專利名稱：雙喇叭孔計(jì)量孔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田采油計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及天然氣單井氣液在線計(jì)量的一種單井氣液兩相在線計(jì)量儀，是孔板差壓式流量計(jì)的雙喇叭孔計(jì)量孔板。
背景技術(shù)：
目前，氣井產(chǎn)量是氣田生產(chǎn)、管理的重要數(shù)據(jù)之一，傳統(tǒng)的天然氣單井計(jì)量工藝是先分離后計(jì)量，屬于干氣計(jì)量。中低壓集輸工藝模式要求井口在線計(jì)量，計(jì)量儀表主要采用選進(jìn)旋渦流量計(jì)，該儀表為單相儀表，在含液的狀態(tài)下在線測量產(chǎn)氣量誤差大；流量計(jì)多采用孔板流量計(jì)，無法實(shí)現(xiàn)天然氣單井產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量的在線計(jì)量。將傳統(tǒng)的單相計(jì)量儀表進(jìn)行多相流模型修正與算法改進(jìn)，解決生產(chǎn)急需的計(jì)量問題是目前氣液兩相在線計(jì)量重要的研究方向。天然氣單井產(chǎn)量的計(jì)量屬于兩相或多相流的計(jì)量。在現(xiàn)場運(yùn)行過程中，由于氣井產(chǎn)物中含有壓裂液、緩蝕劑及氣井出砂等原因，計(jì)量孔板在運(yùn)行一段時(shí)間后，容易在孔板前積聚贓物，造成孔板計(jì)量誤差。孔板差壓式流量計(jì)是目前石油行業(yè)應(yīng)用最成熟、最廣泛的計(jì)量產(chǎn)品。有兩項(xiàng)相近的專利1、中國專利公開號CN1993578，提供了“一種雙腔孔板裝置本體”包括具有下腔的本體和具有上腔的頂蓋，下腔與管道流體連通，上腔與該下腔流體連通。一種閥組件，關(guān)閉它用來液壓隔絕上腔和下腔，打開它用來使孔板座能在這兩個(gè)腔之間移動。當(dāng)孔板座在下腔內(nèi)時(shí)，它可以與管道的流孔對正?？砂芽装遄鶑脑撗b置經(jīng)由上腔移去。在優(yōu)選實(shí)施例中， 上腔或下腔中的至少一個(gè)具有非矩形橫截面。本體和頂蓋也可以具有彎曲的外表面以適應(yīng)內(nèi)腔的非矩形橫截面。2、中國專利公開號CN23M112，提供了一種“環(huán)形孔板節(jié)流裝置”，主要是在測量管內(nèi)有與管壁垂直的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上固定或滑動連接有測流板，其迎流面為光滑平面，測流板兩側(cè)上、下游測量區(qū)有取壓孔，它與均壓環(huán)連通，構(gòu)成取壓均壓機(jī)構(gòu)。由于測流板迎流面為光滑平面且可更換、清洗，必要時(shí)可以更換測流板來調(diào)整量程。又因有取壓均壓機(jī)構(gòu)，可把取壓孔處靜壓在均壓環(huán)內(nèi)“均化”，減弱測量管的前、后直管段內(nèi)局部阻力對流場造成畸變帶來的影響，故能有效地提高并確保測量精度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種天然氣單井氣液兩相在線計(jì)量儀的雙喇叭孔計(jì)量孔板，改變流體在通過計(jì)量孔板時(shí)的流線，依靠流體沖刷，清潔計(jì)量孔板，避免孔板前堆積贓物造成計(jì)量誤差，提供更加準(zhǔn)確的計(jì)量數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是雙喇叭孔計(jì)量孔板，包括鋼圈、節(jié)流板、進(jìn)口端喇叭孔和出口端喇叭孔，鋼圈為圓環(huán)形，在圓環(huán)形鋼圈中間有節(jié)流板，節(jié)流板在中心有節(jié)流孔，其特征在于所述的節(jié)流孔由進(jìn)口端喇叭孔和出口端喇叭孔組成，進(jìn)口端喇叭孔和出口端喇叭孔為圓錐形孔，進(jìn)口端喇叭孔和出口端喇叭孔的中心線為同一條直線，進(jìn)口端喇叭孔與出口端喇叭孔連通；所述的進(jìn)口端喇叭孔的最大直徑與管道的內(nèi)徑相同，進(jìn)口端喇叭孔的斜度在60 75°之間；進(jìn)口端喇叭孔和出口端喇叭孔的最小直徑為管道內(nèi)徑的0. 3 倍；出口端喇叭孔的斜度在70 85°之間；節(jié)流板的厚度為管道內(nèi)徑的內(nèi)徑0.4倍。簡述天然氣單井氣液兩相在線計(jì)量儀的雙喇叭孔計(jì)量孔板的工作原理。參閱圖1。 將雙喇叭孔計(jì)量孔板5 ；連接在兩個(gè)對接管道1端部的鋼圈法蘭2中間。在上游管道1的鋼圈法蘭2上有一個(gè)孔板上游取壓孔3，在下游管道1的鋼圈法蘭2上有一個(gè)孔板下游取壓孔 4。在孔板上游取壓孔3和孔板下游取壓孔4上分別固定一個(gè)壓力傳感器，能分別測量管道 1內(nèi)，雙喇叭孔計(jì)量孔板5上游和下游的流體壓力。充滿管道1的流體流經(jīng)管道1內(nèi)增設(shè)天然氣單井氣液兩相在線計(jì)量儀的雙喇叭孔計(jì)量孔板5，在雙喇叭孔計(jì)量孔板5節(jié)流元件附近造成邊緣收縮，使流速增加，在其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差，在已知工況參數(shù)的條件下， 根據(jù)流動連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導(dǎo)出差壓與流量之間的關(guān)系而求得流量。傳統(tǒng)孔板節(jié)流裝置在孔板前存在死區(qū)效應(yīng)，用于單井計(jì)量時(shí)，易在死區(qū)堆積贓物，造成流動截面積不穩(wěn)定，對差壓信號產(chǎn)生很大的疊加誤差，對于臨界狀態(tài)附近流體，很容易引起相變，造成測量紊亂。在流體管道1中央放置一雙喇叭孔計(jì)量孔板5，能較好解決勃稠介質(zhì)和雜質(zhì)阻塞問題，并有對稱結(jié)構(gòu)，可以縮小直管段，但錐體尾部的紊流很多，相對壓損較大，并有結(jié)構(gòu)上的安全隱患的缺陷；文丘里流量計(jì)喉部采用的是雙斜面，能依靠氣流自身沖刷清潔喉部， 解決計(jì)量中流體內(nèi)攜帶雜質(zhì)的堆積問題，但是對入口角度和喉部長度有嚴(yán)格的要求。因此， 孔板流量計(jì)采用天然氣單井測量時(shí)需要這樣的雙喇叭計(jì)量孔板，既不影響雙喇叭孔計(jì)量孔板5前后產(chǎn)生節(jié)流壓差，又能依靠氣流自身流速沖刷，實(shí)現(xiàn)孔板自清潔，保證孔板差壓式氣液兩相在線計(jì)量裝置在用于單井計(jì)量時(shí)的測量精度。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型天然氣單井氣液兩相在線計(jì)量儀的雙喇叭孔計(jì)量孔板，1、解決了孔板差壓式天然氣氣液兩相流量計(jì)在單井計(jì)量時(shí)孔板前堆積贓物造成計(jì)量誤差增大的問題；2、依靠流體自身流速沖刷孔板，實(shí)現(xiàn)自清潔。

