CN211648123U - 采油井产液量计量装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种采油井产液量计量装置，属于石油工程领域。装置包括气液输入管、液量计量组件、液体输出管和气体输出管，液量计量组件包括气液分离腔、浮子机构和磁铁，气液输入管具有用于与待测采油井的出油闸门连通的入口，气液输入管的出口与气液分离腔的底部连通，气液分离腔的底部与液体输出管的入口连通，液体输出管上设有液体出口阀，气液分离腔的顶部与气体输出管的入口连通，气体输出管上设有气体出口阀，浮子机构以可在气液分离腔内浮动的方式设置在气液分离腔内，在气液分离腔的外壁上沿气液分离腔的高度方向分布有刻度，气液分离腔为抗磁性金属筒，浮子机构为铁磁性浮子机构，磁铁位于气液分离腔外。

Description

采油井产液量计量装置

技术领域

本公开涉及石油工程领域，特别涉及一种采油井产液量计量装置。

背景技术

在油田开发中，采油井每天产液量用来衡量单井生产能力，是油藏评价的重要指标。

目前，采油井每天产液量计量工作，针对不同采油井采用不同方式。例如，电泵井和螺杆泵抽油井采用理论计算方法估算产液量，抽油机井和自喷井采用移动式分离器计量装置计量产液量。

移动式分离器计量装置的主要结构是液气分离腔和玻璃管，液气分离腔与玻璃管连通，计量时，液气分离腔内的液面高度与玻璃管内的液面高度相同，根据玻璃管上的刻度就可以确定液体的体积。移动式分离器计量装置的玻璃管易碎，给核产带来安全风险。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种采油井产液量计量装置，比用移动式分离器计量装置安全性高。所述技术方案如下：

本公开提供了一种采油井产液量计量装置，所述采油井产液量计量装置包括气液输入管、液量计量组件、液体输出管和气体输出管，所述液量计量组件包括气液分离腔、浮子机构和磁铁，所述气液输入管具有用于与待测采油井的出油闸门连通的入口，所述气液输入管的出口与所述气液分离腔的底部连通，所述气液分离腔的底部与所述液体输出管的入口连通，所述液体输出管上设有液体出口阀，所述气液分离腔的顶部与所述气体输出管的入口连通，所述气体输出管上设有气体出口阀，所述浮子机构以可在所述气液分离腔内浮动的方式设置在所述气液分离腔内，在所述气液分离腔的外壁上沿所述气液分离腔的高度方向分布有刻度，所述气液分离腔为抗磁性金属筒，所述浮子机构为铁磁性浮子机构，所述磁铁位于所述气液分离腔外。

可选地，所述刻度包括起始测量位置标记和终止测量位置标记，所述起始测量位置标记和所述终止测量位置标记之间均匀地布置有多条中间标记，所述起始测量位置标记位于所述气液输入管的出口与所述终止测量位置标记之间，所述起始测量位置标记和所述终止测量位置标记之间的距离为20～50cm。

