CN209621304U - 一种原油单井气液两相流量计量装置 - Google Patents

Abstract

一种原油单井气液两相流量计量装置，包括外壳，所述外壳内设有气液分离器，所述气液分离器一侧与进油口相连，所述气液分离器上部通过管道与气体流量计相连，所述气体流量计与流量积算控制仪相连，所述气体流量计另一端与出油口相连，气液分离器上部与出油口之间设有压力测量部件，所述压力测量部件与流量积算控制仪相连，所述气液分离器下部与液体流量计相连，所述液体流量计另一端与出油口相连，所述液体流量计与流量积算控制仪相连，气液分离器下部与出油口之间还设有温度传感器和原油含水测定仪，二者都与流量积算控制仪相连。本实用新型可精准的计量原油单井中开采的原油，一体化和智能化程度高，满足现代化的生产需求。

Description

一种原油单井气液两相流量计量装置

技术领域

本发明属于原油计量装置领域，具体涉及一种精准、可靠的原油单井用流量计量装置。

背景技术

随着地球资源的逐渐枯竭，原油开采得到了越来越高的重视，原油单井的中测量系统是整个开采的系统一个重要组成部分，保证测量系统的稳定和准确，对实现整个开采系统的精确化管理有重要意义。但是传统的原油单井计量装置具有以下几个缺点无法满足现代化的测量需求，1.传统计量装置中往往只设有单一的液体流量计，通过体积和密度的换算来得出计量数据，而开采出来的原油是油液、气体、水和其他杂质的混合物，所含气体、水会降低液体流量计的测量精度，同时温度、压力等因素也会影响密度，造成计量结果不准确；2.传统的计量装置无温控系统，在低温下原油会变得粘稠，易堵塞测量管道，同时低温会降低内部仪表的使用寿命，增加故障率；3.传统的计量装置体积庞大，而原油单井往往又处于偏远地区，运输安装不方便；4.传统的计量装置还需要人工进行抄表，极为不方便。

原油含水测定仪是针对含水原油或石油产品进行含水分析的主要仪器之一，是石油开采行业和石油科研单位对油田采油过程中的采出液（即含水原油）进行含水测定的理想设备。

流量积算控制仪可针对现场温度、压力、流量等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理，构成数字采集系统及控制系统，有液晶和数码显示，各种外形尺寸，适用于各种液体，一般气体，过热蒸汽，饱合蒸汽的流量积算测量控制；可对介质进行定量/批量控制（带启动、停止、清零功能），与各种流量传感器或变送器配套使用，能够适应各种测量控制场合。

发明内容

为了克服传统原油单井计量装置以上的诸多不足，本发明提供一种原油单井气液两相流量计量装置，该种原油单井气液两相流量计量装置可实现原油的气液分别计量，并根据温度、压力、含水量等进行补偿运算，从而得出更精确的流量数据，带有智能温控系统，保证了低温下原油测量过程中不会凝结堵塞，同时该装置结构紧凑，智能化程度高，满足现代化的生产需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种原油单井气液两相流量计量装置，包括外壳，所述外壳上设有进油口和出油口，所述外壳内设有气液分离器，所述气液分离器一侧与进油口相连，所述气液分离器上部通过管道与气体流量计的测量导管一端相连，所述气体流量计的数据输出端与流量积算控制仪相连，所述气体流量计测量导管另一端通过管道与出油口相连，气液分离器上部与出油口之间的管道上设有压力测量部件，所述压力测量部件的数据输出端与流量积算控制仪相连，所述气液分离器下部通过管道与液体流量计测量导管一端相连，所述液体流量计的测量导管另一端通过管道与出油口相连，所述液体流量计的数据输出端与流量积算控制仪相连，气液分离器下部与出油口之间的管道上设有温度传感器，所述温度传感器的数据输出端与流量积算控制仪相连，气液分离器下部与出油口之间的管道上还设有原油含水测定仪，所述原油含水测定仪的数据输出端与流量积算控制仪相连。

优选的，所述气液分离器包括罐体，所述罐体一侧设有进油管，所述进油管一端与外壳上的进油口相连，所述进油管另一端设于罐体内的螺旋管道中，所述罐体上部设有气体出口。

进一步优选的，所述气液分离器中螺旋管道与液体出口之间设有梳流板，所述螺旋管道与气体出口之间设有气液隔离网，所述气液隔离网上方设有气室。

优选的，液体流量计采用差压式流量计，所述差压式流量计包括膜盒式差压变送器，所述膜盒式差压变送器包括高压测量导管和低压测量导管，所述高压测量导管的末端和低压测量导管的末端通过弯管相连，所述高压测量导管另一端与气液分离器相连，所述低压测量导管另一端与出油口相连，所述高压测量导管的内壁上设有测量膜盒一侧的膜片，所述测量膜盒另一侧的膜片设于低压测量导管的内壁上，所述测量膜盒中设有测量电容，所述测量电容与处理电路相连。

