CN214660102U - 一种高压大流量油井多参数计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压大流量油井多参数计量装置，其安装于撬装底盘上且两端分别设有混合液入口和混合液出口，包括气液预分离器和气液卧式分离器两级分离，还包括无源气液控制系统、气量计量管线、液路计量管线和气液缓冲段；本实用新型通过对油井来液进行气液两级分离，分离后的气相和液相分别计量，不仅提高了油、气、水的计量精度，消除了过去因人工调配阀门造成的人为误差、阀门磨损造成的漏失误差和人工数据录取造成的读数误差，可适用于各种工况及工艺条件下的油、气、水、液多相计量。同时，解决了大气液比、高压力大气量等油田复杂工况下难计量的问题,装置操作方便，工作可靠，维护工作量小，十分适合油田现场应用。

Description

一种高压大流量油井多参数计量装置

技术领域

本实用新型涉及油田流量的测量技术领域，具体是一种高压大流量油井多参数计量装置。

背景技术

在油田生产中，油井产出液、气的精确计量是油田开发动态分析的重要基础，通过对各油井产出液、气相的连续计量，可以确定油井的油、气产量以及含水率等生产参数，从而了解油藏和生产动态的变化。油、气、水各相流量的实时计量数据，为生产管理提供参考，制定合理的配产方案，对于油气藏的管理和产能配置、生产工况的分析、油井的维护和流程控制等具有重要意义。

但现有的常规计量无法对高压和大流量、高油气比的含液气相等复杂油井做出较为准确的计量，而生产中气相参数和液相参数作为一个重要的参数，两者结合起来才能便于人们在生产上掌握油井的产量情况。同时，现有计量装置中大部分流量仪表使用差压式流量计，这种流量计有技术成熟、结构简单、稳定可靠、适用面宽等优点。但是，这种差压式流量计的主要缺点是测量量程范围较窄，通常在1∶4或者1∶10，还不能满足宽量程测量的要求，只适用于流量稳定的工况；而如果使用两个压差传感器，大流量时使用高压差传感器、小流量时使用低压差传感器(低压差传感器无法承受高压差工况)，则只能将两个传感器安装在两根管道上，然后用自动控制的方案，在大流量时使用安装高压差传感器的管道，小流量时使用安装低压差传感器的管道。而且，在对一些流体介质进行流量测量时，这种计量方式还需要设置平衡罐和较长的引压管，引压管需要加防冻液，并定期补充防冻液；对于介质粘度稍大的流体，引压管会频繁发生堵塞，使差压式流量计不能正常工作，造成整个装置维护工作量很大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压大流量油井多参数计量装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高压大流量油井多参数计量装置，其安装于撬装底盘上且两端分别设有混合液入口和混合液出口，所述高压大流量油井多参数计量装置的气液分离装置包括气液预分离器和气液卧式分离器两级分离，还包括无源气液控制系统、气量计量管线、液路计量管线和气液缓冲段；所述混合液入口与气液预分离器一侧的入口相连，气液预分离器另一侧设有初分离气相出口和初分离液相出口，初分离气相出口和初分离液相出口并分别与气液卧式分离器一侧的气相入口和液相入口连接，初分离气相出口与气相入口之间的管线上安装有气相止回阀，初分离液相出口与液相入口之间的管线上安装有液相止回阀，防止进入气液卧式分离器的气相和液相返流回气液预分离器，气液卧式分离器另一侧设有再分离气相出口和再分离液相出口，再分离气相出口和再分离液相出口分别与无源气液控制系统连接，无源气液控制系统上设置的气相出口与液相出口分别与气相计量管线和液相计量管线连接，气相计量管线和液相计量管线均与气液缓冲段相连接，气液缓冲段与混合液出口连接。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述气液卧式分离器内设有除沫捕雾装置、聚合材料挡板和除沫捕雾组合装置，除沫捕雾装置安装于气液卧式分离器的气相入口处，所述除沫捕雾组合装置安装于气液卧式分离器的再分离气相出口处，多块所述聚合材料挡板间隔安装于气液卧式分离器内腔顶部且位于气液卧式分离器的气相入口和再分离气相出口之间，气液卧式分离器内还设有缓冲板、铺液板和立管，缓冲板设于气液卧式分离器的液相入口处，铺液板设于缓冲板下方且由气液卧式分离器的液相入口一侧向另一侧斜向下设置，其上方为气相区，其下方为液相区，多根所述立管间隔安装于铺液板下表面，所述除沫捕雾组合装置上连接有将液相导向铺液板的导流管。

