CN2881590Y - 原油-天然气-水三相流量仪的含水取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种原油-天然气-水三相流量仪的含水取样装置。目前三相流量仪主要使用文丘里管三相总流量,γ射线测相比率,此方法较大地限制了此类产品的使用范围,特别是在稠油时很难精确测定含水率。本实用新型的目的是为了提供一种新型原油-天然气-水三相流量仪的含水取样装置,扩大使用范围,提高测量精度和使用性能。结构是:含水取样装置中,进口至回路依次是,取样器、装有左右压差变送器3的“U”形管、齿轮泵2、复合变送器4、带有左右加热棒9的倒“U”形管和取样液路回路8组成回路。效果是:此结构完全依赖理论计算方法,提高了量程范围和精度,极大简化了调试过程。
Description
一、所属技术领域
本实用新型涉及一种原油-天然气-水三相流量仪,专指一种原油-天然气-水三相流量仪的含水取样装置。
二、背景技术
随着油田开采,集输技术的发展,特别是上世纪九十年代末开始,油田对原油-天然气-水三相流量仪的需求日益迫切,特别是在海洋油田的开发上对三相流量仪有更加急迫的需求。目前三相流量仪主要使用文丘里管测三相总流量,γ射线测相比率(气、液比和油、水比)。此方法由于采用了γ射线,对安全防护有较高要求,较大地限制了此类产品的使用范围,且γ射线测含水率(油水比)时,把油水的密度作为特征量,依据油、水密度的不同来计量含水率,由于油、水密度较接近(其密度比在0.83∶1到0.93∶1),精度受到限制,特别是在稠油(其密度为水的90%以上)状态时,很难精确测定含水率。另外还有用介电常数作为特征量,用电容法测量含水率,此方法虽然避免了γ射线带来的安全问题,且油、水介电常数相差非常大,可以较容易的区分油、水,但水的介电常数受矿化度影响非常大,极大的影响了测量精度。依据传热学原理,把油、水的导热系数作为特征量来测量含水率,但此方法由于受油的粘度变化影响(油的粘度随温度变化很大),且由于流动和传热过程的复杂性(目前都依赖经验公式计算传热过程),其量程范围受到局限,且调试过程复杂限制了应用,同时根据流体力学理论,用倒U型管测量气、液比的方法,此方法由于受流型影响严重,特别是当流型为环状流时很难准确测定气、液比,且调试较为复杂。国家知识产权局于1998年10月07日公告了一种“油气水三相流量仪”,申请号是96236320,结构是包括文丘里管、传感器、信号采集处理器。垂直设置的取样管道通过倒U型管与主管道相连,U型管测量段两侧、取样管道、文丘里管分别装有非接触式压力差传感器,各传感器均经A/D转换器接计算机。双文丘管水平放置。温度传感器、压力传感器分别装于水平主管道内,主管道内设有阀门。
三、发明内容
本实用新型的目的是为了克服上述背景技术中不足之处,提供一种新型原油-天然气-水三相流量仪的含水取样装置,在油田开采,特别是在海洋油田的开发上扩大使用范围,提高测量精度和使用性能。本实用新型是专利申请人投资进行了大量研究和实验发展而来的,其原理和方法是把比热作为特征量(油、水的比热比约为1∶3),从来流中取出部分被测液体以固定流量流过一个加热器,由于油、水比热不同,不同含水率的液体经过加热器所达到的温差不同,通过计算即可得出含水率及原油-天然气-水三相流量。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:所述的原油-天然气-水三相流量仪,其特征是:在含水取样装置12中,含水取样管道10进口至回路依次是,进口经取样器27、装有左右压差变送器3的“U”形管11、齿轮泵2、温度、温差复合变送器4、带有左右加热棒9的倒“U”形管24和取样回路8,其中带有加热棒9的倒“U”形管24后段与前面的温度、温差复合变送器4之间组成复合变送器测温回路5。
本实用新型解决其技术问题还采用的技术方案是:
所述的原油-天然气-水三相流量仪,其特征是:在带有左右加热棒9的倒“U”形管24上部或者含水取样管道10上连接安装有温度传感器6。
所述的原油-天然气-水三相流量仪,其特征是:在含水取样管道10进口处连接球阀1,在取样回路8上或者含水取样管道10上连接连接油流量开关7。
本实用新型的有益效果是:此结构依赖理论计算方法,避免了传热计算中的经验成分,因而量程范围和精度极大提高,调试过程极大简化,同时避免了粘度带来的影响,气、液比测量方面在U型管前加上了一个流型整理器(或叫做部分分离装置),分掉大部分气体用旋进旋涡流量计计量,使经过倒U型管的流体始终维持在低气、液比的状态,避免了流型带来的影响,扩大了量程范围和测量精度,简化了调试过程,本发明两种结构装置适用不同范围,这种工作原理及测量方法无γ射线的安全隐患,可测量稠油,不受矿化度影响。具有测量精度高、适用范围广、测量可靠、稳定的特点。
四、附图说明:
图1是本实用新型第一种三相流量仪结构和工作示意图,图2是第二种三相流量仪结构和工作示意图。
