油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括油氣水分離存儲(chǔ)罐、氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置、液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置和多功能井管裝置，油氣水分離存儲(chǔ)罐為進(jìn)行油氣水混合流體的分離的裝置，并進(jìn)行液體存儲(chǔ)和液體參數(shù)的調(diào)整，氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置是氣體的產(chǎn)生裝置，提供氣體流動(dòng)的動(dòng)力并指示氣體的流量,調(diào)節(jié)氣體流量的大小使流量恒定，液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置提供液體流動(dòng)的動(dòng)力并指示液體的流量,調(diào)節(jié)液體流量的大小使流量恒定，多功能井管裝置中具有可置換井筒，并帶動(dòng)該可置換井筒偏轉(zhuǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田開(kāi)發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及到一種油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]油井中油氣水三相流體在套管內(nèi)流動(dòng)是個(gè)復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。為了了解套管井內(nèi)油氣水的流動(dòng)狀態(tài)，研究流動(dòng)規(guī)律，測(cè)量流動(dòng)中的各個(gè)單相的產(chǎn)量，通過(guò)建立“油氣水三相流實(shí)驗(yàn)裝置”，模擬井內(nèi)的原油、天然氣、地層水在套管內(nèi)流動(dòng)。使用這類(lèi)裝置，進(jìn)行測(cè)井儀器的刻度、實(shí)驗(yàn)研究井內(nèi)流體的流量、流速、油氣水各相的產(chǎn)量等多種參數(shù)之間相互關(guān)系，為生產(chǎn)、科研提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0003]世界上較早的油氣水三相流裝置，1970年代建造于美國(guó)休斯敦大學(xué)，國(guó)內(nèi)同類(lèi)裝置1980年代建造于大慶油田。1990年代以后國(guó)內(nèi)許多油田、科研機(jī)構(gòu)，相繼建設(shè)了 “油氣水三相流實(shí)驗(yàn)裝置”，它們都可以實(shí)現(xiàn)油氣水三相流量的調(diào)控，這些流體在模擬井內(nèi)(裝置的組成部件)混合流動(dòng)，模擬了井內(nèi)流體的流量等環(huán)境條件，滿(mǎn)足了一般生產(chǎn)、科研的需求。
[0004]隨著科研的深入，對(duì)裝置所模擬的井內(nèi)環(huán)境需要進(jìn)一步接近油井井下實(shí)際環(huán)境，除了需要模擬不同的流量外，還需要模擬油水的流體特性參數(shù)，如粘度、礦化度、密度等。但原有裝置不能滿(mǎn)足這個(gè)需求，因?yàn)橐坏└淖兞黧w粘度、礦化度等流體參數(shù)，會(huì)使得裝置的測(cè)控精度下降(系統(tǒng)中流量計(jì)受粘度影響后測(cè)不準(zhǔn))、部件腐蝕受損(銹蝕后流體污染、系統(tǒng)精度更差)、部分管道堵塞等問(wèn)題發(fā)生；另外，原裝置系統(tǒng)龐大，造價(jià)高，流量在范圍0-600m3/d的裝置也需要投入數(shù)百萬(wàn)元(人民幣);再者，原裝置依靠高精度流量計(jì)(如質(zhì)量流量計(jì))測(cè)量流量、在小流量時(shí)，液體、氣體體的流量測(cè)量(控制)精度低；還有，原裝置僅僅方便于模擬油井5.5in (英寸)7in少數(shù)套管，不方便模擬小管徑(IOOmm以下)管道，不能控制流體混合程度(乳化程度)、不能模擬井內(nèi)原油中析出天然氣的均勻的微小氣泡；不能有效地控制、測(cè)量小氣量；不能控制氣體在井內(nèi)流體中分布狀態(tài)；只用于油井中流體流動(dòng)，不方便檢驗(yàn)民用水表，氣表；用于檢驗(yàn)測(cè)井儀器中的流量?jī)x器，不方便檢驗(yàn)其他種類(lèi)的流量計(jì)等。也就是說(shuō)，原裝置具有功能單一(專(zhuān)用且僅僅可以模擬流量變化)、造價(jià)高、與低流量下精度差的缺陷。
[0005]以上種種缺陷，使得原裝置已經(jīng)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)和科研需求，例如，生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，粘度、礦化度等參數(shù)，對(duì)電容式持率(流動(dòng)中相體積的空間占有率)計(jì)存在明顯影響，需要用試驗(yàn)手段確定其影響程度，原裝置不能實(shí)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。油水混合狀態(tài)影響測(cè)井儀器響應(yīng)，原裝置不能模擬等。為此我們發(fā)明了一種新的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，解決了以上技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種低成本、高精度、多功能的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)。 本發(fā)明的目的可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，該油氣水三
