CN2216142Y - 移动式单井三相分离连续计量装置 - Google Patents

Abstract

移动式单井三相分离连续计量装置属于石油工 业系统内油田专用计量装置，是一种新型的可移动式 对单井或多口油井进行三相分离连续计量的装置，其 最大特征是把工作间、三相分离器、流程和计量仪表 及支撑等部件都安装在机动车上，三相分离器采用立 式与卧式组合罐结构。

该套装置计量精度高，机动性好，可实现油田油 气集输流程的简化，由于装置一年四季都可在野外作 业，可实现本装置的集中管理，定点维修和油井计量 队伍的专业化，从总体上大大降低生产投资费用，提 高了油田的经济效益。

Description

本实用新型属于石油工业系统的对油田油气水连续计量装置，特别适用于单井及多口油井的三相分离连续计量。

目前国内不少单位对油田的三相计量装置做了许多研究工作，也有的曾从国外引进或改良国外的三相分离计量装置，以代替传统的二相分离计量。如国内开发的一种“WSH－87型油井三相计量装置”是可用于计量高含水油井的卧式三相固定式油井计量装置，能对油井实现在线连续计量。但是这种计量装置存在的缺点是，它采用压力差自行排液，即通过两个容积室与干线的压力差来实现计量气和油、水产量，而这种方法在计量较高或较低液量的油井时，易造成测量误差增大，尤其当油井产气量过大或过小时，该装置均无法进行正常计量工作：由于该装置固定安装在现场，不能移动，只能满足周围有限井数的计量，推广时不仅相对投资大，结构复杂，给维修检定带来不方便，且清砂排污易造成环境污染。

本实用新型的目的是提供一种可移动的对单井或多口油井进行三相分离连续计量的装置，进一步提高油井的计量精度，由于机动性能好，扩展了使用计量范围，为方便装置的检定维修及防止油田环境污染，简化油田油气集输流程创造了条件。

本实用新型是这样实现的，把主要操作工作间和三相分离器及活动支撑等部件均安装在车上，操作工作间内一侧安装有通用的仪器、泵、自控计量设备和油水气计量工艺流程，另一侧安装有微机和控制操作间，该工作间外侧安装有电力控制箱，车载下方安装有二个以上的活动支撑，本实用新型工作时就把活动支撑打开，起支撑找平作用，需要移动时就把它折叠起来；另外在本实用新型的两侧均设有井液进口和汇管出口，并配有软管和接头，最好是采用金属软管和35度至160度的多种型号接头，以适应现场油井多方位的计量要求，金属软管和接头用于本实用新型与井口（或油井阀组）的连接；另外本实用新型的三相分离器与原有的三相分离器作了较大改进，它采用立式和卧式相组合罐结构，罐的中间顶端有人孔，罐另一端上部用一段较小的立式罐，将气液分离设在立式部分，油水分离设在卧式部分，以增大气相容积提高三相分离效果；在立式部分设有入口折向挡板动能消耗器，散油挡板，捕雾器等气液分离装置；在卧式部分用隔板分成两部分，一部分为沉降分离室，另一部分为储油室，在沉降分离室设有整流隔板，清砂口，出砂口，隔油沫板，油水界面监测仪，含水分析仪，出水口及人孔，在储油室设有出油口，在分离室上下部及储油室下部均设有引压口，分别安装差压变送器来实现分离室中液位监测和储油室中的油位监测；另外在气路上增设一个气体净化器，气体经入口折向挡板动能消耗器、散油挡板、捕雾器完成一级分离后，再经该气体净化器进行二级分离；还有三相分离器内不设固定的清砂装置，只设清砂口和出砂口；另在分离室内增设整流隔板以及在储油室上侧设二块以上倾斜安装的隔油沫板；为了满足野外四季作业要求，采用增设电热板和自限式电热带作保温防冻加热辅助装置，在三相分离器两侧底部外表面各粘贴一块电热板，在本实用新型的其它工艺流程管线上（除气路外），均安装自限式电热带，以起保温加热作用；还有在三相分离器水出口管线上新增水过滤器和磁力驱动泵，在水表后设有电磁阀和单流阀；在油出口管线上增设油过滤器和齿轮泵，油流量计后有单流阀。