在一种可选方案中：所述混合液入口与气液预分离器一侧的入口的连接管线上设置有入口压力传感器和入口温度传感器。

在一种可选方案中：所述气相计量管线上设有气体流量计，气体流量计为旋进旋涡流量计，所述液相计量管线上设有液体流量计，液体流量计为科里奥利质量流量计。

在一种可选方案中：所述气液缓冲段与混合液出口连接的管线上设置有出口压力传感器和出口温度传感器。

在一种可选方案中：所述气液预分离器底部连接设有预分离排污口。

在一种可选方案中：所述气液卧式分离器底部设有气液卧式分离器排污口。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型所述的油井多参数计量装置通过对油井来液进行气液两级分离，分离后的气相和液相分别计量，不仅提高了油、气、水的计量精度，消除了过去因人工调配阀门造成的人为误差、阀门磨损造成的漏失误差和人工数据录取造成的读数误差，可适用于各种工况及工艺条件下的油、气、水、液多相计量。同时，解决了大气液比、高压力大气量等油田复杂工况下难计量的问题。装置操作方便，工作可靠，维护工作量小，十分适合油田现场应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记注释：1-气液预分离器、2-气相止回阀、3-气相入口、4-除沫捕雾装置、5-聚合材料挡板、6-混合液入口、7-入口压力传感器、8-入口温度传感器、9-预分离排污口、10-液相止回阀、11-液相入口、12-气液卧式分离器、13-铺液板、14-立管、15-除沫捕雾组合装置、16-再分离气相出口、17-气液卧式分离器排污口、18-再分离液相出口、19-无源气液控制系统、20-气体流量计、21-液体流量计、22-出口压力传感器、23-出口温度传感器、24-混合液出口、25-缓冲板、26-导流管、27-气液缓冲段。

具体实施方式

以下实施例会结合附图对本实用新型进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本实用新型所列举的各实施例仅用以说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的范围。对本实用新型所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本实用新型的精神与范围。

实施例

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种高压大流量油井多参数计量装置，其安装于撬装底盘上且两端分别设有混合液入口6和混合液出口24，所述高压大流量油井多参数计量装置的气液分离装置包括气液预分离器1和气液卧式分离器12两级分离，如图1所示，还包括无源气液控制系统19、气量计量管线、液路计量管线和气液缓冲段27；

如图1所示，所述混合液入口6与气液预分离器1一侧的入口相连，气液预分离器1另一侧设有初分离气相出口和初分离液相出口，初分离气相出口和初分离液相出口并分别与气液卧式分离器12一侧的气相入口3和液相入口11连接，初分离气相出口与气相入口 3之间的管线上安装有气相止回阀2，初分离液相出口与液相入口11之间的管线上安装有液相止回阀10，防止进入气液卧式分离器12的气相和液相返流回气液预分离器1，气液卧式分离器12另一侧设有再分离气相出口16和再分离液相出口18，再分离气相出口16 和再分离液相出口18分别与无源气液控制系统19连接，无源气液控制系统19上设置的气相出口与液相出口分别与气相计量管线和液相计量管线连接，气相计量管线和液相计量管线均与气液缓冲段27相连接，气液缓冲段27与混合液出口24连接；

如图1所示，混合液入口6与气液预分离器1一侧的入口的连接管线上设置有入口压力传感器7和入口温度传感器8，对进入装置的混合液相进行压力和温度测量；

如图1所示，气液卧式分离器12内设有除沫捕雾装置4、聚合材料挡板5和除沫捕雾组合装置15，除沫捕雾装置4安装于气液卧式分离器12的气相入口3处，所述除沫捕雾组合装置15安装于气液卧式分离器12的再分离气相出口16处，多块所述聚合材料挡板5 间隔安装于气液卧式分离器12内腔顶部且位于气液卧式分离器12的气相入口3和再分离气相出口16之间，能够将进入气液卧式分离器12的气相中掺杂的小液滴进行进一步分离，保证后续气相的计量准确性；气液卧式分离器12内还设有缓冲板25、铺液板13和立管 14，缓冲板25设于气液卧式分离器12的液相入口11处，铺液板13设于缓冲板25下方且由气液卧式分离器12的液相入口11一侧向另一侧斜向下设置，其上方为气相区，其下方为液相区，多根所述立管14间隔安装于铺液板13下表面，能够将进入分离器的液相中掺杂的气体泡沫等进一步分离，保证后续液相的计量准确性；所述除沫捕雾组合装置15 上连接有将液相导向铺液板13的导流管26；

如图1所示，所述气相计量管线上设有气体流量计20，气体流量计20优选为旋进旋涡流量计，用于测量流经气相的流量；所述液相计量管线上设有液体流量计21，液体流量计21优选为科里奥利质量流量计，用于测量流经液相的流量；

如图1所示，所述气液缓冲段27与混合液出口24连接的管线上设置有出口压力传感器22和出口温度传感器23，对流出装置的混合液相进行压力和温度测量；

所述气液预分离器1底部连接设有预分离排污口9；

所述气液卧式分离器12底部设有气液卧式分离器排污口17；

本实用新型的工作流程如下：

油井产出的混合液相通过混合液入口6进入气液预分离器1，经过气液预分离器1初步分离后的气相和液相分别通过对应管线流入气液卧式分离器12进行再分离，经过再分离后的气相和液相分别进入无源气液控制系统19后，分别进入气相计量管线和液相计量管线，并分别通过旋进旋涡流量计和科里奥利质量流量计进行气相和液相计量，计量完成后的气相和液相混合后由混合液出口24流出，进入后续集输管线。

