[发明专利]一种天然气单井多相流计量设备

说明书

技术领域

本发明涉及计量设备技术领域，具体涉及一种天然气单井多相流计量设备。

背景技术

目前，天然气气田采用井间串接、井口湿气计量工艺，采用单相流量计计量单井产气量、无单井产液计量。随着气田进入稳产阶段，无单井产液数据制约气井精细化管理及排水采气措施优选及效果评价。为掌握气井产水情况及重点井措施效果评价，现场多采用撬装分离计量装置移动测量气井气液产量，但是该设备庞大，施工复杂，使用成本较高，不能对所有单井进行连续计量。目前使用节流装置对天然气单井流量计量，通过近几年现场试验表明，该流量计能满足小液量稳定出液气井的气液两相计量，气液计量误差分别为±5％--±20％。但对目前已大量存在的泡排、柱塞气举等间歇出液气井无法有效计量。气田采用井间串接、井口湿气计量工艺的气井已将近上万口，随着气井产量的逐渐降低，大部分气井已开始采取泡排、柱塞气举等排水采气措施，无单井产液数据影响排水采气有效开展。随着“提制增效、精细管理”的深入推进，对气井产液计量越加重视。采用井口分离计量撬移动测试成本高，大面积开展不太现实。

为此，需要一种天然气单井多相流计量设备，以解决现有技术中所存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然气单井多相流计量设备，以解决现有技术中所存在的设备庞大，施工复杂，使用成本较高，不能对所有单井进行连续计量，例如对目前已大量存在的泡排、柱塞气举等间歇出液气井无法有效计量，以及无单井产液数据影响排水采气有效开展，测试成本高，无法广泛推广应用等问题。

为实现上述目的，本发明提供一种天然气单井多相流计量设备，包括气液分离容器系统、气体计量系统、液体计量控制系统、压力测量元件、温度测量元件和信号处理系统；

所述气液分离容器系统包括进口连接法兰、进口管道、进液口挡板、锯齿、斜挡板、分离容器底板、气液分离网、分离容器封顶、分离容器筒体、隔板和分离室底板；分离容器封顶焊接在分离容器筒体上部，分离容器筒体下部焊接分离容器底板，气液分离网焊接在分离容器筒体上部，进口连接法兰与进口管道焊接，进口管道穿过分离容器筒体焊接固定，进液口挡板上设置有开孔，进口管道的位置与进液口挡板开孔位置相对应，锯齿均匀布置在斜挡板上表面，隔板将分离容器筒体上部隔离成两个独立空间，进液口挡板连接在分离容器筒体左侧内壁与隔板左侧壁之间，进液口挡板设置为水平方向，斜挡板焊接隔板的侧面，分离室底板焊接在隔板下端与分离容器筒体构成相对封闭的分离室；

所述气体计量系统包括分离容器封顶、气体出口连接管道、气体流量计、气体流量计信号线、法兰连接螺丝、气体流量计后部连接管道和气体管道连接法兰；气体出口连接管道底部焊接在分离容器封顶上部，气体出口连接管道上部与气体流量计的进口通过法兰连接螺丝固定，气体流量计的出口与气体流量计后部连接管道通过法兰连接螺丝相固定，气体流量计后部连接管道的出口端设置有气体管道连接法兰，气体流量计的信号通过气体流量计信号线传输；

所述液体计量控制系统包括分离室底板、分离容器筒体、液位上取压管道及法兰、液位计上膜片法兰、液位计导压管、液位变送器底座固定螺丝、法兰连接螺丝、液位下取压管道及法兰、液位计下膜片法兰、液位变送器、液位信号线、液体出口连接管道、防爆电动切断阀、切断阀后管道、液体管道连接法兰、切断阀信号线、水平隔板、分离水出口管道及法兰、分离水切断阀、分离水进主容器管道及法兰和分离水切断阀信号线；分离容器筒体上部设置有液位上取压管道及法兰，液位上取压管道及法兰与液位计上膜片法兰通过法兰连接螺丝相固定，液位计上膜片法兰与液位计导压管相连接，分离容器筒体下部设置有液位下取压管道及法兰，液位下取压管道及法兰与液位计下膜片法兰通过法兰连接螺丝相固定，液位计下膜片法兰与液位计导压管相连接，液位变送器与液位计导压管相连接，液位变送器信号通过液位信号线传输，液位变送器通过液位变送器底座固定螺丝固定在水平隔板上部，液体出口连接管道根部连接在分离容器筒体下部，液体出口连接管道的出口与防爆电动切断阀进口通过法兰连接螺丝相固定，防爆电动切断阀的出口与切断阀后管道通过法兰连接螺丝相固定，液体管道连接法兰设置在切断阀后管道的出口处，防爆电动切断阀的控制信号通过切断阀信号线传输；分离水出口管道及法兰根部焊接在分离容器筒体，出水口并且在分离室底板上部，分离水出口管道及法兰与分离水切断阀通过法兰连接螺丝相固定，分离水切断阀与分离水进主容器管道及法兰通过法兰连接螺丝相固定，分离水进主容器管道及法兰出口管焊接在分离容器筒体并进入容器内部，分离水切断阀控制信号通过分离水切断阀信号线传输；