本实用新型与原有的三相分离计量装置相比，提高了油井油、气、水的测量精度，在各种条件下都可满足测量要求；由于本实用新型机动性好，可实现油田各个部位油井其野外四季正常作业的计量需要，既扩大了装置的计量范围，又在整体上降低了油田开发投资成本，提高了经济效益；同时既可实现油田油井计量装置的集中管理和定点维修，有利于油井计量队伍的专业化建设，又可实现清砂排污在指定地点进行，避免因清砂排污而引起的油田环境污染。

以下结合附图作进一步描述

图1是本实用新型的立体结构示意图

图2是本实用新型的工艺流程示意图

示图说解：1机动车        2操作工作间        3活动支撑        4井液进口        5汇管出口        6三相分离器        7电力控制箱        8折向挡板动能消耗器        9散油挡板        10捕雾器        11气体净化器        12电动调节阀        13气体腰轮流量计        14单流阀        15整流隔板        16清砂口        17出砂口        18加药计量泵        19隔油沫板        20人孔        21油流量计        22含水分析仪        23齿轮泵        24磁力驱动泵        25水表        26电磁阀        27电热板        28自限式电热带        29油水界面监测仪        30安全阀        31上引压口        32水室引压口        33油室引压口        34闸阀        35分离室        36储油室        37油过滤器        38水出口        39油出口        40气出口        41水过滤器        42油室隔板

本实用新型把操作工作间（2）和三相分离器（6）均安装在机动车（1）上，并在其下侧安装活动支撑（3），本实用新型需要移动时把活动支撑（3）折叠起来，工作时打开活动支撑（3）起支撑找平作用。本实用新型的两侧均设井液进口（4）和汇管出口（5），并配金属软管和35度至160度的多种型号接头，以适应现场油井不同方位的计量要求；金属软管和多种接头用于本实用新型与井口（或油井阀组）的连接。操作工作间（2）外侧设有电力控制箱（7），并配有备用电缆。本实用新型由于采用车载方式机动灵活，可满足油田各个部位油井的计量要求，当某油井需要计量时，将本实用新型移动到被测油井的合适位置，选用合适的接头，把井口（或油井阀组）流程用金属软管与本实用新型连接好，同时把活动支撑（3）放下，平衡支撑好，接通电源，并打开各种自控设备，开流程，关旁通，油井生产的油气水混合液便以一定速度通过井液进口（4）进入本实用新型，由于三相分离器（6）采用立式与卧式组合罐结构，将卧罐的一端上部用直径较小的一段立式罐成直角组焊为一体，如图2中所示，使气液在立式部分得到分离，气体经入口折向挡板动能消耗器（8），散油挡板（9）至捕雾器（10）完成一级分离后再进入新增设的气体净化器（11），以便使气体再次得到净化，提高了气液分离效果。气体净化器（11）可采用立式，也可以采用卧式。净化后的气体经电动调节阀（12），气体腰轮流量计（13）至单流阀（14），经汇管出口（5）后入汇管。在三相分离器（6）的底侧部设有清砂口（16）和出砂口（17），以便于三相分离器（6）的清砂排污。气液分离后的油水混合液进入分离室（35）时多为紊流状态，经整流隔板（15）后成为层流状态，从而有利于提高油水分离效果。油水混合液在分离室（35）内由于受破乳剂和油水比重不同的作用下，油水得到沉降分离，分离出来的油经隔油沫板（19）进入储油室（36），设置隔油沫板（19）的作用是避免油沫进入储油室（36）。储油室（36）的油根据油位监测仪的检测信号通过微机控制齿轮泵（23）的启运或停止，齿轮泵（23）排出的油经含水分析仪（22），油流量计（21），单流阀（14）和汇管出口（5）后入汇管。在分离室（35）分离出来的水则通过微机根据油水界面监测仪（29）的检测信号控制磁力驱动泵（24）的启运或停止，磁力驱动泵（24）排出的水经水表（25），电磁阀（26），单流阀（14）和汇管出口（5）后入汇管。各检测仪表的测量数据经微机处理后，显示并打印计量报表，完成单井三相分离连续计量。由于三相分离器（6）配置了高精度的油水界面监测仪（29）及油、水分别采用齿轮泵（23）和磁力驱动泵（24）强制适时排液，不仅扩大了本实用新型的适用范围，并可满足油、水计量仪表工作在最佳流量测量范围，提高了油、水的计量精度。本实用新型中所说的强制泵输适时排液是在油路上安装有齿轮泵（23），泵前设有油过滤器（37），泵后依次有油流量计（21）和单流阀（14），在水路上安装磁力驱动泵（24），泵前有水过滤器（41），泵后依次安装有水表（25），电磁阀（26）和单流阀（14）。油过滤器（37）和水过滤器（41）可有效地保证油、水计量仪表的正常工作。电磁阀（26）和单流阀（14），当泵不工作时，既可以避免分离室（35）内的水外流，又可以避免汇管中的油水混合液回流入三相分离器（6）中，影响本实用新型的正常运行。本实用新型中所说的采用自限式电热带（28）和电热板（27）用作保温加热防冻的作用，电热板（27）可以是一块，也可以多块组成，自限式电热带（28）可以绕本实用新型的管线表面敷设，也可以直接贴着管线平行或垂直敷设。