相多功能檢測(cè)系統(tǒng)包括油氣水分離存儲(chǔ)罐、氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置、液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置和多功能井管裝置，該油氣水分離存儲(chǔ)罐為進(jìn)行油氣水混合流體的分離的裝置，并進(jìn)行液體存儲(chǔ)和液體參數(shù)的調(diào)整，該氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置是氣體的產(chǎn)生裝置，提供氣體流動(dòng)的動(dòng)力并指示氣體的流量，調(diào)節(jié)氣體流量的大小使流量恒定，該液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置連接于該油氣水分離存儲(chǔ)罐，提供液體流動(dòng)的動(dòng)力并指示液體的流量，調(diào)節(jié)液體流量的大小使流量恒定，該多功能井管裝置連接于該氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置和該液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置，該多功能井管裝置中具有可置換井筒，并帶動(dòng)該可置換井筒偏轉(zhuǎn)。
[0007]本發(fā)明的目的還可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):
該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)還包括油氣水流量測(cè)量罐，該油氣水流量測(cè)量罐連接于該多功能井管裝置，以進(jìn)行油氣水三相的單相流量的測(cè)量。
[0008]該油氣水流量測(cè)量罐包括透明外罐，內(nèi)外罐間隙容積刻度尺,透明內(nèi)罐，內(nèi)罐容積刻度尺，內(nèi)罐拉繩，滑輪，砝碼，支架和測(cè)量流體進(jìn)入管，該透明內(nèi)罐位于該透明外罐內(nèi)，該透明內(nèi)罐的頂端連接于該內(nèi)罐拉繩，并通過(guò)該支架上的該滑輪與該砝碼相連，該測(cè)量流體進(jìn)入管連接于該透明內(nèi)罐，為流體進(jìn)入該透明內(nèi)罐的管道，該內(nèi)罐容積刻度尺位于該透明內(nèi)罐上，以讀取流體體積,該內(nèi)外罐間隙刻度尺位于該透明外罐上,根據(jù)該內(nèi)外罐間隙刻度尺所指示的水面高度進(jìn)行該流體體積的計(jì)量。
[0009]該油氣水流量測(cè)量罐還包括流體進(jìn)入管和開(kāi)閉互斥聯(lián)動(dòng)閥門(mén)，該開(kāi)閉互斥聯(lián)動(dòng)閥門(mén)控制流體是否從該流體進(jìn)入管中流入該油氣水流量測(cè)量罐。
[0010]該油氣水流量測(cè)量罐還包括氣體排空閥，液體排空泵和液體單向閥門(mén)，該液體排空泵經(jīng)過(guò)該液體單向閥門(mén)，將油水液體輸送到該油氣水分離存儲(chǔ)罐，該氣體排空閥將氣體從該透明內(nèi)罐中排空。
[0011]該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)還包括流量系統(tǒng)連接管線(xiàn)，該流量系統(tǒng)連接管線(xiàn)為該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)中各個(gè)部件間的連接管線(xiàn)。
[0012]該油氣水分離存儲(chǔ)罐包括油氣水分離油水存儲(chǔ)罐、高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐、油氣水進(jìn)入管道、出油管道、出水管道、第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥，流體從該油氣水進(jìn)入管道進(jìn)入該油氣水分離油水存儲(chǔ)罐,并在該油氣水分離油水存儲(chǔ)罐中進(jìn)行水下、油上的分離，分離后的油通過(guò)該出油管道進(jìn)入該高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐，分離后的水通過(guò)該出水管道進(jìn)入該高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐，通過(guò)該第一調(diào)節(jié)閥向該高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐中的存油空間加入一定量的高粘度油，通過(guò)該第二調(diào)節(jié)閥向該高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐中的存水空間加入一定量的高礦化度水。
