CN207795225U - 一种井口计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井口计量装置，属于油田计量领域。该装置包括：调压阀、计量组件。其中，调压阀连接在井口生产阀门与计量组件之间。计量组件包括：通过总进油管线与调压阀连接的第一分离器以及第一调压阀。第一分离器的上部连接有与总进油管线连通的第一进油管线，顶部连接有第一出气管线，底部连接有第一排液管线；第一排液阀设置在第一排液管线上。第一分离器上设置有用于称重的称重仪。本实用新型通过第一分离器对含伴生气的原油进行气液分离后称重计量，避免了原油体积变化对计量结果的干扰。且通过调压阀模拟回压，消除压强对计量结果的干扰，使计量结果较准确。

Description

一种井口计量装置

技术领域

本实用新型涉及油田计量领域，特别涉及一种井口计量装置。

背景技术

实际生产中，从油井抽出的原油进入生产系统或者输油管线中。为了掌握油井的产油能力，需要对油井产油量进行计量。因此，有必要提供一种井口计量装置。

现有技术提供了这样一种井口计量装置，其包括气液旋流分离器、气液旋流分离器上连接有进油管线、出气管线和出液管线。出气管线上设置有气体流量计，出液管线上设置有液体流量计。从油井抽出的含伴生气的原油通过进油管线进入气液旋流分离器后，伴生气从出气管线排出，原油从出液管线排出。通过气体流量计和液体流量计可以测量排出的气体和原油的流量，计算产油量时，通过液体流量计获取产出原油的体积，计算可得产出原油的重量，获取油井的产油量。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

井口计量装置与生产系统或者输油管线并不连通，使得井口计量装置内的压力与生产系统或者输油管线中的压力不一定相同，因为不同压力下油井的产油量不同，使计量时的产油量与实际生产时的产油量存在偏差，计量结果不准确。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种井口计量装置，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