以下参照图1描述气液卧式分离器12中的再分离流程：经过气液预分离器1后的气相和液相分别进入气液卧式分离器12，液相进入气液卧式分离器12后经过挡液板缓冲，流到铺液板13上，铺液板13为平面板，一般是自气液卧式分离器12入口端至出口端倾斜向下设置，与水平面之间的夹角一般为2～3度，有利于铺液板13上的液相向气液卧式分离器12出口端的方向流动，铺液板13与垂直平面相垂直，其边缘与卧式罐体的内壁相连，将卧式罐体内腔分隔为上下两部分，铺液板13一般是设于卧式罐体轴心线的上方，铺液板13上固定有立管14，立管14向下设置，液相进入铺液板13上时形成液层，卧式罐体内腔位于铺液板13上液层上方的部分为气相区，卧式罐体内腔位于铺液板13下方的部分为液相区，液相流动到铺液板13上，在铺液板13上形成液层并向卧式罐体出口端的方向流动，铺液板13上的液相在流动过程中，液相中的气泡向上浮升至气相区(第一次浮升)，铺液板13上的液相流经立管14时，经立管14的顶部进入立管14并向下进入液相区，在立管14中，液相剩余的气泡与液相分离、向上浮升流动至气相区(第二次浮升)，预分离后的气相直接进入气相区，气相中较大的液滴向下沉降到铺液板13上的液层中较小的液滴经过除沫捕雾装置4、聚合材料挡板5和除沫捕雾组合装置15等进一步分离，分离后的液相和气相经过再分离气相出口16和再分离液相出口18分别流出气液卧式分离器 12进入后续流程。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种高压大流量油井多参数计量装置，其安装于撬装底盘上且两端分别设有混合液入口(6)和混合液出口(24)，其特征在于，包括气液预分离器(1)和气液卧式分离器(12)两级分离，还包括无源气液控制系统(19)、气量计量管线、液路计量管线和气液缓冲段(27)；所述混合液入口(6)与气液预分离器(1)一侧的入口相连，气液预分离器(1)另一侧设有初分离气相出口和初分离液相出口，初分离气相出口和初分离液相出口并分别与气液卧式分离器(12)一侧的气相入口(3)和液相入口(11)连接，初分离气相出口与气相入口(3)之间的管线上安装有气相止回阀(2)，初分离液相出口与液相入口(11)之间的管线上安装有液相止回阀(10)，防止进入气液卧式分离器(12)的气相和液相返流回气液预分离器(1)，气液卧式分离器(12)另一侧设有再分离气相出口(16)和再分离液相出口(18)，再分离气相出口(16)和再分离液相出口(18)分别与无源气液控制系统(19)连接，无源气液控制系统(19)上设置的气相出口与液相出口分别与气相计量管线和液相计量管线连接，气相计量管线和液相计量管线均与气液缓冲段(27)相连接，气液缓冲段(27)与混合液出口(24)连接。

2.根据权利要求1所述的高压大流量油井多参数计量装置，其特征在于，所述气液卧式分离器(12)内设有除沫捕雾装置(4)、聚合材料挡板(5)和除沫捕雾组合装置(15)，除沫捕雾装置(4)安装于气液卧式分离器(12)的气相入口(3)处，所述除沫捕雾组合装置(15)安装于气液卧式分离器(12)的再分离气相出口(16)处，多块所述聚合材料挡板(5)间隔安装于气液卧式分离器(12)内腔顶部且位于气液卧式分离器(12)的气相入口(3)和再分离气相出口(16)之间，气液卧式分离器(12)内还设有缓冲板(25)、铺液板(13)和立管(14)，缓冲板(25)设于气液卧式分离器(12)的液相入口(11)处，铺液板(13)设于缓冲板(25)下方且由气液卧式分离器(12)的液相入口(11)一侧向另一侧斜向下设置，其上方为气相区，其下方为液相区，多根所述立管(14)间隔安装于铺液板(13)下表面，所述除沫捕雾组合装置(15)上连接有将液相导向铺液板(13)的导流管(26)。

3.根据权利要求1所述的高压大流量油井多参数计量装置，其特征在于，所述混合液入口(6)与气液预分离器(1)一侧的入口的连接管线上设置有入口压力传感器(7)和入口温度传感器(8)。

4.根据权利要求1所述的高压大流量油井多参数计量装置，其特征在于，所述气相计量管线上设有气体流量计(20)，气体流量计(20)为旋进旋涡流量计，所述液相计量管线上设有液体流量计(21)，液体流量计(21)为科里奥利质量流量计。

5.根据权利要求1所述的高压大流量油井多参数计量装置，其特征在于，所述气液缓冲段(27)与混合液出口(24)连接的管线上设置有出口压力传感器(22)和出口温度传感器(23)。

6.根据权利要求1所述的高压大流量油井多参数计量装置，其特征在于，所述气液预分离器(1)底部连接设有预分离排污口(9)。

7.根据权利要求1所述的高压大流量油井多参数计量装置，其特征在于，所述气液卧式分离器(12)底部设有气液卧式分离器排污口(17)。

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