圖1是本實(shí)用新型天然氣單井氣液兩相在線計(jì)量儀的雙喇叭孔計(jì)量孔板連接在管道1上的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是雙喇叭孔計(jì)量孔板5的剖面圖。圖3是圖2的左視圖。圖中，1-管道，2-鋼圈法蘭，3-孔板上游取壓孔，4-孔板下游取壓孔，5-雙喇叭孔計(jì)量孔板，6-進(jìn)口端喇叭孔，7-出口端喇叭孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 以一個(gè)管道內(nèi)徑為50mm的天然氣單井氣液兩相在線計(jì)量儀的雙喇叭孔計(jì)量孔板為例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參閱圖2。本實(shí)用新型天然氣單井氣液兩相在線計(jì)量儀的雙喇叭孔計(jì)量孔板，雙喇叭孔計(jì)量孔板，包括鋼圈、節(jié)流板、進(jìn)口端喇叭孔6和出口端喇叭孔7，鋼圈為圓環(huán)形，鋼圈的外徑為15mm，內(nèi)徑為14. 2mm。在圓環(huán)形鋼圈中間有節(jié)流板，節(jié)流板在中心有一個(gè)節(jié)流孔。 參閱圖2。所述的節(jié)流孔由進(jìn)口端喇叭孔6和出口端喇叭孔7組成，進(jìn)口端喇叭孔6和出口端喇叭孔 為圓錐形孔，進(jìn)口端喇叭孔6和出口端喇叭孔7的中心線為同一條直線，進(jìn)口端喇叭孔6與出口端喇叭孔7連通。所述的進(jìn)口端喇叭孔6的最大直徑與管道1的內(nèi)徑相同，為50mm。進(jìn)口端喇叭孔6的斜度65° ；進(jìn)口端喇叭孔6和出口端喇叭孔7的最小直徑為管道1內(nèi)徑的0. 3倍；出口端喇叭孔7的斜度為78° ；節(jié)流板的厚度為管道1內(nèi)徑的內(nèi)
徑0.4倍。
權(quán)利要求1. 一種雙喇叭孔計(jì)量孔板，包括鋼圈、節(jié)流板、進(jìn)口端喇叭孔(6)和出口端喇叭孔(7)， 鋼圈為圓環(huán)形，在圓環(huán)形鋼圈中間有節(jié)流板，節(jié)流板在中心有節(jié)流孔，其特征在于所述的節(jié)流孔由進(jìn)口端喇叭孔(6)和出口端喇叭孔(7)組成，進(jìn)口端喇叭孔(6)和出口端喇叭孔 (7)為圓錐形孔，進(jìn)口端喇叭孔(6)和出口端喇叭孔(7)的中心線為同一條直線，進(jìn)口端喇叭孔(6)與出口端喇叭孔(7)連通；所述的進(jìn)口端喇叭孔(6)的最大直徑與管道(1)的內(nèi)徑相同，進(jìn)口端喇叭孔(6)的斜度在60 75°之間；進(jìn)口端喇叭孔(6)和出口端喇叭孔(7) 的最小直徑為管道⑴內(nèi)徑的0. 3倍；出口端喇叭孔(7)的斜度在70 85°之間；節(jié)流板的厚度為管道(1)內(nèi)徑的內(nèi)徑0.4倍。
專利摘要天然氣單井氣液兩相在線計(jì)量儀的雙喇叭孔計(jì)量孔板，應(yīng)用于油田天然氣單井氣液在線計(jì)量。鋼圈為圓環(huán)形，在圓環(huán)形鋼圈中間有節(jié)流板，節(jié)流板在中心有節(jié)流孔，所述的節(jié)流孔由進(jìn)口端喇叭孔和出口端喇叭孔組成，進(jìn)口端喇叭孔和出口端喇叭孔7為圓錐形孔，進(jìn)口端喇叭孔和出口端喇叭孔的中心線為同一條直線，進(jìn)口端喇叭孔與出口端喇叭孔連通。效果是解決了孔板差壓式天然氣氣液兩相流量計(jì)在單井計(jì)量時(shí)孔板前堆積贓物造成計(jì)量誤差增大的問題；依靠流體自身流速沖刷孔板，實(shí)現(xiàn)自清潔。
文檔編號E21B47/00GK202338327SQ201120476339
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者季偉, 張春濤, 張 浩, 徐勇, 徐永高, 操紅梅, 楊亞聰, 楊倉海, 程世東, 穆謙益, 郭宏博 申請人:中國石油天然氣股份有限公司