提供了一种井口计量装置，所述装置包括：调压阀、计量组件；

所述调压阀连接在井口生产阀门与所述计量组件之间；

所述计量组件包括：通过总进油管线与所述调压阀连接的第一分离器，以及，第一排液阀；

所述第一分离器的上部连接有第一进油管线，顶部连接有第一出气管线，底部连接有第一排液管线；

所述第一进油管线与所述总进油管线连通；

所述第一排液阀设置在所述第一排液管线上；

所述第一分离器上设置有用于称重的称重仪。

在一种可能的设计中，所述计量组件还包括：连接在所述总进油管线与所述第一进油管线之间的电动切换阀，以及，第二分离器、第二排液阀、主控系统；

所述第二分离器的上部连接有第二进油管线，顶部连接有第二出气管线，底部连接有第二排液管线；

所述电动切换阀通过两个出油口分别与所述第一进油管线、所述第二进油管线连接；

所述第二排液阀设置在所述第二排液管线上；

所述第一分离器、所述第二分离器上均设置有用于检测液位的液位计和用于称重的称重仪；

所述主控系统与所述电动切换阀电性连接，用于分别控制两个所述出油口的启闭；

所述主控系统还分别与所述第一排液阀、所述第二排液阀、

所述液位计、所述称重仪电性连接。

在一种可能的设计中，所述第一出气管线与所述第二出气管线通过所述电动切换阀连通。

在一种可能的设计中，所述计量组件还包括集油管线；

所述集油管线的进口同时与所述第一排液管线、所述第二排液管线的出口连接；

所述集油管线的出口与油井套管连接。

在一种可能的设计中，所述集油管线的出口处设置有截止阀。

在一种可能的设计中，所述第一排液管线上设置有第一单流阀，且所述第一单流阀位于所述第一排液阀的下游；

所述第二排液管线上设置有第二单流阀，且所述第二单流阀位于所述第二排液阀的下游。

在一种可能的设计中，所述第一分离器、所述第二分离器为旋流气液分离器。

在一种可能的设计中，所述第一分离器上的称重仪为设置在所述第一分离器下方的电子台秤；

所述第二分离器上的称重仪为设置在所述第二分离器下方的电子台秤。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的井口计量装置，计量时，首先获取生产系统或者输油管线内的压力，根据该压力调节调压阀，使井口计量装置的内部压力与生产系统或者运输管线内的压力相同，避免压力不同导致的计量时的产油量与实际生产时产油量的偏差。随后，关闭第一排液阀，打开井口生产阀门，并开始计时，从油井抽出的含伴生气原油经过井口生产阀门、调压阀、总进油管线、第一进油管线注入第一分离器中。由于伴生气与原油的密度不同，含伴生气原油注入过程中伴生气与原油脱离，通过第一出气管线排出。第一分离器注满后停止注油，停止计时，获取注油时间，通过称重仪称量此时第一分离器的重量，减去第一分离器本身的重量后，即可获取该注油时间内油井的产油量。计量结束后，打开第一排液阀，原油从第一排液管线流出。可见，本实用新型实施例提供的井口计量装置，通过第一分离器对含伴生气的原油进行气液分离后称重计量，避免了原油体积变化对计量结果的干扰。且通过调压阀模拟回压，消除压强对计量结果的干扰，使计量结果较准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本实用新型实施例提供的井口计量装置的结构示意图；

附图标记分别表示：

I-调压阀，

II-计量组件，

1-总进油管线，

2-第一分离器，

201-第一进油管线，

202-第一出气管线，

203-第一排液管线，

3-第一排液阀，

4-电动切换阀，

5-第二分离器，

501-第二进油管线，

502-第二出气管线，

503-第二排液管线，

6-第二排液阀，

7-主控系统，

8-集油管线，

9-第一单流阀，

10-第二单流阀，

11-截止阀。

具体实施方式

除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种井口计量装置，如附图1所示，该装置包括：调压阀I、计量组件II。其中，调压阀I连接在井口生产阀门与计量组件II之间；计量组件II包括：通过总进油管线1与调压阀I连接的第一分离器2，以及，第一排液阀3。

第一分离器2的上部连接有第一进油管线201，顶部连接有第一出气管线202，底部连接有第一排液管线203；第一进油管线201与总进油管线1连通；第一排液阀3设置在第一排液管线203上；第一分离器2上设置有用于称重的称重仪。

以下对本实用新型实施例提供的井口计量装置的工作原理进行说明：

计量时，首先获取生产系统或者输油管线内的压力，根据该压力调节调压阀I，使井口计量装置的内部压力与生产系统或者运输管线内的压力相同，避免压力不同导致的计量时的产油量与实际生产时产油量的偏差。随后，关闭第一排液阀3，打开井口生产阀门，并开始计时，从油井抽出的含伴生气原油经过井口生产阀门、调压阀I、总进油管线1、第一进油管线201注入第一分离器2中。由于伴生气与原油的密度不同，含伴生气原油注入过程中伴生气与原油脱离，在第一分离器2中逸散，通过第一出气管线202排出。第一分离器2注满后停止注油，停止计时，获取注油时间，通过称重仪称量此时第一分离器2的重量，减去第一分离器2本身的重量后，即可获取该注油时间内油井的产油量。计量结束后，打开第一排液阀3，原油从第一排液管线203流出。

可见，本实用新型实施例提供的井口计量装置，通过第一分离器2对含伴生气的原油进行气液分离后称重计量，避免了原油体积变化对计量结果的干扰。且通过调压阀I模拟回压，消除压强对计量结果的干扰，使计量结果较准确。

以下对本实用新型实施例提供的井口计量装置的各部件及其作用分别给予阐述：

调压阀I安装在井口生产阀门与计量组件II之间，用于模拟回压。调压阀I为本领域常见的，举例来说，杭州泉通仪表阀门有限公司生产并销售的ZZY/DN50型号的调压阀I可以适用于本实用新型实施例。

