本实用新型提出一种在气液混相的情况，通过实时测量气体与液体的混合比例，以及孔板流量计实时测量的数值，并通过专用数学模型对孔板流量计测量的数值进行修正，补偿由于液体导致孔板流量计的测量误差，最终可以获得天然井的天然气和液体的实时产量而不需要进行气液分离且测量精度高的用于湿气流量计量的湿气孔板流量计。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在气液混相的情况，通过实时测量气体与液体的混合比例，以及孔板流量计实时测量的数值，并通过专用数学模型对孔板流量计测量的数值进行修正，补偿由于液体导致孔板流量计的测量误差，最终可以获得天然井的天然气和液体的实时产量而不需要进行气液分离且测量精度高的用于湿气流量计量的湿气孔板流量计。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计包括工艺管线，所述工艺管线水平放置，所述工艺管线的左右两端均设置有连接法兰，所述工艺管线上设置有伽马射线传感器，所述伽马射线传感器的下游的所述工艺管线上设置有孔板，所述伽马射线传感器与所述孔板之间的所述工艺管线上设置有压力变送器，所述孔板的下游设置有温度变送器，所述工艺管线上还设置有差压变送器，所述差压变送器包括高压取压口和低压取压口，所述高压取压口设置在所述伽马射线传感器与所述孔板之间，所述低压取压口设置在所述孔板与所述温度变送器之间，所述工艺管线的一侧还设置有流量计算机，所述流量计算机的外部设置有防爆盒。
作为优选的技术方案，所述工艺管线的内壁上涂有纳米耐高温陶瓷粉涂层。
作为优选的技术方案，所述孔板为镍基耐蚀合金制备而成。
作为优选的技术方案，所述防爆盒的外表面包被有玻璃纤维棉毡。
作为优选的技术方案，所述工艺管线上还设置有安全阀。
由于采用了上述技术方案，一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计，其特征在于：包括工艺管线，所述工艺管线水平放置，所述工艺管线的左右两端均设置有连接法兰，所述工艺管线上设置有伽马射线传感器，所述伽马射线传感器的下游的所述工艺管线上设置有孔板，所述伽马射线传感器与所述孔板之间的所述工艺管线上设置有压力变送器，所述孔板的下游设置有温度变送器，所述工艺管线上还设置有差压变送器，所述差压变送器包括高压取压口和低压取压口，所述高压取压口设置在所述伽马射线传感器与所述孔板之间，所述低压取压口设置在所述孔板与所述温度变送器之间，所述工艺管线的一侧还设置有流量计算机。
可以得到以下有益效果：一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计，安装在天然气井的生产管线上，既能实现纯天然气生产计量，也能完成湿气条件下天然气井产量的实时计量，天然气计量精度不受液体的影响。即克服了两相分离器结构庞大、复杂等缺点，又有效解决液体对单相气体仪表测量精度的影响。具有结构简单、尺寸紧凑、安全可靠、安装方便、成本低廉，能够有效的扩展现有单相气体流量计使用范围，而又不会大幅度增加其尺寸、重量和成本等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计包括工艺管线1，所述工艺管线1水平放置，所述工艺管线1的左右两端均设置有连接法兰，所述工艺管线1通过其左右两端的所述连接法兰与天然气井生产管线直接连接，导入生产流体。
所述工艺管线1上设置有伽马射线传感器2，所述伽马射线传感器2的下游的所述工艺管线1上设置有孔板4，所述伽马射线传感器2是利用不同物质对伽马射线吸收率不同，来测量气液混合流体中气体和液体的比例。所述孔板4为标准差压式流量计的节流原件，被测流体通过所述孔板4时会在所述孔板4的上下游产生一定的压力差，该压力差与所述孔板4的参数合流量相关。
所述伽马射线传感器2与所述孔板4之间的所述工艺管线1上设置有压力变送器5，所述压力变送器5用于测量孔板4上游的所述工艺管线1内部流体的实时压力。
所述孔板4的下游设置有温度变送器3，所述温度变送器3用于测量所述工艺管线1内部流体的实时温度。
所述工艺管线1上还设置有差压变送器6，所述差压变送器6包括高压取压口和低压取压口，所述高压取压口设置在所述伽马射线传感器2与所述孔板4之间，所述低压取压口设置在所述孔板4与所述温度变送器3之间，所述差压变送器6用于测量流体通过所述孔板4时产生的上下游压力差。
所述工艺管线1的一侧还设置有流量计算机7。
所述流量计算机7的外部设置有防爆盒。所述防爆盒图中未示出。