优选的，所述外壳顶部设有吊耳，所述外壳内设有保温层，所述保温层内设有保温油，所述保温层内还设有加热器，所述加热器与流量积算控制仪相连，外壳内设有隔板，所述气液分离器罐体固定于隔板上。

优选的，气体流量计与出油口之间的管道上设有气相球阀。

优选的，流量积算控制仪的控制面板和显示面板设于外壳外壁上，且流量积算控制仪设有远传模块。

优选的，压力测量部件采用压力变送器。

当原油通过进油管进入分气液分离器中，先进入螺旋管道，由于气液比重不同，所以在重力的作用下，气液开始分离，气体向上部移动，液体在重力作用下向下运动，螺旋管道会增加原油的流动时间，使二者分离更充分，液体向下经过梳液板，由于梳液板阻挡作用，残留在液体中的气体进一步分离，再次提高分离效果。由于上部有气液隔离网阻挡，气体中的液体被隔离网阻挡，不能进入气室，使得气体中液体含量小，不会出现气液混溶情况。气室用于缓冲气体，使气体输出稳定，气液分离器将气体从混合液体中分离出去后，利用气体流量计对气体流量进行测量，利用液体流量计对液体流量进行测量，原油含水测定仪对原油中油水含量测量，再利用流量积算控制仪进行数据综合运算，得出准确的流量测量数据。在系统中设计温度、压力测量部件对温度、压力参数进行综合解算，对测量结果与流量计数据进行校正，进一步确保了流量计的测量准确性。

所述用的差压式流量计的弯管即为节流件，该结构内部无任何阻流元件，使得系统阻力小，流体不易阻塞，抗堵能力强，耐压性好。两个测量导管是连通的，内部流体流通有冲刷效应，使测量导管不易堵塞。由于使用差压变送器直接取压，没有导压管，使得流量计体积减小，结构紧凑。使用差压变送器膜盒直接作为取压部件，使得测量结果更准确。

在气体流量计与出油口之间的管道上设有气相球阀，可方便在需要时进行改造，实现气、液分别储存。

在外壳中加入保温系统，可使装置内部始终保持在一个合适的温度，防止液体流量计测量管道堵塞和增加组件的使用寿命，大大减少了维修次数，保证系统的稳定，加入了远传模块远程传输各项数据，无需人工抄表，减少了人力资源的投入，该装置一体化程度高，结构紧凑。

本发明的有益效果是：可精准的计量原油单井中开采的原油，一体化和智能化程度高，满足现代化的生产需求。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是气液分离器的结构示意图。

图3是差压式流量计工作示意图。

其中1.进油口，2.气液分离器，3.温度传感器，4. 原油含水测定仪，5. 差压式流量计，6. 流量积算控制仪，7. 压力变送器，8.气体流量计，9. 出油口，10.外壳，11.吊耳，12.气相球阀，13.进油管，14. 气液隔离网，15.气室，16.气体出口，17.螺旋管道，18.梳流板，19液体出口，20.罐体，21.隔板，22.流量进口管，23.流量出口管，24. 测量膜盒，24.1膜片，25. 低压测量导管，26.弯管，27. 高压测量导管，28. 处理电路，29.测量电容。

具体实施方式

图1、图2和图3中，一种原油单井气液两相流量计量装置，其中1.进油口，2.气液分离器，3.温度传感器，4. 原油含水测定仪，5. 差压式流量计，6. 流量积算控制仪，7. 压力变送器，8.气体流量计，9. 出油口，10.外壳，11.吊耳，12.气相球阀，13.进油管，14. 气液隔离网，15.气室，16.气体出口，17.螺旋管道，18.梳流板，19液体出口，20.罐体，21.隔板，22.流量进口管，23.流量出口管，24. 测量膜盒，24.1膜片，25. 低压测量导管，26.弯管，27. 高压测量导管，28. 处理电路，29.测量电容。所述外壳上设有进油口和出油口，所述外壳内设有气液分离器，所述气液分离器一侧与进油口相连，所述气液分离器上部通过管道与气体流量计的测量导管一端相连，所述气体流量计的数据输出端与流量积算控制仪相连，所述气体流量计测量导管另一端通过管道与出油口相连，气液分离器上部与气体流量计的测量导管之间的管道上设有压力测量部件，所述压力测量部件的数据输出端与流量积算控制仪相连，所述气液分离器下部通过管道与液体流量计测量导管一端相连，所述液体流量计的测量导管另一端通过管道与出油口相连，所述液体流量计的数据输出端与流量积算控制仪相连，气液分离器下部与液体流量计测量导管之间的管道上设有温度传感器，所述温度传感器的数据输出端与流量积算控制仪相连，气液分离器下部与液体流量计测量导管之间的管道上还设有原油含水测定仪，所述原油含水测定仪的数据输出端与流量积算控制仪相连。