可选地，所述起始测量位置标记与所述气液输入管的出口之间的距离大于10cm。

可选地，所述起始测量位置标记和所述终止测量位置标记均为沿所述气液分离腔的外周壁设置的环线。

可选地，所述浮子机构包括铁环和浮子，所述铁环套装于所述浮子上。

可选地，所述浮子为空芯圆饼。

可选地，所述采油井产液量计量装置还包括压力表，所述气液分离腔的顶部且与所述压力表连通。

可选地，所述采油井产液量计量装置还包括安全阀，所述气液分离腔的顶部与所述安全阀连通。

可选地，所述气液输入管的入口与所述气液输入管的出口之间设有气液入口阀。

可选地，所述气体输出管的出口与所述液体输出管连通，所述液体输出管的出口设有混合出口阀，所述气体输出管的出口位于所述液体出口阀与所述混合出口阀之间。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过气液输入管的入口与待测采油井的出油闸门连通，待测采油井生产的油气液从出油闸门流出至气液输入管，再流入与气液输入管连通的气液分离腔中，由于气液分离腔与气体输出管连通，而气液分离腔又与液体输出管连通，当气体输出管上的气体出口阀为打开状态且液体输出管上的液体出口阀为关闭状态时，油气液不能被液体输出管排出，将逐渐在气液分离腔中积累，油气慢慢从油气液中自然逸出至气体输出管，液体留在气液分离腔内并向浮子机构提供浮力，浮子机构将漂浮在液面上并随液面上升而上升；采用磁铁靠近气液分离腔的外壁，由于浮子机构为铁磁性浮子机构而气液分离腔为抗磁性金属筒，浮子机构与磁铁距离较近时浮子机构将从液面上向磁铁漂浮，并隔着气液分离腔被磁铁吸附，磁铁与浮子机构之间存在一定的吸力，这时将磁铁在气液分离腔的外壁上朝上或朝下移动，由于浮子机构漂浮在液面上、隔着气液分离腔被磁铁吸附，浮子机构的位置不会变化，磁铁移动后，磁铁与浮子机构之间的距离变化，磁铁与浮子机构之间的吸力相应变化，根据浮子机构与磁铁之间的吸力大小，确定吸力最大时的磁铁所在刻度位置，该刻度位置对应浮子机构在气液分离腔内的漂浮位置；在确定一个吸力最大时的磁铁所在刻度位置之后，开始记录时间，在一定时间后，再次确定一个吸力最大时的磁铁所在刻度位置，根据这两个刻度位置可以确定这段时间内浮子机构的上升高度，根据记录的时间和上升高度对应的液量，就可以确定记录的时间内的产液量，进而可以计算出单位时间内的产液量，从而得到该待测采油井的单位时间产液量，相比于采用移动式分离器计量装置计量该采油井产液量，由于是在气液分离腔外用磁铁测量，可以采用不透明的、牢固材质的金属气液分离腔，这样，气液分离腔不易破碎，安全性较高，因此，该计量装置比移动式分离器计量装置的适用性更强，从而便于随时开展采油井产液量的计量工作。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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是本公开实施例提供的一种采油井产液量计量装置的结构示意图。

附图中，A出油闸门、1气液输入管、11气液入口阀、2液量计量组件、21气液分离腔、21a起始测量位置标记、21b终止测量位置标记、22浮子机构、22a铁环、22b浮子、3液体输出管、31液体出口阀、32混合出口阀、5气体输出管、51气体出口阀、6压力表、7安全阀。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种采油井产液量计量装置的结构示意图。参见图1，该采油井产液量计量装置包括气液输入管1、液量计量组件2、液体输出管3和气体输出管5。液量计量组件2包括气液分离腔21、浮子机构22和磁铁。气液输入管1具有用于与待测采油井的出油闸门A连通的入口，气液输入管1的出口与气液分离腔21的底部连通，气液分离腔21的底部与液体输出管3的入口连通，液体输出管3上设有液体出口阀31。气液分离腔21的顶部与气体输出管5的入口连通，气体输出管5上设有气体出口阀51，浮子机构22以可在气液分离腔21内浮动的方式设置在气液分离腔21内。在气液分离腔21的外壁上沿气液分离腔21的高度方向分布有刻度。气液分离腔21为抗磁性(例如不锈钢)金属筒，浮子机构22为铁磁性浮子机构，磁铁位于气液分离腔21外。