为了使本实用新型实施例提供的井口计量装置的计量结果更准确，以下对计量组件II的结构进行示例说明：

如附图1所示，计量组件II还包括：连接在总进油管线1与第一进油管线201之间的电动切换阀4，以及，第二分离器5、第二排液阀6、主控系统7。其中，第二分离器5的上部连接有第二进油管线501，顶部连接有第二出气管线502，底部连接有第二排液管线503。

电动切换阀4通过两个出油口分别与第一进油管线201、第二进油管线501连接。

第二排液阀6设置在第二排液管线503上。

第一分离器2、第二分离器5上均设置有用于检测液位的液位计和用于称重的称重仪。

主控系统7与电动切换阀4电性连接，用于分别控制两个出油口的启闭。

主控系统7还分别与第一排液阀3、第二排液阀6、液位计、称重仪电性连接。

为了便于区分，以下将电动切换阀4的两个出油口分别定义为：与第一进油管线201连通的第一出油口，与第二进油管线501连通的第二出油口。

应用时，打开井口生产阀门，含伴生气的原油通过总进油管线1流到电动切换阀4处，主控系统7控制电动切换阀4的第一出油口打开，使第一进油管线201与总进油管线1连通，第一排液阀3、第二排液阀6关闭。含伴生气原油进入第一分离器2中，由于伴生气与原油的密度不同，含伴生气原油注入过程中伴生气与原油脱离，在第一分离器2中逸散，通过第一出气管线202排出。第一分离器2注满时，第一分离器2上的液位计将信号传输至主控系统7，主控系统7接收到第一分离器2的注满信号后，接收该时刻第一分离器2上称重仪的称量信号，获取第一分离器2的重量。

随后，主控系统7控制第一排液阀3打开，第一分离器2中的原油从第一排液管线203排出。同时，主控系统7接收到第一分离器2的注满信号后，主控系统7即可向电动切换阀4发出使第一出油口关闭，第二出油口打开的指令，使第二进油管线501与总进油管线1连通，含伴生气原油进入第二分离器5中，由于伴生气与原油的密度不同，含伴生气原油注入过程中伴生气与原油脱离，在第二分离器5中逸散，通过第二出气管线502排出。第二分离器5注满时，第二分离器5上的液位计将信号传输至主控系统7，主控系统7接收到第二分离器5的注满信号后，接收该时刻第二分离器5上称重仪的称量信号，获取第二分离器5的重量。

随后，主控系统7控制第二排液阀6打开，第二分离器5中的原油从第二排液管线503排出。同样地，主控系统7接收到第二分离器5的注满信号后，主控系统7即可向电动切换阀4发出使第二出油口关闭，第一出油口打开的指令，电动切换阀4使第一进油管线201与总进油管线1连通，重复上述步骤，直至计量过程结束，将多次获取的第一分离器2、第二分离器5的重量求和，可以得出计量时间内油井的产油量。

如此设置，通过第一出气管线202和第二出气管线502，将伴生气分离后，利用称重仪来称量第一分离器2、第二分离器5中原油的重量，避免了原油体积变化对计量结果的干扰，且通过交替称量第一分离器2、第二分离器5中原油的重量，采用容积较小的第一分离器2、第二分离器5即可称量较多的原油，一方面使计量组件II的体积较小，便于移动，适用范围广，另一方面可实现称量较长时间内的产油量，使计量结果更准确。并且，通过主控系统7接收处理信号，发出指令控制电动切换阀4、第一排液阀3、第二排液阀6的动作，实现计量过程的全自动控制。综上，如此设置使计量组件II的体积较小，适用范围广，计量过程自动控制较便捷，且计量结果较准确。

可以理解的是，称重仪测得是第一分离器2、第二分离器5注满原油后的重量，通过对主控系统7内置算法程序，使主控系统7可以在每一个重量数值中减去第一分离器2、第二分离器5本身的重量，即可获得第一分离器2、第二分离器5中原油的质量。