所述流量计算机7安装在防爆盒内，用于采集伽马射线传感器2、压力变送器5、温度变送器3、差压变送器6的信号，经由内置专用数学模型计算后，对外输出被测天然气井的实时气体流量、液体流量及温度和压力。
所述工艺管线1的内壁上涂有纳米耐高温陶瓷粉涂层。所述纳米陶瓷粉涂层图中未示出。纳米陶瓷粉末涂料在高温环境下具有优异的隔热保温效果，不脱落、不燃烧，耐水、防潮，无毒、对环境没有污染。测验证明，将几厘米厚的纳米陶瓷粉末涂料涂在热力管道外，就能有效防止热力向外扩散；涂料涂在炼钢厂等高温炉内，能使炉外表温度控制在50摄氏度以内，适用于冶金、化工工业电厂的热力锅炉及焦化煤气等热力设备和热力管网等高温设备的防腐、炉外降温。
所述孔板4为镍基耐蚀合金制备而成。镍基耐蚀合金具有一定的高温强度等综合性能并且能够耐氧化或水容易介质腐蚀。
所述防爆盒的外表面包被有玻璃纤维棉毡。所述玻璃纤维棉毡图中未示出。是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。
所述工艺管线1上还设置有安全阀。所述安全阀图中未示出。所述安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时，所述安全阀打开，将系统中的一部分气体或流体排入大气或管道外，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。
一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计的工作过程：所述工艺管线1水平放置并与天然气井生产管线直接连接，当天然气井生产时，纯天然气或湿气进入所述工艺管线1，首先通过所述伽马射线传感器2，由于天然气和液体对伽马射线的吸收率不同，实现天然气与液体比例的测量，之后流体通过所述孔板4，在所述孔板4的上下游之间产生一定的差压，由所述差压变送器6测量出此差压。所述压力变送器5安装在所述孔板4的上游，测量所述工艺管线1内部流体的压力，所述温度变送器3安装在所述孔板4的下游，测量所述工艺管线1内部流体的温度，所述流量计算机7实时采集所述伽马射线传感器2、所述压力变送器5、所述差压变送器6和所述温度变送器3的信号，利用专用数学模型计算后，得到天然气生产流体中天然气、液体的流量及压力和温度数据，并将数据传输给用户的采集系统，做最终的生产管理评价。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计，其特征在于：包括工艺管线，所述工艺管线水平放置，所述工艺管线的左右两端均设置有连接法兰，所述工艺管线上设置有伽马射线传感器，所述伽马射线传感器的下游的所述工艺管线上设置有孔板，所述伽马射线传感器与所述孔板之间的所述工艺管线上设置有压力变送器，所述孔板的下游设置有温度变送器，所述工艺管线上还设置有差压变送器，所述差压变送器包括高压取压口和低压取压口，所述高压取压口设置在所述伽马射线传感器与所述孔板之间，所述低压取压口设置在所述孔板与所述温度变送器之间，所述工艺管线的一侧还设置有流量计算机，所述流量计算机的外部设置有防爆盒。
2.如权利要求1所述的一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计，其特征在于：所述工艺管线的内壁上涂有纳米耐高温陶瓷粉涂层。
3.如权利要求1所述的一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计，其特征在于：所述孔板为镍基耐蚀合金制备而成。
4.如权利要求1所述的一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计，其特征在于：所述防爆盒的外表面包被有玻璃纤维棉毡。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种用于湿气流量计量的湿气孔板流量计，其特征在于：所述工艺管线上还设置有安全阀。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111024170A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 沈阳鼓风机集团股份有限公司 | 一种孔板流量计 |
| CN112903521A (zh) * | 2019-12-03 | 2021-06-04 | 西安铭度石化科技有限公司 | 一种井丛式自选井及气液两相计量装置 |
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