[发明专利]一种井用柱塞气举装置的气液计量方法及系统

权利要求书

1.一种井用柱塞气举装置的气液计量方法，其特征在于，具体包括执行如下循环：

S1、柱塞控制器(1)根据设定的生产制度或者柱塞到达传感器(2)采集的油压数据信息控制气井的开井；

S2、判断液柱是否到达井口；

S3、当液柱到达井口时，柱塞到达传感器(2)发送计量液体指令到ACF两相流流量计(3)，ACF两相流流量计(3)停止积气计量，开始积液计量；

S4、当柱塞到达传感器(2)检测到柱塞到达井口时，柱塞到达传感器(2)发送计量气体指令到ACF两相流流量计(3)，ACF两相流流量计(3)恢复积气计量，停止积液计量；

S5、柱塞控制器(1)根据设定的生产制度或者柱塞到达传感器(2)采集到的油压数据信息关井，返回步骤S1进行下一轮气液计量。

2.根据权利要求1所述的井用柱塞气举系统的气液计量方法，其特征在于，所述步骤S2、判断液柱是否到达井口，具体包括如下步骤：

S2.1、通过柱塞到达传感器(2)采集的油压数据信息计算标准偏差值S，并确定标准偏差阈值A；

S2.2、计算样本油压平均值、油压比较值B，所述油压比较值B等于实时采集的油压值减去样本油压平均值；

S2.3、当标准偏差值S大于标准偏差阈值A且油压比较值B大于零时，则判断液柱到达井口。

3.根据权利要求2所述的井用柱塞气举系统的气液计量方法，其特征在于，所述步骤S2.1中标准偏差值S的计算公式如下：

式⑴中，为样本X₁，X₂，X₃，……，X_n油压平均值。

4.根据权利要求1所述的井用柱塞气举系统的气液计量方法，其特征在于，所述步骤S3中ACF两相流流量计(3)进行积液计量的计算公式如下：

式⑵中，Qm为液体质量流量，C为流出系数，ε为膨胀系数，β为节流装置的直径比d/D，α为节流装置的开孔直径，D为管道直径M，△P为差压，ρ₁为液体密度。

5.根据权利要求1所述的井用柱塞气举系统的气液计量方法，其特征在于，所述步骤S4中ACF两相流流量计(3)进行积气计量的计算公式如下：

式⑶中，Qv为气体体积流量，C为流出系数，ε为膨胀系数，β为节流装置的直径比d/D，α为节流装置的开孔直径，D为管道直径M，△P为差压，ρ₂为气体密度。

6.一种应用权利要求1-5任一项所述的井用柱塞气举装置的气液计量方法的系统，其特征在于，包括：

柱塞控制器(1)，用于根据生产制度或者柱塞到达传感器(2)采集的油压数据信息控制气井的开关；柱塞到达传感器(2)，用于实时采集油压的数据信息；ACF两相流流量计(3)，用于积液和积气的计量；

所述柱塞控制器(1)包括柱塞控制表头，所述柱塞控制表头包括表头第一接口(101)、表头第二接口(102)、表头第三接口(103)、表头第四接口(104)；所述表头第一接口(101)为预留接口，用于安装堵头；所述表头第二接口(102)与柱塞远传装置连接；所述表头第三接口(103)与控制开关井阀门连接；所述表头第四接口(104)与柱塞到达传感器(2)的传感第二接口(202)连接，所述传感第二接口(202)与ACF两相流流量计(3)的流量接口(301)连接，所述流量接口(301)还与柱塞到达传感器(2)的传感第二接口(202)连接；所述柱塞到达传感器(2)的传感第一接口(201)用于实时测量油压压力。

7.根据权利要求6所述的井用柱塞气举装置的气液计量系统，其特征在于，所述柱塞控制器(1)安装于气田井口套压端的取压法兰上。

8.根据权利要求6所述的井用柱塞气举装置的气液计量系统，其特征在于，所述柱塞到达传感器(2)安装于采气树的上端。

9.根据权利要求6所述的井用柱塞气举装置的气液计量系统，其特征在于，所述ACF两相流流量计(3)安装于截断阀和外输闸阀之间。