总进油管线1、第一进油管线201、第二进油管线501、第一排液管线203、第二排液管线503为液体流动通道，其可以为硬质金属管，具有较高的强度和硬度，便于管线的排布。第一出气管线202、第二出气管线502为气体流动通道，其可以为橡胶软管，节省空间。

电动切换阀4为本领域所常见的，例如天津市南水阀门厂生产并销售的三通球阀即可适用于本实用新型实施例。举例来说，电动切换阀4包括：与总进油管线1连接的进油口，以及分别与第一进油管线201、第二进油管线501连接的第一出油口、第二出油口。进油口分别与第一出油口、第二出油口连通，形成第一出油通道、第二出油通道。且第一出油通道、第二出油通道上均设置有与主控系统7电性连接的闸阀，用于控制第一出油通道、第二出油通道的启闭。

进一步地，电动切换阀4还包括独立于第一出油通道、第二出油通道的两个气口，两个气口连通构成气体通道(即气体通道与出油通道互不干扰)。第一出气管线202与第二出气管线502通过电动切换阀4连通。

可以理解的是，将第一出气管线202、第二出气管线502的管口分别连接在电动切换阀4的两个气口上，即可将第一出气管线202与第二出气管线502连通。由上述可知第一分离器2、第二分离器5交替称量。向第一分离器2注入含伴生气的原油时，第二分离器5称量结束处于排油状态，将第一出气管线202与第二出气管线502连通，向第一分离器2注入含伴生气的原油时，逸散的伴生气进入处于排油状态的第二分离器5中，加速排油过程，伴生气随第二分离器5中的原油排出。反之，向第二分离器5注入含伴生气的原油时，第二分离器5中的气体驱使第一分离器2中的原油排出，加快排油速度。

为了对称量过后的原油进行处理，如附图1所示，计量组件II还包括集油管线8。集油管线8的进口同时与第一排液管线203、第二排液管线503出口连接；集油管线8的出口与油井套管连接。

通过设置集油管线8，称量结束后，从第一分离器2、第二分离器5中排出的原油进入集油管线8内，通过集油管线8进入油井套管内，对称量过后的原油进行回收，避免造成经济损失和环境污染。

进一步地，如附图1所示，集油管线8的出口处设置有截止阀11。通过设置截止阀11，进行计量时，打开截止阀11，使集油管线8中的原油能够进入油井套管内。计量结束后，关闭截止阀11，封堵油井套管使其与外界不连通，一方面避免外界杂物进入油井套管中，另一方面阻止油井套管内的原油或伴生气外泄。

基于上述第一排液管线203、第二排液管线503均与集油管线8连通，如附图1所示，在第一排液管线203上设置有第一单流阀9，且第一单流阀9位于第一排液阀3的下游；第二排液管线503上设置有第二单流阀10，且第二单流阀10位于第二排液阀6的下游。

通过设置第一单流阀9，避免向第一分离器2注油时，从第二分离器5中排出的原油进入第一分离器2中对称量结果造成干扰。通过设置第二单流阀9，避免向第二分离器5注油时，从第一分离器2中排出的原油进入第二分离器5中对测量结果造成干扰，使计量结果较准确。

含有伴生气的原油进入第一分离器2、第二分离器5后，发生气液分离。示例地，第一分离器2、第二分离器5为旋流气液分离器。

旋流气液分离器的气液分离效果较好，使伴生气从原油中的逸散较彻底，进一步提高称量结果的准确性。

旋流气液分离器为本领域常见的，举例来说，上海勃杰阀门有限公司生产并销售的BJQF型号的旋流式气液分离器可以适用于本实用新型实施例。

对于第一分离器2、第二分离器5上称重仪的分布方式，以下进行示例说明：

第一分离器2上的称重仪为设置在第一分离器2下方的电子台秤；

第二分离器5上的称重仪为设置在第二分离器5下方的电子台秤。

通过在第一分离器2、第二分离器5的下方分别放置一个电子台秤，能够对第一分离器2、第二分离器5进行称量，获取第一分离器2、第二分离器5的重量。

对第一分离器2、第二分离器5进行称量时，可以选用两个电子台秤放置在地面上，然后将第一分离器2、第二分离器5分别放置在电子台秤上，通过电子台秤对第一分离器2、第二分离器5进行称量。或者，可以选用两个电子吊秤，分别将第一分离器2、第二分离器5吊起，进行称量。本实用新型实施例选用电子台秤进行称量，对比电子吊秤，无需吊起，操作简便，安全性高。

