CN208619097U - 自力式气液两相平衡计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及计量装置技术领域，是一种自力式气液两相平衡计量装置；包括气液平衡罐、气液平衡缸、浮球、气体流量计和液体流量计；在气液平衡罐的左侧下部设有进液端，在气液平衡罐的顶部设有出气端，在气液平衡罐的右侧下部设有出液端，在气液平衡缸的左端设有进液端，气液平衡罐的出液端与气液平衡缸的进液端固定安装在一起。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过气液平衡罐、气液平衡缸、浮球、气体流量计和液体流量计的配合使用，利用气液自压的变化通过机械式液位调节，实现气液分离并准确计量的目的，具有安全可靠、体积小、运行稳定和故障率低的特点，方便了操作，提高了工作效率，降低了生产成本。

Description

自力式气液两相平衡计量装置

技术领域

本实用新型涉及计量装置技术领域，是一种自力式气液两相平衡计量装置。

背景技术

目前，在油田上油井采出液输送至处理站的过程中，通常会对采出液进行气液分离并分别进行计量。在这个分离计量的过程中，一是所用到的气液分离计量设备（尤其是稠油区块）通常体积大，所占用空间大，不利于设备的集成化、撬装化以及现场安装使用；二是气路和液路采用电动控制设备控制气液输出量，电动控制设备较多，由此而引发的一系列电气故障，会导致使用过程不稳定，影响油井采出液的准确计量工作；相对而言，售后维护成本较大。

发明内容

本实用新型提供了一种自力式气液两相平衡计量装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有装置存在气液分离计量设备占用空间大不利于现场安装、电动控制设备较多导致不稳定影响准确计量工作和维护成本大的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种自力式气液两相平衡计量装置，包括气液平衡罐、气液平衡缸、浮球、气体流量计和液体流量计；在气液平衡罐的左侧下部设有进液端，在气液平衡罐的顶部设有出气端，在气液平衡罐的右侧下部设有出液端，在气液平衡缸的左端设有进液端，气液平衡罐的出液端与气液平衡缸的进液端固定安装在一起，在气液平衡缸的左部下端设有出液端，在气液平衡缸的出液端上固定安装有出液管，在出液管上固定安装有液体流量计，在气液平衡缸的右部设有进气端，气液平衡罐的出气端与气液平衡缸的进气端通过第一出气管固定连接在一起，在气液平衡缸的中部设有出气端，在气液平衡缸的出气端与出液管之间固定连接第二出气管，在第二出气管上固定安装有气体流量计，在气液平衡缸内安装有能够左右移动使液体通过出液端排出或气体通过出气端排出的活塞，在活塞的左端固定连接有伸出气液平衡缸进液端的活塞杆，在靠近气液平衡罐出液端下方的内壁上固定安装有固定座，在固定座上铰接有开口朝上的V形架，V形架的左端通过左连杆装置与浮球连接在一起，在V形架的右端铰接有右连杆装置，右连杆装置的右端穿过气液平衡罐的出液端与活塞杆连接在一起。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述在对应气液平衡缸进液端位置的内腔左端固定安装有活塞导套，在活塞导套的中部外侧一体固定有左挡环，在活塞导套的右端固定安装有右挡环，左挡环和右挡环的外侧分别与气液平衡缸的内侧固定安装在一起，左挡环、活塞导套与气液平衡缸的左部之间形成液流环腔，左挡环、活塞导套、右挡环与气液平衡缸的中部之间形成气流环腔，在活塞导套的左部设有至少一个与液流环腔相连通的出液孔，在活塞导套的右部设有至少一个与气流环腔相连通的出气孔，在活塞导套的中部内侧套装有能堵住出液孔或出气孔的活塞，在活塞的左端固定连接有伸出气液平衡缸进液端的活塞杆，活塞杆与右连杆装置连接在一起；气液平衡缸的进液端与活塞导套的左部内腔相连通，气液平衡缸的出液端与液流环腔相连通，气液平衡缸的出气端与气流环腔相连通，气液平衡缸进气端与活塞导套的右部内腔相连通。

上述左连杆装置包括连杆一和浮球连杆，连杆一的下端和V形架的左端铰接在一起，连杆一的上端和浮球连杆的下端铰接在一起，浮球连杆的上端和浮球连接在一起；或/和，右连杆装置包括连杆二和活塞连杆，连杆二的左端和V形架的右端铰接在一起，连杆二的右端穿过气液平衡罐的出液端与活塞连杆的左端铰接在一起，活塞连杆的右端和活塞杆的左端连接在一起。