在本公开实施例中，通过气液输入管1的入口与待测采油井的出油闸门A连通，待测采油井生产的油气液从出油闸门流出至气液输入管1，再流入与气液输入管1连通的气液分离腔21中，由于气液分离腔21与气体输出管5连通，而气液分离腔21又与液体输出管3连通，当气体输出管5上的气体出口阀51为打开状态且液体输出管3上的液体出口阀31为关闭状态时，油气液不能被液体输出管3排出，将逐渐在气液分离腔21中积累，油气慢慢从油气液中自然逸出至气体输出管5，液体留在气液分离腔21内并向浮子机构22提供浮力，浮子机构22将漂浮在液面上并随液面上升而上升；采用磁铁靠近气液分离腔21的外壁，由于浮子机构22为铁磁性浮子机构22而气液分离腔21为抗磁性金属筒，浮子机构22与磁铁距离较近时浮子机构22将从液面上向磁铁漂浮，并隔着气液分离腔21被磁铁吸附，磁铁与浮子机构22之间存在一定的吸力，这时将磁铁在气液分离腔21的外壁上朝上或朝下移动，由于浮子机构22漂浮在液面上、隔着气液分离腔21被磁铁吸附，浮子机构22的位置不会变化，磁铁移动后，磁铁与浮子机构22之间的距离变化，磁铁与浮子机构22之间的吸力相应变化，根据浮子机构22与磁铁之间的吸力大小，确定吸力最大时的磁铁所在刻度位置，该刻度位置对应浮子机构22在气液分离腔21内的漂浮位置；在确定一个吸力最大时的磁铁所在刻度位置之后，开始记录时间，在一定时间后，再次确定一个吸力最大时的磁铁所在刻度位置，根据这两个刻度位置可以确定这段时间内浮子机构22的上升高度，根据记录的时间和上升高度对应的液量，就可以确定记录的时间内的产液量，进而可以计算出单位时间内的产液量，从而得到该待测采油井的单位时间产液量，相比于采用移动式分离器计量装置计量该采油井产液量，由于是在气液分离腔21外用磁铁测量，可以采用不透明的、牢固材质的金属气液分离腔21，这样，气液分离腔21不易破碎，安全性较高，因此，该计量装置比移动式分离器计量装置的适用性更强，从而便于随时开展采油井产液量的计量工作。

示例性地，气液分离腔21可以是铝合金筒、不锈钢筒等。

作为可选的实施方式，气液输入管1的入口与气液输入管1的出口之间设有气液入口阀11。气液入口阀11用于控制气液能否输入采油井产液量计量装置。

作为可选的实施方式，气体输出管5的出口与液体输出管3连通，液体输出管3的出口设有混合出口阀32，气体输出管5的出口位于液体出口阀31与混合出口阀32之间。混合出口阀32用于控制采油井产液量计量装置的油气液的输出。

本公开实施例中，当待测采油井的出油闸门为打开状态时，出油闸门将输出油气液；当待测采油井的出油闸门为关闭状态时，出油闸门将停止输出油气液。当气体输出管5上的气体出口阀51为打开状态时，气体输出管5的入口与出口连通；反之，当气体输出管5上的气体出口阀51为关闭状态时，气体输出管5的入口与出口隔断。类似地，当液体输出管3上的液体出口阀31为打开状态时，液体输出管3的入口与出口连通；反之，当液体输出管3上的液体出口阀31为关闭状态时，液体输出管3的入口与出口隔断。需要说明的是，由于气体输出管5的出口与液体输出管3连通，气体输出管5的出口位于液体出口阀31与液体输出管3的出口之间，当液体输出管3的入口与出口隔断时，液体输出管3的出口输出的是油气；当液体输出管3的入口与出口连通时，气体输出管5输出的油气自然融入液体输出管3内的油液中，液体输出管3的出口输出的是油气液。

示例性地，气液入口阀11、混合出口阀32、气体出口阀51和液体出口阀31均可以为单向阀。

示例性地，刻度包括起始测量位置标记21a和终止测量位置标记21b，起始测量位置标记21a和终止测量位置标记21b之间均匀地布置有多条中间标记，起始测量位置标记21a位于气液输入管1的出口与终止测量位置标记21b之间，起始测量位置标记21a与气液输入管1的出口之间的距离大于10cm。