Claims (7)

1、移动式单井三相分离连续计量装置是把操作工作间(2)和三相分离器(6)及活动支撑(3)都安装在机动车上，操作工作间(2)内一侧安装有仪器、泵、自控计量设备和油、水、气计量工艺流程，另一侧安装有微机和控制操作间，其特征是该操作工作间(2)外侧安装有电力控制箱(7)，车载下方安装有二个以上的活动支撑(3)，本装置的两侧均有井液进口(4)和汇管出口(5)，并配有软管和接头，三相分离器(6)采用立式与卧式组合罐的结构，另外本装置采用自限式电热带(28)和电热板(27)用作保温加热防冻的辅助设备。

2、按权利要求1所述的本装置，其特征是气液得到分离，气体经入口折向挡板动能消耗器（8），散油挡板（9）至捕雾器（10）分离后，再进气体净化器（11）净化，经电动调节阀（12）到气体腰轮流量计（13）到单流阀（14）进汇管出口（5）输出。

3、按权利要求1所述的本装置的三相分离器（6），其特征是气液分离后的油水混合液进入分离室（35），经整流隔板（15）沉降分离，分离出来的油经隔油沫板（19）进入储油室（36），储油室（36）的油通过微机根据液位监测信号控制齿轮泵（23），齿轮泵（23）排出的油经含水分析仪（22）、油流量计（21）、单流阀（14）进汇管出口（5）输出，在三相分离器（6）的底侧部设清砂口（16）和出砂口（17）。

4、按权利要求1所述的本装置，其特征是在分离室（35）分离出来的水通过微机根据油水界面监测仪（29）的检测信号控制磁力驱动泵（24），经水表（25）、电磁阀（26）、单流阀（14）进汇管出口（5）输出。

5、按权利要求1所述的本装置，其特征是三相分离器（6）配置的油水界面监测仪（29）及油水分别采用齿轮泵（23）和磁力驱动泵（24）强制适时排液，在油路处齿轮泵（23）的泵前设置油过滤器（37），泵后装有单流阀（14），水路处磁力驱动泵（24）的泵前设置水过滤器（41），泵后依次设置有水表（25），电磁阀（26）和单流阀（14）。

6、按权利要求1所述的本套装置，其特征是配置的软管和接头，最佳采用金属软管和35度至160度的型号接头。

7、按权利要求1所述的本套装置，其特征是自限式电热带（28）绕本套装置的管线表面敷设或垂直与平行敷设。

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