上述在右挡环的右端固定连接有至少一个的施力块；或/和，在气液平衡罐的中部内侧固定安装有浮球导向支架，在浮球导向支架的中部设有安装孔，浮球连杆的上端穿过浮球导向支架的安装孔与浮球连接在一起。

上述在气液平衡罐的外侧有气液分离缓冲罐，在气液分离缓冲罐的左侧上部设有气液进口端，在气液分离缓冲罐的下部设有出液端，气液分离缓冲罐的出液端与气液平衡罐的进液端固定安装在一起，在气液分离缓冲罐的右侧上部设有出气端，在气液分离缓冲罐的出气端与第一出气管之间固定连接有连通管。

上述在气液分离缓冲罐的气液进口端上固定连接有进口短接；在气液平衡罐的出液端上固定连接有连接法兰，在气液平衡缸的进液端上固定连接有连接法兰，气液平衡罐的出液端与气液平衡缸的进液端通过连接法兰、螺栓和螺帽固定安装在一起；在气液平衡罐的出液端上固定连接有连接法兰，在气液平衡缸的进液端上固定连接有连接法兰，气液平衡罐的出液端与气液平衡缸的进液端通过连接法兰、螺栓和螺帽固定安装在一起。

上述在气液平衡罐底部固定安装有撬座；或/和，在第二出气管上固定安装有止回阀。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过气液平衡罐、气液平衡缸、浮球、气体流量计和液体流量计的配合使用，利用气液自压的变化通过机械式液位调节，实现气液分离并准确计量的目的，具有安全可靠、体积小、运行稳定和故障率低的特点，方便了操作，提高了工作效率，降低了生产成本。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视剖视结构示意图。

附图2为本实用新型中A处的放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为气液平衡罐，2为气液平衡缸，3为浮球，4为气体流量计，5为液体流量计，6为出液管，7为第一出气管，8为第二出气管，9为活塞，10为活塞杆，11为固定座，12为V形架，13为活塞导套，14为左挡环，15为右挡环，16为液流环腔，17为气流环腔，18为出液孔，19为出气孔，20为连杆一，21为浮球连杆，22为连杆二，23为活塞连杆，24为施力块，25为浮球导向支架，26为气液分离缓冲罐，27为连通管，28为进口短接。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2所示，该自力式气液两相平衡计量装置包括气液平衡罐1、气液平衡缸2、浮球3、气体流量计4和液体流量计5；在气液平衡罐1的左侧下部设有进液端，在气液平衡罐1的顶部设有出气端，在气液平衡罐1的右侧下部设有出液端，在气液平衡缸2的左端设有进液端，气液平衡罐1的出液端与气液平衡缸2的进液端固定安装在一起，在气液平衡缸2的左部下端设有出液端，在气液平衡缸2的出液端上固定安装有出液管6，在出液管6上固定安装有液体流量计5，在气液平衡缸2的右部设有进气端，气液平衡罐1的出气端与气液平衡缸2的进气端通过第一出气管7固定连接在一起，在气液平衡缸2的中部设有出气端，在气液平衡缸2的出气端与出液管6之间固定连接第二出气管8，在第二出气管8上固定安装有气体流量计4，在气液平衡缸2内安装有能够左右移动使液体通过出液端排出或气体通过出气端排出的活塞9，在活塞9的左端固定连接有伸出气液平衡缸2进液端的活塞杆10，在靠近气液平衡罐1出液端下方的内壁上固定安装有固定座11，在固定座11上铰接有开口朝上的V形架12，V形架12的左端通过左连杆装置与浮球3连接在一起，在V形架12的右端铰接有右连杆装置，右连杆装置的右端穿过气液平衡罐1的出液端与活塞杆10连接在一起。气液平衡罐1、浮球3、气体流量计4和液体流量计5均为现有公知公用，浮球3可为不锈钢浮球；气液平衡缸2为密闭缸体，可为开口朝右的杯状体，右端通过法兰盘盲死；这样，通过气液平衡罐1、气液平衡缸2、浮球3、气体流量计4和液体流量计5的配合使用，利用气液自压的变化通过机械式液位调节，实现气液分离并准确计量的目的，具有安全可靠、体积小、运行稳定和故障率低的特点，方便了操作，提高了工作效率，降低了生产成本。

