[发明专利]单井原油三相流量计量装置及其方法在审

专利信息
申请号: 201910606392.9 申请日: 2019-07-05
公开(公告)号: CN110242279A 公开(公告)日: 2019-09-17
发明(设计)人: 袁伯利;丁涛;袁杰;李永强;邵连鹏;胡绪山 申请(专利权)人: 荆州市明德科技有限公司
主分类号: E21B47/00 分类号: E21B47/00;E21B47/06
代理公司: 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人: 胡彬
地址: 434000 *** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 三相流量计量 体积流量计 压差变送器 测量原油 单井原油 含水量分析仪 显示仪 积算 油气水三相流 原油 瞬时体积流量 含水量分析 检测结果 竖直距离 体积含水 体积流量 检测管 压差 检测
【权利要求书】:

1.一种单井原油三相流量计量装置,其特征在于,包括用于供原油通过的检测管路(2),所述检测管路(2)上设置有:

体积流量计(3),其用于测量原油油气水三相流的瞬时体积流量;

压差变送器(4),其用于测量原油油气水三相流在一段竖直距离上产生的压差;以及

含水量分析仪(5),其用于测量原油中的体积含水率;

所述单井原油三相流量计量装置还包括:

流量积算与显示仪(6),其与所述体积流量计(3)、所述压差变送器(4)和所述含水量分析仪(5)均连接,所述流量积算与显示仪(6)用于根据所述体积流量计(3)、所述压差变送器(4)和所述含水量分析仪(5)的检测结果来计算并显示原油中的油、气和水的各自的瞬时体积流量。

2.根据权利要求1所述的单井原油三相流量计量装置,其特征在于,

所述压差变送器(4)包括变送主机(43)和沿竖直方向依次设置的第一压力传感器(41)和第二压力传感器(42),所述第一压力传感器(41)和所述第二压力传感器(42)均与所述变送主机(43)连接,所述变送主机(43)与所述流量积算与显示仪(6)连接。

3.根据权利要求1所述的单井原油三相流量计量装置,其特征在于,

所述检测管路(2)上还设置有:

压力变送器(7),其用于测量原油油气水三相流的压力;以及

温度变送器(8),其用于测量原油油气水三相流的温度。

4.根据权利要求1所述的单井原油三相流量计量装置,其特征在于,

所述检测管路(2)的流体入口(21)处设置有截止阀(9)。

5.根据权利要求1所述的单井原油三相流量计量装置,其特征在于,

所述检测管路(2)的流体入口(21)和流体出口(22)之间通过旁通阀(10)连通。

6.根据权利要求1所述的单井原油三相流量计量装置,其特征在于,

所述检测管路(2)的流体入口(21)和流体出口(22)之间设置有安全阀(11)。

7.根据权利要求1所述的单井原油三相流量计量装置,其特征在于,

所述检测管路(2)上还设置有用于与吹扫气源连通的气管快速接头(12)以及与所述检测管路(2)连通的安全泄放管路和设置于所述安全泄放管路上的排液阀(13)。

8.根据权利要求1所述的单井原油三相流量计量装置,其特征在于,

所述体积流量计(3)为腰轮流量计。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的单井原油三相流量计量装置,其特征在于,

所述单井原油三相流量计量装置还包括撬座(1),所述检测管路(2)、所述体积流量计(3)、所述压差变送器(4)、所述含水量分析仪(5)和所述流量积算与显示仪(6)均设置于所述撬座(1)上。

10.一种基于如权利要求1至9任一项所述的单井原油三相流量计量装置的单井三相流量计量方法,其特征在于,包括如下步骤:

采集体积流量计(3)、压差变送器(4)和含水量分析仪(5)的检测结果;

通过式(1)计算原油油气水三相流的密度ρZ

式中,g为重力加速度值,ΔP为原油油气水三相流在竖直距离h上产生的压差;

通过式(2)至式(4)分别计算原油中油、水和气的瞬时体积流量:

Vs=ωVz 式(2),

Vq=Vz-Vy-Vs 式(4),

式中,Vz为原油油气水三相流的瞬时体积流量,Vs为原油中水的瞬时体积流量,Vy为原油中油的瞬时体积流量,Vq为原油中气体的瞬时体积流量,ω为含水量分析仪(5)测量的原油中的含水率,ρs为原油中水的密度,ρy为净原油的密度。

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