[实用新型]压差-微波式油气水三相流量计

说明书

技术领域：本实用新型属于计量技术类，它具体涉及一种用于测量原油-天然气-水或天然气-凝析液-水三相混合物各相流量的压差-微波式油气水三相流量计的结构。

背景技术：在原油的生产过程中，原油通常是伴生于天然气和地层水或注水一起开采出来，在油井和输运管道中形成油气水三相流。同样，在天然气的生产过程中，从天然气井中流出来的天然气，也经常含有凝析液和冷凝水或地层水。油气水各相流量的计量是对各油气井及区块进行产量核算、优化管理、及提高采收率的重要生产环节。目前常用的计量方法是先用气液分离器将天然气和液体(油和水的混合物)分离开来，然后分别用单相测量的方法测出气相和液相的流量，再用含水率仪测出液相的含水率，从而得到油气水混合物各相的流量。这种计量方法的设备庞大笨重、需要复杂的液位控制系统、投资费用高、常常不能测出即时流量，并且无法用于对海底油气井口及管道内多相流的进行计量。近年来，国内外已研发出几种油气水三相流量计(例如Schlumberger公司的PhaseWatcher Vx型多相流量计和Roxar公司MPFM-1900VI型多相流量计)，但它们大多数都是采用γ射线来测量各相比率或混合物密度，而γ射线对人体存有造成危害的风险和隐忧，甚至在有的国家和地区受到禁用。而且，这些多相流量计的结构复杂、价格十分昂贵，不适于在油气田大规模推厂使用。

发明内容：本实用新型的目的是为克服现有技术存在的结构复杂、不能在线实时测量、价格昂贵、具有放射性元器件等缺陷，特提出本方案——压差-微波式油气水三相流量计。

按如上构思，本方案所提供的压差-微波式油气水三相流量计，其特征是它由倒置U型管中的测量油气水三相混合物平均密度的垂直管段(2)、液相取样器(3)、微型柱状旋流脱气器(4)、液相微波含水率仪(10)、测量油气水三相混合物总流量的节流元件(5)、压力传感器(11)、温度传感器(12)、及流量计算机(13)组成，其中垂直管段和液相取样器构成倒置U型管的垂直上升段，而压力传感器、温度传感器和节流件安装在倒置U型管的垂直下降段，微型柱状旋流脱气器经液相取样器与倒置U型管的上部横管段并联，微型柱状旋流脱气器上端的排气管与倒置U型管的上部横管段连接，在微型柱状旋流脱气器下端的排液管与倒置U型管的垂直下降段之间还安装有微波含水率仪；垂直管段上设有压差传感器DP1，节流元件上设有压差传感器DP2，各传感器及微波含水率仪取得的数据与流量计算机连接。

在本方案中，它的节流元件可以使用文丘里管(14)、节流喷嘴(15)或切流孔板(16)。

采用本方案具有如下的优越性：①用倒置U型管中的垂直管段压差测量油气水三相混合物的平均密度，用节流元件压差测量油气水三相混合物总流量，先用微型柱状旋流脱气器对液体采样进行脱气器处理，再用微波含水率仪测出液体的含水率，然后将各传感器测得的各种数据送至流量计算机进行计算处理，所得出油气水各相流量等参数做出就地显示或传输至监控中心，在全套设备中不使用任何放射性元器件，对人体和环境无任何潜在危害；②各种数据取样都在倒置U型管上进行，因此结构紧凑，制造成本低，运行成本也低；③该设备还具有性能稳定测量范围广的特点，可对陆地、海洋平台及水下油气井或区块生产出的油汽水三相混合物的各相流量实现自动在线计量。

附图说明：图1是本方案的总体结构示意图。

图2是文丘里管的结构示意图。

图3是节流喷嘴的结构示意图。

图4是切流孔板的结构示意图。