电子台秤为本领域常见的，举例来说，广州聚杰智能称重实业有限公司生产并销售的TCS型缓冲秤可以适用于本实用新型实施例。

第一分离器2、第二分离器5上分别设置有用于监测液位的液位计，液位计为本领域常见的，举例来说，肇庆市端州区哲士仪表有限公司生产并销售的CTS-DD型电导式液位控制器可以适用于本实用新型实施例。

主控系统7分别与电动切换阀4、第一排液阀3、第二排液阀6、液位计、称重仪电性连接，接收液位计、称重仪的信号，发出指令控制电动切换阀4、第一排液阀3、第二排液阀6的动作。主控系统7可以为PLC，与上述各部件的电性连接可以为有线连接或者无线连接。

第一排液阀3、第二排液阀6均为电磁阀，举例来说，天津市南水阀门厂生产并销售的D971F-16P，DN50型号的电动式阀门可以适用于本实用新型实施例。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种井口计量装置，其特征在于，所述装置包括：调压阀(I)、计量组件(II)；

所述调压阀(I)连接在井口生产阀门与所述计量组件(II)之间；

所述计量组件(II)包括：通过总进油管线(1)与所述调压阀(I)连接的第一分离器(2)，以及，第一排液阀(3)；

所述第一分离器(2)的上部连接有第一进油管线(201)，顶部连接有第一出气管线(202)，底部连接有第一排液管线(203)；

所述第一进油管线(201)与所述总进油管线(1)连通；

所述第一排液阀(3)设置在所述第一排液管线(203)上；

所述第一分离器(2)上设置有用于称重的称重仪。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计量组件(II)还包括：连接在所述总进油管线(1)与所述第一进油管线(201)之间的电动切换阀(4)，以及，第二分离器(5)、第二排液阀(6)、主控系统(7)；

所述第二分离器(5)的上部连接有第二进油管线(501)，顶部连接有第二出气管线(502)，底部连接有第二排液管线(503)；

所述电动切换阀(4)通过两个出油口分别与所述第一进油管线(201)、所述第二进油管线(501)连接；

所述第二排液阀(6)设置在所述第二排液管线(503)上；

所述第一分离器(2)、所述第二分离器(5)上均设置有用于检测液位的液位计和用于称重的称重仪；

所述主控系统(7)与所述电动切换阀(4)电性连接，用于分别控制两个所述出油口的启闭；

所述主控系统(7)还分别与所述第一排液阀(3)、所述第二排液阀(6)、所述液位计、所述称重仪电性连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一出气管线(202)与所述第二出气管线(502)通过所述电动切换阀(4)连通。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述计量组件(II)还包括集油管线(8)；

所述集油管线(8)的进口同时与所述第一排液管线(203)、所述第二排液管线(503)的出口连接；

所述集油管线(8)的出口与油井套管连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述集油管线(8)的出口处设置有截止阀(11)。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一排液管线(203)上设置有第一单流阀(9)，且所述第一单流阀(9)位于所述第一排液阀(3)的下游；

所述第二排液管线(503)上设置有第二单流阀(10)，且所述第二单流阀(10)位于所述第二排液阀(6)的下游。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一分离器(2)、所述第二分离器(5)为旋流气液分离器。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一分离器(2)上的称重仪为设置在所述第一分离器(2)下方的电子台秤；

所述第二分离器(5)上的称重仪为设置在所述第二分离器(5)下方的电子台秤。