上述图中标号说明:1.球阀,2.齿轮泵,3.压差变送器,4.温度、温差复合变送器,5.复合变送器测温回路,6.温度传感器,7.油流量开关,8.取样液路回路,9.加热棒,10.含水取样管道,11.“U”形管,12.含水取样装置,13.设备进口,14.流型整理器,15.压力变送器,16.旋进漩涡流量仪,17.温度变送器,18.气路管,19.三通,20.气液助力平衡阀,21.排液出口,22.文丘利管,23.静态混合器,24.倒“U”形管,25.水油路管,26.过滤器,27.取样器。
五、具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明,在图1中,从设备进口13到排液出口21是一个完整的三相流量仪结构和工作示意图。设备进口13经过流型整理器14分作上下两路,上边一路气管路18,下边一路为水油管路25。其中在上边一路气管路18行程中,浮动式球阀1经压力变送器15、旋进漩涡流量仪16、温度变送器17、三通19、两个并联气液阻力平衡阀20、三通19和排液出口21组成回路,这一路主要是通过测压力、流量和温度,换算成标准状况下的气体流量。在下边一路为水油管路25行程中,浮动式球阀1经过带有压差变送器3的倒“U”形管24、浮动式球阀1、静态混合器23、文丘利管22和排液出口21组成回路;同时在倒“U”形管24下降管段连接一个含水取样分析装置12小回路,在含水取样分析装置12中,含水取样管道10进口至回路依次是,进口经取样器27、浮动式球阀1、装有左右压差变送器3的“U”形管11、齿轮泵2、温度、温差复合变送器4、带有左右加热棒9的倒“U”形管24、温度传感器6、油流量开关7和取样回路8组成回路;其中带有加热棒9的倒“U”形管24后段与前面的温度、温差复合变送器4之间组成复合变送器测温回路5,在带有左右加热棒9的倒“U”形管24上安装有温度传感器6。
在图2中,对照图1,基本结构上是一样的,不同的是含水取样分析装置12放在流型整理器14的前面,在设备进口13和含水取样分析装置12整体之间多了一个过滤器26,过滤器26根据含沙量可装可不装;取样器27下面主管道经过球阀1连接流型整理器14。
在使用中,图1所示的整个装置由于含水取样装置12在流型整理器14的后面,适用于对含水率测量的响应速度不高的地方,油田生产的特点决定其时间尺度很长,对响应速度一般要求不高,如果在对响应速度要求高的场合可采用图2所示的结构,把含水取样装置12放在流型整理器14的前面。
Claims (3)
1、原油-天然气-水三相流量仪的含水取样装置,基本由泵、变送器、加热器组成,其特征是::在含水取样装置(12)中,含水取样管道(10)进口至回路依次是,进口经取样器(27)、装有左右压差变送(3)的“U”形管(11)、齿轮泵(2)、温度、温差复合变送器(4)、带有左右加热棒(9)的倒“U”形管(24)和取样回路(8),其中带有加热棒(9)的倒“U”形管(24)后段与前面的温度、温差复合变送器(4)之间组成复合变送器测温回路(5)。
2、根据权利要求1所述的原油-天然气-水三相流量仪,其特征是:在带有左右加热棒(9)的倒“U”形管(24)上部或者含水取样管道(10)上连接安装有温度传感器(6)。
3、根据权利要求1所述的原油-天然气-水三相流量仪,其特征是:在含水取样管道(10)进口处连接球阀(1),在取样回路(8)上或者含水取样管道(10)上连接连接油流量开关(7)。
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CN 200520106021 CN2881590Y (zh) | 2005-12-31 | 2005-12-31 | 原油-天然气-水三相流量仪的含水取样装置 |
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CN 200520106021 CN2881590Y (zh) | 2005-12-31 | 2005-12-31 | 原油-天然气-水三相流量仪的含水取样装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103063261A (zh) * | 2013-01-10 | 2013-04-24 | 四川省科学城科杰科技有限公司 | 石油开采用混合流体工况流量测量系统 |
CN108535457A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-14 | 南京玖茂自动化控制系统有限公司 | 一种船用污油的含水计量分析系统 |
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2005
- 2005-12-31 CN CN 200520106021 patent/CN2881590Y/zh not_active Expired - Lifetime
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