可根据实际需要，对上述自力式气液两相平衡计量装置作进一步优化或/和改进：

如附图2所示，在对应气液平衡缸2进液端位置的内腔左端固定安装有活塞导套13，在活塞导套13的中部外侧一体固定有左挡环14，在活塞导套13的右端固定安装有右挡环15，左挡环14和右挡环15的外侧分别与气液平衡缸2的内侧固定安装在一起，左挡环14、活塞导套13与气液平衡缸2的左部之间形成液流环腔16，左挡环14、活塞导套13、右挡环15与气液平衡缸2的中部之间形成气流环腔17，在活塞导套13的左部设有至少一个与液流环腔16相连通的出液孔18，在活塞导套13的右部设有至少一个与气流环腔17相连通的出气孔19，在活塞导套13的中部内侧套装有能堵住出液孔18或出气孔19的活塞9，在活塞9的左端固定连接有伸出气液平衡缸2进液端的活塞杆10，活塞杆10与右连杆装置连接在一起；气液平衡缸2的进液端与活塞导套13的左部内腔相连通，气液平衡缸2的出液端与液流环腔16相连通，气液平衡缸2的出气端与气流环腔17相连通，气液平衡缸2进气端与活塞导套13的右部内腔相连通。活塞9可为左右两端被盲死的筒状体；这样，当活塞9向右移动，活塞9能够堵住气液平衡缸2上的出气孔19；当活塞9向左移动，活塞9能够堵住气液平衡缸2上的出液孔18。

如附图1所示，左连杆装置包括连杆一20和浮球连杆21，连杆一20的下端和V形架12的左端铰接在一起，连杆一20的上端和浮球连杆21的下端铰接在一起，浮球连杆21的上端和浮球3连接在一起；或/和，右连杆装置包括连杆二22和活塞连杆23，连杆二22的左端和V形架12的右端铰接在一起，连杆二22的右端穿过气液平衡罐1的出液端与活塞连杆23的左端铰接在一起，活塞连杆23的右端和活塞杆10的左端连接在一起。这样，当气液平衡罐1内液面上升时，浮球3受液体浮力作用上升，同时带动连杆一20和浮球连杆21一起向上移动，V形架的左端被连杆1带动向上转动，V形架的右端则会向右转动，从而推动活塞9向右移动，活塞9堵住气液平衡缸2上的出气孔19，打开气液平衡缸2上的出液孔18，使气液平衡罐1内的液体进入活塞导套13内，并通过气液平衡缸2上的出液孔18进入液流环腔16中，继而通过气液平衡缸2上的出液端和出液管6并经液体流量计5计量后排出；当气液平衡罐1内部液位高度下降至一定值时，浮球3所受浮力小于其重力，在浮球3重力的作用下，会带动连杆一20和浮球连杆21一起向下移动，V形架的左端被连杆1带动向下转动，V形架的右端则会向左转动，从而拉动活塞9向左移动，活塞9堵住气液平衡缸2上的出液孔18，打开气液平衡缸2上的出气孔19，使气液平衡罐1内的气体通过出气管进入气液平衡缸2的右部内腔，继而进入活塞导套13的右部内腔，然后通过活塞导套13上的出气孔19进入气流环腔17内，最后通过气液平衡缸2的出气端和第二出气管8并经气体流量计4计量后汇入出液管6中排出；液体流量计5和气体流量计4能够精准计量经气液平衡缸2分离后的液体和气体的流量。

如附图1、2所示，在右挡环15的右端固定连接有至少一个的施力块24；或/和，在气液平衡罐1的中部内侧固定安装有浮球导向支架25，在浮球导向支架25的中部设有安装孔，浮球连杆21的上端穿过浮球导向支架25的安装孔与浮球3连接在一起。这样，通过施力工具施力于施力块24，便于右挡环15的安装和拆卸；随着浮球3的升降，便于浮球连杆21在浮球导向支架25上的安装孔内上下移动；浮球导向支架25可以更好的起到对浮球连杆21的扶正作用，从而保证浮球连杆21向上或向下移动。

如附图1所示，在气液平衡罐1的外侧有气液分离缓冲罐26，在气液分离缓冲罐26的左侧上部设有气液进口端，在气液分离缓冲罐26的下部设有出液端，气液分离缓冲罐26的出液端与气液平衡罐1的进液端固定安装在一起，在气液分离缓冲罐26的右侧上部设有出气端，在气液分离缓冲罐26的出气端与第一出气管7之间固定连接有连通管27。这样，油井采出液（气液相）通过气液分离缓冲罐26的气液进口端进入气液分离缓冲罐26中便于缓冲分离。