[0013]該氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置包括空氣壓縮機(jī)，過(guò)壓停機(jī)旋鈕，氣體逸出調(diào)節(jié)閥，氣體壓力表，氣體流量調(diào)節(jié)閥門(mén)，氣體流量指示表和出氣管道，該空氣壓縮機(jī)抽取環(huán)境空間的空氣壓縮后從該出氣管道輸送到該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，該過(guò)壓停機(jī)旋鈕在壓縮后的空氣壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行自動(dòng)停機(jī)保護(hù)，該氣體流量指示表指示該壓縮后的空氣的流量，該氣體壓力表指示該壓縮后的空氣的壓力，該氣體逸出調(diào)節(jié)閥和該氣體流量調(diào)節(jié)閥門(mén)調(diào)節(jié)該壓縮后的空氣的流量。
[0014]該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)包括第一液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置和第二液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置，該第一液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置與該油氣水分離油水存儲(chǔ)罐的油層相連，該第二液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置與該油氣水分離油水存儲(chǔ)罐的水層相連。
[0015]該液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置包括液體泵，液體進(jìn)入管道，超壓自動(dòng)回流閥門(mén)，回流調(diào)節(jié)閥，壓力表，液體流量指示表，流量調(diào)節(jié)閥門(mén)和出液管道，該油氣水分離油水存儲(chǔ)罐中的液體通過(guò)該液體進(jìn)入管道由該液體泵抽取，并通過(guò)該液體泵給液體加壓，該加壓后的液體一路通過(guò)該回流調(diào)節(jié)閥返回到該液體泵的入口的該液體進(jìn)入管道，再次被吸入該液體泵，該加壓后的液體另一路經(jīng)過(guò)該流量指示表指示流量、該流量調(diào)節(jié)閥門(mén)調(diào)節(jié)流量，從該出液管道流出進(jìn)入該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，該超壓自動(dòng)回流閥門(mén)在該加壓后的液體的壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行過(guò)壓自動(dòng)回流保護(hù)，該壓力表顯示該加壓后的液體的壓力。
[0016]該多功能井管裝置包括流體進(jìn)口，流體出口，裝置整體轉(zhuǎn)動(dòng)軸、流體回流管道兼骨架和變徑透明井筒，流體通過(guò)該流體進(jìn)口進(jìn)入該變徑透明井筒，并通過(guò)該流體回流管道兼骨架從該流體出口流出，該裝置整體轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接于該流體回流管道兼骨架，以使該多功能井管裝置整體轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]該多功能井管裝置還包括井管底座、井管頂座、密封蓋、電纜密封器和可伸縮的密封箍，該井管底座位于該多功能井管裝置的底部，下部連接于該流體進(jìn)口，該流體來(lái)源于該液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置，在底部混合并流入該變徑透明井筒，該井筒底座上部連接該可伸縮的密封箍，該可伸縮的密封箍以上連接該變徑透明井筒，該變徑透明井筒頂部連接在該井管頂座，該井管頂座包括兩個(gè)出口，一個(gè)出口是側(cè)面的該流體出口，連接該流體回流管道兼骨架，從該流體回流管道兼骨架進(jìn)入該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)的流體循環(huán)，另一個(gè)出口為頂端的該密封蓋，該密封蓋上安裝有電纜密封器，該測(cè)井儀器的電纜通過(guò)該電纜密封器連接到該變徑透明井筒外，該密封蓋阻擋該流體的逸出并允許該測(cè)井儀器的電纜的通過(guò)。
[0018]該多功能井管裝置還包括流量計(jì)，該流量計(jì)置換該變徑透明井筒，以進(jìn)行民用水表、氣表的檢測(cè)。
[0019]本發(fā)明中的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，是在長(zhǎng)期使用“油氣水三相流實(shí)驗(yàn)裝置”的實(shí)踐中，不斷地發(fā)現(xiàn)了這種裝置的某種缺陷與不足，同時(shí)，也逐步地對(duì)其局部進(jìn)行改造，不斷地完善其功能，使用簡(jiǎn)單的控制工藝，逐步替代了原裝置復(fù)雜的設(shè)施，大大降低設(shè)備成本；通過(guò)改善原裝置各類(lèi)設(shè)施的工藝關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了小流量下的高精度的測(cè)量與控制；依據(jù)科研需要，不斷增加一新功能，尤其是改變流體粘度等參數(shù)的功能等。