这样，在采用磁铁测量浮子机构22在气液分离腔21内的漂浮位置时，记录浮子机构22从某个中间标记到达另一个中间标记的时间，再根据该时间以及气液分离腔21在这两个中间标记之间的液量，就可以计算出单位时间液量，从而得到该待测采油井的单位时间产液量。同时，液体在气液分离腔21内的沉积至少10cm高度之后再开始测量浮子22b的高度，液体较为稳定，测量精度较高。

示例性地，起始测量位置标记21a和终止测量位置标记21b之间的距离为20～50cm。其中，起始测量位置标记21a和终止测量位置标记21b之间的液量是标定液量。对于不小于60cm的气液分离腔21，其体积较为合适，对应20～50cm的标定液量，可以满足大部分采油井的产液量。

示例性地，刻度中的所有标记，包括起始测量位置标记21a、各中间标记和终止测量位置标记21b，均为沿气液分离腔21的外周壁设置的环线。其中，环线所在平面可以是气液分离腔21的横截面。这样，在测量浮子22b的位置时，可以绕环线测量多个位置，当多个位置的磁吸力都比较大时，确定浮子22b的位置在环线内，能够提高测量精度。

下面介绍一下液量计量组件2的结构。

作为可选的实施方式，浮子机构22包括铁环22a和浮子22b，铁环22a套装于浮子22b上。

当气液分离腔21为不锈钢圆筒时，浮子22b在气液分离腔21内浮动的高度，气液分离腔21外是无法肉眼观看的。这时，采用磁铁贴近气液分离腔21的外壁，按照磁吸力的大小，检测铁环22a的位置，就可以计量出浮子22b在气液分离腔21内的位置。

作为可选的实施方式，浮子22b为空芯圆饼，例如不锈钢空芯圆饼。

需要说明的是，本公开实施例中，不锈钢均为抗磁不锈钢，这样，相比于铁，不锈钢对磁铁不敏感，磁铁较为容易检测到铁环22a的位置，从而获得浮子机构22的位置。

作为可选的实施方式，采油井产液量计量装置还包括压力表6和安全阀7，压力表6安装于气液分离腔21的顶部且与气液分离腔21连通，气液分离腔21的顶部与安全阀7连通。

压力表6用于读取气液分离腔21中气体的压力，当压力超过压力阈值时，为了安全测量产液量，打开安全阀7，以快速排出气液分离腔21中气体。

在应用中，气液分离腔21的长度方向可以与铅垂面平行，气液输入管1与液体输出管3相对且位于同一水平面。气体输出管5可以包括水平支管和竖直支管，气液分离腔21的顶部与水平支管的第一端连通，水平支管的第二端与竖直支管的第一端连通，水平支管分别与气液输入管1与液体输出管3平行，水平支管与竖直支管垂直，竖直支管分别与气液输入管1与液体输出管3垂直，竖直支管的第二端与液体输出管3连通。

下面介绍一下本公开实施例提供的采油井产液量计量装置的使用流程。

首先，在油田一组采油井的阀组(阀组能够将2个及以上的采油井产出的油气液汇总到一条输出管道)上固定一采油井产液量计量装置，即2个及以上的采油井可以共用一采油井产液量计量装置。具体地，各个采油井的出油闸门(也称单井管线闸门)A分别与气液输入管1连通。

其次，将气体出口阀51和气液入口阀11打开，液体出口阀31关上，再确定目标待测采油井，打开该目标待测采油井的出油闸门A，关闭其余采油井的出油闸门A，使该井气液流体进入气液分离腔21。由于液体出口阀31已关，该井气体从气液分离腔21内液面上自然逸出，通过气液分离腔21顶部连通的气体输出管5输出；该井液体存留在气液分离腔21中，使得气液分离腔21内液位不断上升。浮子机构22浮动在液体上，也随着液体上升而上升。用磁铁实时检测铁环22a位置，当检测到铁环22a悬浮到气液分离腔21外壁上标注的标记，例如起始测量位置标记21a时，开始记录时间，随着该井液体不断进入气液分离腔21，在浮力作用下铁环22a不断上升，当检测到铁环22a上升到气液分离腔21的某个标记(例如终止测量位置标记21b)时，停止记录时间，这样就可通过计算该时间段进入气液分离腔21的单位时间液量(例如吨/分钟)，如果折算成一天的产液量，则将单位时间液量乘以二十四小时即可。