如附图1、2所示，在气液分离缓冲罐26的气液进口端上固定连接有进口短接28；在气液平衡罐1的出液端上固定连接有连接法兰，在气液平衡缸2的进液端上固定连接有连接法兰，气液平衡罐1的出液端与气液平衡缸2的进液端通过连接法兰、螺栓和螺帽固定安装在一起；在气液平衡罐1的出液端上固定连接有连接法兰，在气液平衡缸2的进液端上固定连接有连接法兰，气液平衡罐1的出液端与气液平衡缸2的进液端通过连接法兰、螺栓和螺帽固定安装在一起。这样，进口短接28和连接法兰便于与外界管线安装和拆卸。

根据需要，在气液平衡罐1底部固定安装有撬座；或/和，在第二出气管8上固定安装有止回阀。这样，撬座便于整体的吊装和搬运。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型最佳实施例的使用过程：工作时，油井采出液（气液相）通过气液分离缓冲罐26的气液进口端进入气液分离缓冲罐26中进行缓冲分离，经缓冲分离后的气相通过连通管27汇入第一出气管7中，经缓冲分离后气液分离缓冲罐26的液相通过气液平衡罐1的进液端进入气液平衡罐1中；（1）当气液平衡罐1内液面上升时，浮球3受液体浮力作用上升，同时带动连杆一20和浮球连杆21一起向上移动，从而推动活塞9向右移动，活塞9堵住气液平衡缸2上的出气孔19，打开气液平衡缸2上的出液孔18，使气液平衡罐1内的液体进入活塞导套13内，并通过气液平衡缸2上的出液孔18进入液流环腔16中，继而通过气液平衡缸2上的出液端和出液管6并经液体流量计5计量后排出；（2）随着油井采出液从气液平衡罐1的气液进口端持续注入气液平衡罐1，气液平衡罐1内液体的持续流出，气液平衡罐1内部气体压强会逐渐增大，较大的气体压强会加速气液平衡罐1内部液体的流出，从而使气液平衡罐1内部液位降低；（3）当气液平衡罐1内部液位高度下降至一定值时，浮球3所受浮力小于其重力，在浮球3重力的作用下，会带动连杆一20和浮球连杆21一起向下移动，拉动活塞9向左移动，活塞9堵住气液平衡缸2上的出液孔18，打开气液平衡缸2上的出气孔19，使气液平衡罐1内的气体通过出气管进入气液平衡缸2的右部内腔，继而进入活塞导套13的右部内腔，然后通过活塞导套13上的出气孔19进入气流环腔17内，最后通过气液平衡缸2的出气端和第二出气管8并经气体流量计4计量后汇入出液管6中排出；（4）随着油井采出液从气液平衡罐1的气液进口端持续注入气液平衡罐1，气液平衡罐1内气体的持续排出，而气液平衡罐1内部液体无法排出，导致气液平衡罐1内部液位会逐渐升高，然后重复（1）至（3）的步骤。

Claims (10)

1.一种自力式气液两相平衡计量装置，其特征在于包括气液平衡罐、气液平衡缸、浮球、气体流量计和液体流量计；在气液平衡罐的左侧下部设有进液端，在气液平衡罐的顶部设有出气端，在气液平衡罐的右侧下部设有出液端，在气液平衡缸的左端设有进液端，气液平衡罐的出液端与气液平衡缸的进液端固定安装在一起，在气液平衡缸的左部下端设有出液端，在气液平衡缸的出液端上固定安装有出液管，在出液管上固定安装有液体流量计，在气液平衡缸的右部设有进气端，气液平衡罐的出气端与气液平衡缸的进气端通过第一出气管固定连接在一起，在气液平衡缸的中部设有出气端，在气液平衡缸的出气端与出液管之间固定连接第二出气管，在第二出气管上固定安装有气体流量计，在气液平衡缸内安装有能够左右移动使液体通过出液端排出或气体通过出气端排出的活塞，在活塞的左端固定连接有伸出气液平衡缸进液端的活塞杆，在靠近气液平衡罐出液端下方的内壁上固定安装有固定座，在固定座上铰接有开口朝上的V形架，V形架的左端通过左连杆装置与浮球连接在一起，在V形架的右端铰接有右连杆装置，右连杆装置的右端穿过气液平衡罐的出液端与活塞杆连接在一起。