把這些改動(dòng)綜合起來(lái)，構(gòu)成了本發(fā)明中的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明中的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，使用簡(jiǎn)易的控制工藝分別調(diào)節(jié)、氣、水單相的壓力，從而調(diào)控了其流量大小，實(shí)現(xiàn)流量測(cè)控低成本；使用測(cè)量罐測(cè)量流量，避免粘度、礦化度等流體參數(shù)對(duì)流量計(jì)的不利影響，保證了測(cè)量高精度；主要部件采用耐腐蝕器材解決原裝置不耐腐蝕的問(wèn)題；使用方便置換的模擬井管裝置，實(shí)現(xiàn)多種儀表的檢測(cè)，使用目標(biāo)的多樣化；油水免控制的自動(dòng)分離循環(huán)使用；在液體存儲(chǔ)實(shí)施中調(diào)控流體粘度、礦化度等參數(shù)。通過(guò)以上措施保證了系統(tǒng)的高精度、多功能、低成本的特點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，可以為油田實(shí)驗(yàn)室、科研院所實(shí)驗(yàn)室提供新功能的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對(duì)研究油井內(nèi)油氣水流動(dòng)規(guī)律具有重要作用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中的油氣水分離存罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖1中的氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖1中的液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖1中多功能井管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖1中多功能井管裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為圖1中的油氣水流量測(cè)量罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是使用本發(fā)明進(jìn)行電容持水率測(cè)井儀器受到原油粘度影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖板。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0022]本發(fā)明的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)是一種模擬多種流體混合流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)施，其主體是一個(gè)流體循環(huán)流動(dòng)的管路系統(tǒng)。系統(tǒng)中的油氣水混合流動(dòng)，其中各單相流體的流量可調(diào)整、可控制。系統(tǒng)的管道中流動(dòng)的流體自身的參數(shù)允許改變(油粘度、密度、水礦化度等)。系統(tǒng)中多功能井管裝置，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的實(shí)用部件，通過(guò)它來(lái)實(shí)施“模擬油井內(nèi)油氣水多相流體流動(dòng)”、模擬直井、斜井、水平井的流動(dòng)，測(cè)井儀器的標(biāo)定檢驗(yàn)、民用氣表水表檢驗(yàn)等多種功能。
[0023]如圖1所示，圖1為本發(fā)明的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)由油氣水分離存儲(chǔ)罐101、氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置102、液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置103、多功能井管裝置104、油氣水流量測(cè)量罐105和流量系統(tǒng)連接管線(xiàn)106等功能模塊組成。
[0024]油氣水分離存儲(chǔ)罐101是進(jìn)行油氣水混合流體的分離、存儲(chǔ)、液體參數(shù)調(diào)整的裝置，它實(shí)現(xiàn)油氣水混合流體的分離，進(jìn)行液體存儲(chǔ)，循環(huán)使用，還用于液體介質(zhì)的粘度、礦化度等參數(shù)的調(diào)整。
[0025]氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置102是氣體的產(chǎn)生裝置，提供氣體流動(dòng)的動(dòng)力，直接指示氣體的流量，并可調(diào)節(jié)氣體流量的大小并使氣體流量恒定。
[0026]液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置103連接于油氣水分離存儲(chǔ)罐101，提供液體流動(dòng)的動(dòng)力，可直接指示油、水的流量，并調(diào)節(jié)油、水流量的大小并保持恒定。
