[发明专利]油气水三相多功能检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种油气水三相多功能检测系统。

背景技术

油井中油气水三相流体在套管内流动是个复杂的技术问题。为了了解套管井内油气水的流动状态，研究流动规律，测量流动中的各个单相的产量，通过建立“油气水三相流实验装置”，模拟井内的原油、天然气、地层水在套管内流动。使用这类装置，进行测井仪器的刻度、实验研究井内流体的流量、流速、油气水各相的产量等多种参数之间相互关系，为生产、科研提供实验数据。

世界上较早的油气水三相流装置，1970年代建造于美国休斯敦大学，国内同类装置1980年代建造于大庆油田。1990年代以后国内许多油田、科研机构，相继建设了 “油气水三相流实验装置”，它们都可以实现油气水三相流量的调控，这些流体在模拟井内（装置的组成部件）混合流动，模拟了井内流体的流量等环境条件，满足了一般生产、科研的需求。

随着科研的深入，对装置所模拟的井内环境需要进一步接近油井井下实际环境，除了需要模拟不同的流量外，还需要模拟油水的流体特性参数，如粘度、矿化度、密度等。但原有装置不能满足这个需求，因为一旦改变流体粘度、矿化度等流体参数，会使得装置的测控精度下降（系统中流量计受粘度影响后测不准）、部件腐蚀受损（锈蚀后流体污染、系统精度更差）、部分管道堵塞等问题发生；另外，原装置系统庞大，造价高，流量在范围0-600m³/d的装置也需要投入数百万元（人民币）；再者，原装置依靠高精度流量计（如质量流量计）测量流量、在小流量时，液体、气体体的流量测量（控制）精度低；还有，原装置仅仅方便于模拟油井5.5in(英寸)7in少数套管，不方便模拟小管径（100mm以下）管道，不能控制流体混合程度（乳化程度）、不能模拟井内原油中析出天然气的均匀的微小气泡；不能有效地控制、测量小气量；不能控制气体在井内流体中分布状态；只用于油井中流体流动，不方便检验民用水表，气表；用于检验测井仪器中的流量仪器，不方便检验其他种类的流量计等。也就是说，原装置具有功能单一（专用且仅仅可以模拟流量变化）、造价高、与低流量下精度差的缺陷。

以上种种缺陷，使得原装置已经不能满足生产和科研需求，例如，生产实践中发现，粘度、矿化度等参数，对电容式持率（流动中相体积的空间占有率）计存在明显影响，需要用试验手段确定其影响程度，原装置不能实现这个实验。油水混合状态影响测井仪器响应，原装置不能模拟等。为此我们发明了一种新的油气水三相多功能检测系统，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本、高精度、多功能的油气水三相多功能检测系统。   

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：油气水三相多功能检测系统，该油气水三相多功能检测系统包括油气水分离存储罐、气体流量产生与调控装置、液体流量产生与调控装置和多功能井管装置，该油气水分离存储罐为进行油气水混合流体的分离的装置，并进行液体存储和液体参数的调整，该气体流量产生与调控装置是气体的产生装置，提供气体流动的动力并指示气体的流量,调节气体流量的大小使流量恒定，该液体流量产生与调控装置连接于该油气水分离存储罐，提供液体流动的动力并指示液体的流量,调节液体流量的大小使流量恒定，该多功能井管装置连接于该气体流量产生与调控装置和该液体流量产生与调控装置，该多功能井管装置中具有可置换井筒，并带动该可置换井筒偏转。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该油气水三相多功能检测系统还包括油气水流量测量罐，该油气水流量测量罐连接于该多功能井管装置，以进行油气水三相的单相流量的测量。

该油气水流量测量罐包括透明外罐，内外罐间隙容积刻度尺，透明内罐，内罐容积刻度尺，内罐拉绳，滑轮，砝码，支架和测量流体进入管，该透明内罐位于该透明外罐内，该透明内罐的顶端连接于该内罐拉绳，并通过该支架上的该滑轮与该砝码相连，该测量流体进入管连接于该透明内罐，为流体进入该透明内罐的管道，该内罐容积刻度尺位于该透明内罐上，以读取流体体积，该内外罐间隙刻度尺位于该透明外罐上，根据该内外罐间隙刻度尺所指示的水面高度进行该流体体积的计量。

该油气水流量测量罐还包括流体进入管和开闭互斥联动阀门，该开闭互斥联动阀门控制流体是否从该流体进入管中流入该油气水流量测量罐。

该油气水流量测量罐还包括气体排空阀，液体排空泵和液体单向阀门，该液体排空泵经过该液体单向阀门，将油水液体输送到该油气水分离存储罐，该气体排空阀将气体从该透明内罐中排空。