2.根据权利要求1所述的自力式气液两相平衡计量装置，其特征在于对应气液平衡缸进液端位置的内腔左端固定安装有活塞导套，在活塞导套的中部外侧一体固定有左挡环，在活塞导套的右端固定安装有右挡环，左挡环和右挡环的外侧分别与气液平衡缸的内侧固定安装在一起，左挡环、活塞导套与气液平衡缸的左部之间形成液流环腔，左挡环、活塞导套、右挡环与气液平衡缸的中部之间形成气流环腔，在活塞导套的左部设有至少一个与液流环腔相连通的出液孔，在活塞导套的右部设有至少一个与气流环腔相连通的出气孔，在活塞导套的中部内侧套装有能堵住出液孔或出气孔的活塞，在活塞的左端固定连接有伸出气液平衡缸进液端的活塞杆，活塞杆与右连杆装置连接在一起；气液平衡缸的进液端与活塞导套的左部内腔相连通，气液平衡缸的出液端与液流环腔相连通，气液平衡缸的出气端与气流环腔相连通，气液平衡缸进气端与活塞导套的右部内腔相连通。

3.根据权利要求1或2所述的自力式气液两相平衡计量装置，其特征在于左连杆装置包括连杆一和浮球连杆，连杆一的下端和V形架的左端铰接在一起，连杆一的上端和浮球连杆的下端铰接在一起，浮球连杆的上端和浮球连接在一起；或/和，右连杆装置包括连杆二和活塞连杆，连杆二的左端和V形架的右端铰接在一起，连杆二的右端穿过气液平衡罐的出液端与活塞连杆的左端铰接在一起，活塞连杆的右端和活塞杆的左端连接在一起。

4.根据权利要求3所述的自力式气液两相平衡计量装置，其特征在于右挡环的右端固定连接有至少一个的施力块；或/和，在气液平衡罐的中部内侧固定安装有浮球导向支架，在浮球导向支架的中部设有安装孔，浮球连杆的上端穿过浮球导向支架的安装孔与浮球连接在一起。

5.根据权利要求1或2所述的自力式气液两相平衡计量装置，其特征在于气液平衡罐的外侧有气液分离缓冲罐，在气液分离缓冲罐的左侧上部设有气液进口端，在气液分离缓冲罐的下部设有出液端，气液分离缓冲罐的出液端与气液平衡罐的进液端固定安装在一起，在气液分离缓冲罐的右侧上部设有出气端，在气液分离缓冲罐的出气端与第一出气管之间固定连接有连通管。

6.根据权利要求3所述的自力式气液两相平衡计量装置，其特征在于气液平衡罐的外侧有气液分离缓冲罐，在气液分离缓冲罐的左侧上部设有气液进口端，在气液分离缓冲罐的下部设有出液端，气液分离缓冲罐的出液端与气液平衡罐的进液端固定安装在一起，在气液分离缓冲罐的右侧上部设有出气端，在气液分离缓冲罐的出气端与第一出气管之间固定连接有连通管。

7.根据权利要求4所述的自力式气液两相平衡计量装置，其特征在于气液平衡罐的外侧有气液分离缓冲罐，在气液分离缓冲罐的左侧上部设有气液进口端，在气液分离缓冲罐的下部设有出液端，气液分离缓冲罐的出液端与气液平衡罐的进液端固定安装在一起，在气液分离缓冲罐的右侧上部设有出气端，在气液分离缓冲罐的出气端与第一出气管之间固定连接有连通管。

8.根据权利要求7所述的自力式气液两相平衡计量装置，其特征在于气液分离缓冲罐的气液进口端上固定连接有进口短接；在气液平衡罐的出液端上固定连接有连接法兰，在气液平衡缸的进液端上固定连接有连接法兰，气液平衡罐的出液端与气液平衡缸的进液端通过连接法兰、螺栓和螺帽固定安装在一起。

9.根据权利要求1或2或4或6或7所述的自力式气液两相平衡计量装置，其特征在于气液平衡罐底部固定安装有撬座；或/和，在第二出气管上固定安装有止回阀。

10.根据权利要求8所述的自力式气液两相平衡计量装置，其特征在于气液平衡罐底部固定安装有撬座；或/和，在第二出气管上固定安装有止回阀。