本公开实施例中，采油井产液量计量装置可以固定安装在采油井的阀组处，可随时对油井进行跟踪核产，及时掌握油井生产动态，也可完成对远程计量(比如通过理论计算的产液量)的效验，同时，避免了移动式分离器计量装置核产安全风险，为技术人员的油藏研究起到了保驾护航保障作用。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采油井产液量计量装置，其特征在于，所述采油井产液量计量装置包括气液输入管(1)、液量计量组件(2)、液体输出管(3)和气体输出管(5)，所述液量计量组件(2)包括气液分离腔(21)、浮子机构(22)和磁铁，所述气液输入管(1)具有用于与待测采油井的出油闸门(A)连通的入口，所述气液输入管(1)的出口与所述气液分离腔(21)的底部连通，所述气液分离腔(21)的底部与所述液体输出管(3)的入口连通，所述液体输出管(3)上设有液体出口阀(31)，所述气液分离腔(21)的顶部与所述气体输出管(5)的入口连通，所述气体输出管(5)上设有气体出口阀(51)，所述浮子机构(22)以可在所述气液分离腔(21)内浮动的方式设置在所述气液分离腔(21)内，在所述气液分离腔(21)的外壁上沿所述气液分离腔(21)的高度方向分布有刻度，所述气液分离腔(21)为抗磁性金属筒，所述浮子机构(22)为铁磁性浮子机构，所述磁铁位于所述气液分离腔(21)外。

2.根据权利要求1所述的采油井产液量计量装置，其特征在于，所述刻度包括起始测量位置标记(21a)和终止测量位置标记(21b)，所述起始测量位置标记(21a)和所述终止测量位置标记(21b)之间均匀地布置有多条中间标记，所述起始测量位置标记(21a)位于所述气液输入管(1)的出口与所述终止测量位置标记(21b)之间，所述起始测量位置标记(21a)和所述终止测量位置标记(21b)之间的距离为20～50cm。

3.根据权利要求2所述的采油井产液量计量装置，其特征在于，所述起始测量位置标记(21a)与所述气液输入管(1)的出口之间的距离大于10cm。

4.根据权利要求2所述的采油井产液量计量装置，其特征在于，所述起始测量位置标记(21a)和所述终止测量位置标记(21b)均为沿所述气液分离腔(21)的外周壁设置的环线。

5.根据权利要求1-4任一项所述的采油井产液量计量装置，其特征在于，所述浮子机构(22)包括铁环(22a)和浮子(22b)，所述铁环(22a)套装于所述浮子(22b)上。

6.根据权利要求5所述的采油井产液量计量装置，其特征在于，所述浮子(22b)为空芯圆饼。

7.根据权利要求1-3任一项所述的采油井产液量计量装置，其特征在于，所述采油井产液量计量装置还包括压力表(6)，所述气液分离腔(21)的顶部且与所述压力表(6)连通。

8.根据权利要求1-3任一项所述的采油井产液量计量装置，其特征在于，所述采油井产液量计量装置还包括安全阀(7)，所述气液分离腔(21)的顶部与所述安全阀(7)连通。

9.根据权利要求1-3任一项所述的采油井产液量计量装置，其特征在于，所述气液输入管(1)的入口与所述气液输入管(1)的出口之间设有气液入口阀(11)。

10.根据权利要求1-3任一项所述的采油井产液量计量装置，其特征在于，所述气体输出管(5)的出口与所述液体输出管(3)连通，所述液体输出管(3)的出口设有混合出口阀(32)，所述气体输出管(5)的出口位于所述液体出口阀(31)与所述混合出口阀(32)之间。

Images