[发明专利]油井三相流计量装置

说明书

技术领域：

本发明涉及油井三相流计量装置。

背景技术

当前，国内油田的油井产量计量主要采用玻璃管量油、翻斗量油、软件仪量油、两相分离密度法和三相分离计量方法。随着技术的进步和油田开采形式的变化，需要计量精度较高、自动化程度高的计量设备，以降低工人劳动强度、提高生产效率和油田的管理水平。虽然已有许多机构在研究、完善三相流计量装置，但在目前油井计量技术中，尚存在使用不方便，有的在现场使用效果差，有的采用同位素测量原理存在污染环境等不足之处。

发明内容

本发明为克服现有装置使用不方便、在实际工况计量效果差、污染环境的问题，提供一种不污染环境的油井三相流自动计量装置。

本发明的技术方案是通过法兰与管线将分离控制罐、质量流量计、气体流量计、气液缓冲罐、液体阀门、气体阀门、止回阀联接组成的装置；其特征是分离控制罐顶部设有气体出口控制阀阀座孔与气体出口管路相连，罐盖与罐体为法兰密封联接，罐上侧设置油、气、水进口切向通往环形阶梯状跌落式气液分离器，罐下部中间设置液体控制阀阀座孔与液体出口相通从下侧和液体管路相连，罐内设置2～3道滑道杆，罐的中心部位设置浮球控制阀阀副；分离控制罐底部设置排沙口和阀门；气体出口管线上装有气体出口阀门、带温压补偿的气体流量计、流量调节阀和气液缓冲罐；液体出口管线上装有液体出口阀带温补的质量流量计、流量调节阀门；气液汇管上装有止回阀。

本发明所采用的各传感器的原理没有污染环境因素；在分离控制罐内设置了液体出口控制阀，避免了当油井产气甚多且压力波动很大的情况下，可能因气体管路阻流因素使气体流量受到限制、罐内气体占容积极多，当井口继续出现很大的波动压力时，有可能排出由汇管高度形成流阻的液体，出现下部液体出口管走气的现象，因此本装置控气、液流向可靠。本装置的气液分离器的阶梯渠道的流通面积大于气液进口管的流通面积，当气液流量甚大时，压力损失小；当气液流量甚小时，由于气液液体要流经跌落渠道，气液分离效果较好。该计量装置结构简单、体积小，并可现场显示三相流分相计量数值、也可将三相流分相计量数值远传到中心计算机；压力损失小；适用于单井、气液混输的油、气、水自动分相在线计量，尤其适用于撬装式测量和海洋平台的多相流流量测量。分相测量准确度可达±1～2％。

附图说明

图1是油井三相流量装置图。

图2是跌落式环形阶梯状气液分离器图。

图3是罐盖上的气体出口控制阀阀副图。

图4是罐下部液体出口控制阀阀副图。

图5是浮球控制阀阀副图。

具体实施方式

本发明是通过法兰与管线将分离控制罐1、质量流量计10、气体流量计4、气液缓冲罐5、液体阀门、气体阀门、止回阀7联接组成的装置。

分离控制罐1(图1)由筒体法兰17.1(图3)、筒体、底部封头、罐盖17.2、气液分离器15、滑道14、上下滑道支撑板16、12、上下控制阀阀座17、11、气体出口管、液体出口管、排渣阀9和支脚组成；分离控制罐盖17.2用螺栓与罐体法兰密封联接。

分离控制罐1顶部气体出口控制阀的阀座孔17(图3)置于罐盖17.2顶部内侧中心，孔径与气液进口管18内径相同，孔口为内锥形，锥度为40°～60°。气体出口阀阀座口与气体出口管相通。

分离控制罐1下部中间设置液体出口控制阀阀座口，液体出口控制阀阀座孔11置在隔板中心位置，分离控制罐中部由此口与下部相通，阀座孔11内径与气液进口管18内径相同，孔口内锥形锥度为40°～60°。

分离控制罐1下部设置液体出口管从罐侧面引出与液体管道相连。分离控制罐底部设置排渣阀9。

分离控制罐1中部设置2～3条导向滑道14，滑道为圆柱杆，由上下支撑板16、12与罐1连接支撑滑道杆，滑道杆安装中心圆与液体控制阀阀座孔11、气体控制阀阀座孔17同心；分离控制罐1内中部设置浮球控制阀阀副15顺滑道14上下随罐1内的液面升降而上下滑动，实现开启、关闭气体出口阀座孔17和液体出口阀座孔11。