[实用新型]油气水三相自动计量装置

说明书

本实用新型涉及一种油田用的计量装置，特别是用于油、气、水分相计量的油井三相自动计量装置。

目前，各油田对于油井油、气、水的生产计量多采用混合液先经分离器、脱水器分离后，再分别通过单项计量装置进行计量的方式；这种方法工艺流程复杂、生产成本高，而且不能用于单井计量。《采油工程》97年第二期公开了华北油田ZDL-97型多相流计量装置，由于采用国际上较先进的三相流体综合检测计量技术，结构复杂、生产成本高，难以大量推广，更不能在单井计量上应用。

本实用新型的目的：是为油田的单井计量提供一种结构简单、易于操作，且使用成本低、计量精度高的，与微机配合使用可实现一次完成油、气、水分相计量的油井三相自动计量装置。

本实用新型的目的是通过以下措施来实现的：一种用于油田单井计量的油井三相自动计量装置，是由外壳、压力传感器、旋流分离器、入口电控阀、上液位传感器、下液位传感器、温度传感器、液出口电控阀、压差传感器和气出口电控阀等组成，其特征是结构为两端封闭的管形的外壳内部安装有下部带导液管的旋流分离器，其内管壁上还装有压力传感器、上液位传感器、下液位传感器、温度传感器等，入口电控阀连接一导管穿过外壳管壁并与旋流分离器内腔连通，液出口电控阀和气出口电控阀各连接一导管分别安装于外壳的下部和上部并与其内腔连通，压差传感器的两端都通过导管分别安装在外壳的中部和下部并与其内腔连通。

本实用新型结构设计合理、生产成本低，使用安全可靠、易于操作，与计算机配合使用可一次完成油、气、水的分相计量，适于单井或接转站的油、气、水分相产量计量，并且利于集输流程的自动化管理。

图1为油井三相自动计量装置的结构示意图。

油井三相自动计量装置是由外壳1、压力传感器2、旋流分离器3、入口电控阀4、上液位传感器5、下液位传感器6、温度传感器7、液出口电控阀8、压差传感器9和气出口电控阀10等组成。结构为两端封闭的管形的外壳1内部安装有下部带导液管的旋流分离器3，其内管壁上还装有压力传感器2、上液位传感器5、下液位传感器6、温度传感器7等，入口电控阀4连接一导管穿过外壳1管壁并与旋流分离器3内腔连通，液出口电控阀8和气出口电控阀10各连接一导管分别安装于外壳1的下部和上部并与其内腔连通，压差传感器9的两端都通过导管分别安装在外壳1的中部和下部并与其内腔连通。

油井三相自动计量装置(单井计量)的使用方法与工作原理是：将入口电控阀4的另一端通过导管与单井生产管线连通，将液出口电控阀8和气出口电控阀10的另一端通过导管与集输管线连桶，再将压力传感器2、上液位传感器5、下液位传感器6、温度传感器7、压差传感器9的电子输出端子以及入口电控阀4和液出口电控阀8、气出口电控阀10的电子输入端子连接到计算机专用的端口上，同时将入口电控阀4和液出口电控阀8、气出口电控阀10的电源接通，便可进行油、气、水三相计量。油、水计量的过程是首先由计算机控制开启入口电控阀4、气出口电控阀10，关闭液出口电控阀8，单井生产的油、气、水三相混合液经其进入旋流分离器3的内腔进行气、液分离，分离出的气体通过旋流分离器3后从外壳1上部的导管经气出口电控阀10排出，而分离出的油水混合液体则通过旋流分离器3下面的导液管在外壳1内下部聚集，当液面上升经过下液位传感器6和上液位传感器5时，都会给计算机输出检测信号，通过计算液面上升的速度便可求出单位时间内的油水混合液的产量；此时，计算机还能接收到由压差传感器9发出的外壳1内油水混合液重度信号(G_总)，由于油、水的重度(γ_油与γ_水)是相对稳定的，则可通过油、气、水混合物重度计算公式：G_总=γ_油+γ_气S_气/油+γ_水V_水(见石油工业出版社1980年版《水力学》)折算出油、水的分相产量。气计量的过程是由计算机控制开启入口电控阀4、液出口电控阀8，关闭气出口电控阀10，单井生产的油、气、水三相混合液经其进入旋流分离器3的内腔进行气、液分离，分离出的油水混合液体通过旋流分离器3下面的导液管进入外壳1内下面，而分离出的气体则通过旋流分离器3在外壳1内上部聚集，并压迫其下部的油、水混合液经外壳1内下部的导管由液出口电控阀8排出，此时通过计算外壳1内油、水混合液液面下降的速度便可求出单位时间内的气产量。最后，由计算机依据外壳1内的压力传感器2和温度传感器7发出的压力与温度信号，对所计算出的三相产量进行修正，得出准确的油、水、气分相产量。