本实例中，所述气液分离器包括罐体，所述罐体一侧设有进油管，所述进油管一端与外壳上的进油口相连，所述进油管另一端设于罐体内的螺旋管道中，所述罐体上部设有气体出口。

进一步优化，所述气液分离器中螺旋管道与液体出口之间设有梳流板，所述螺旋管道与气体出口之间设有气液隔离网，所述气液隔离网上方设有气室。

本实例中，液体流量计采用差压式流量计，所述差压式流量计包括膜盒式差压变送器，所述膜盒式差压变送器包括高压测量导管和低压测量导管，所述高压测量导管的末端和低压测量导管的末端通过弯管相连，所述高压测量导管另一端与气液分离器相连，所述低压测量导管另一端与出油口相连，所述高压测量导管的内壁上设有测量膜盒一侧的膜片，所述测量膜盒另一侧的膜片设于低压测量导管的内壁上，所述测量膜盒中设有测量电容，所述测量电容与处理电路相连。

本实例中，所述外壳顶部设有吊耳，所述外壳内设有保温层，所述保温层内设有保温油，所述保温层内还设有加热器，所述加热器与流量积算控制仪相连，外壳内设有隔板，所述气液分离器罐体固定于隔板上。

本实例中，气体流量计与出油口之间的管道上设有气相球阀。

本实例中，流量积算控制仪的控制面板和显示面板设于外壳外壁上，且流量积算控制仪设有远传模块，采用TD-LED信号作为传输信号。

本实例中，压力测量部件采用压力变送器。

Claims (8)

1.一种原油单井气液两相流量计量装置，包括外壳，其特征是：所述外壳上设有进油口和出油口，所述外壳内设有气液分离器，所述气液分离器一侧与进油口相连，所述气液分离器上部通过管道与气体流量计的测量导管一端相连，所述气体流量计的数据输出端与流量积算控制仪相连，所述气体流量计测量导管另一端通过管道与出油口相连，气液分离器上部与出油口之间的管道上设有压力测量部件，所述压力测量部件的数据输出端与流量积算控制仪相连，所述气液分离器下部通过管道与液体流量计测量导管一端相连，所述液体流量计的测量导管另一端通过管道与出油口相连，所述液体流量计的数据输出端与流量积算控制仪相连，气液分离器下部与出油口之间的管道上设有温度传感器，所述温度传感器的数据输出端与流量积算控制仪相连，气液分离器下部与出油口之间的管道上还设有原油含水测定仪，所述原油含水测定仪的数据输出端与流量积算控制仪相连。

2.根据权利要求1所述的一种原油单井气液两相流量计量装置，其特征是：所述气液分离器包括罐体，所述罐体一侧设有进油管，所述进油管一端与外壳上的进油口相连，所述进油管另一端设于罐体内的螺旋管道中，所述罐体上部设有气体出口。

3.根据权利要求2所述的一种原油单井气液两相流量计量装置，其特征是：所述螺旋管道与液体出口之间设有梳流板，所述螺旋管道与气体出口之间设有气液隔离网，所述气液隔离网上方设有气室。

4.根据权利要求1所述的一种原油单井气液两相流量计量装置，其特征是：液体流量计采用差压式流量计，所述差压式流量计包括膜盒式差压变送器，所述膜盒式差压变送器包括高压测量导管和低压测量导管，所述高压测量导管的末端和低压测量导管的末端通过弯管相连，所述高压测量导管另一端与气液分离器相连，所述低压测量导管另一端与出油口相连，所述高压测量导管的内壁上设有测量膜盒一侧的膜片，所述测量膜盒另一侧的膜片设于低压测量导管的内壁上，所述测量膜盒中设有测量电容，所述测量电容与处理电路相连。

5.根据权利要求1所述的一种原油单井气液两相流量计量装置，其特征是：所述外壳顶部设有吊耳，所述外壳内设有保温层，所述保温层内设有保温油，所述保温层内还设有加热器，所述加热器与流量积算控制仪相连，外壳内设有隔板，所述气液分离器罐体固定于隔板上。

6.根据权利要求1所述的一种原油单井气液两相流量计量装置，其特征是：气体流量计与出油口之间的管道上设有气相球阀。

7.根据权利要求1所述的一种原油单井气液两相流量计量装置，其特征是：流量积算控制仪的控制面板和显示面板设于外壳外壁上，且流量积算控制仪设有远传模块。

8.根据权利要求1所述的一种原油单井气液两相流量计量装置，其特征是：压力测量部件为压力变送器。