[0027]多功能井管裝置104連接于氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置102和液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置103，多功能井管裝置104中可以置換井筒，并可以帶動(dòng)井筒偏轉(zhuǎn)。置換井管的井筒的功能，井筒置換為不同的內(nèi)徑管道，就模擬了多種規(guī)格的套管，把井筒置換等待檢測(cè)的民用水表(油表、氣表)，就可以實(shí)施儀表的檢驗(yàn)或刻度。使用透明材料制造井筒，可以對(duì)流體流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行觀(guān)察，記錄；把井筒兩端增加快速閥門(mén)，可以瞬間截取井內(nèi)流體，測(cè)量混合流體的持率，得到井內(nèi)總流量、持率、井斜、流體粘度、密度、等多種參數(shù)之間相互制約的關(guān)系。這些關(guān)系是實(shí)驗(yàn)研究多相流體混合流動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使用本系統(tǒng)，可以模擬更多的參數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接近油井實(shí)際，更具科學(xué)研究?jī)r(jià)值。
[0028]改變井管的傾斜角度Θ，就模擬了不同斜度的油井中的流體流動(dòng)，把測(cè)井儀器置入井管中，進(jìn)行模擬測(cè)井，實(shí)現(xiàn)各種井斜、流量、含率(單相流量與總流量之比)條件下的測(cè)井儀器“刻度”，當(dāng)井管中流體的粘度介質(zhì)特性改變后，模環(huán)境更加接近油井的實(shí)際環(huán)境，儀器刻度的效果更好。
[0029]油氣水流量測(cè)量罐105連接于多功能井管裝置104和流量系統(tǒng)連接管線(xiàn)106，實(shí)現(xiàn)油氣水三相的單相流量(及總流量)的精確測(cè)量的功能。[0030]本發(fā)明的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，流體的整體流動(dòng)循環(huán)過(guò)程:油水從油氣水分離存儲(chǔ)罐101中流出，經(jīng)過(guò)液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置103增壓，產(chǎn)生液體流量，氣體直接從環(huán)境空間經(jīng)過(guò)氣體發(fā)生裝置102增壓，產(chǎn)生氣體流量。從氣體發(fā)生裝置102，液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置103流出的流體，經(jīng)過(guò)流量系統(tǒng)連接管線(xiàn)106，流入到多功能井管裝置104的底端混合，然后向上流經(jīng)多功能井管裝置104，再?gòu)捻敳拷?jīng)流量系統(tǒng)連接管線(xiàn)106返回到底端后分為二選一的兩路，一路是進(jìn)入油氣水流量測(cè)量罐105，進(jìn)行高精度的油氣水三相流量的精確測(cè)量，測(cè)量后液體返回到油氣水分離存儲(chǔ)罐101，繼續(xù)參與流體循環(huán)；第二路是流體直接從多功能井管裝置104流出后返回油氣水分離存儲(chǔ)罐101。在油氣水分離存儲(chǔ)罐101內(nèi)，實(shí)現(xiàn)油氣水分離，其中氣體從101的頂端逸出，液體分離后再次進(jìn)入系統(tǒng)，流體如此循環(huán)不止，直到氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置102和液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置103停泵，系統(tǒng)停止運(yùn)行。
[0031]存儲(chǔ)罐是存儲(chǔ)油水的容器，原裝置一般分為存油罐、存水罐，連接在分離罐后面，共計(jì)3個(gè)罐體實(shí)現(xiàn)油氣水的分離、存儲(chǔ)功能，本發(fā)明把3罐合一，叫做“油氣水分離、存儲(chǔ)一體罐”節(jié)省了該部件的空間與造價(jià)。在此基礎(chǔ)上，為了增加“改變流體粘度、礦化度等功能”又增加了(新功能的需要)用于流體參數(shù)調(diào)整的液體存儲(chǔ)罐。這2個(gè)罐結(jié)合，實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)提供油、水液體的功能，所提供的油水，允許改變粘度、礦化度，氣體不參與整體流體循環(huán)。如圖2所示，圖2為圖1中的油氣水分離存罐I的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。油氣水分離存儲(chǔ)罐由油氣水分離油水存儲(chǔ)罐1、高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐2、油氣水進(jìn)入管道3、出油管道8、出水管道9和第一調(diào)節(jié)閥10和第二調(diào)節(jié)閥11等組成。
[0032]流體分離過(guò)程為:在系統(tǒng)中流動(dòng)的流體，從油氣水進(jìn)入管道3進(jìn)入油氣水分離油水存儲(chǔ)罐I，在油氣水分離油水存儲(chǔ)罐I中，流體從油氣水進(jìn)入管道3緩慢流向出油管道8和出水管道9?；旌狭黧w中的氣體，很快從氣水分離油水存儲(chǔ)罐I的頂部分離、逸出，油水混合的液體，在緩慢流動(dòng)中，在重力作用下自然實(shí)現(xiàn)水下、油上的自動(dòng)分離，只要時(shí)間合適，進(jìn)入罐體的液體流到出口前就實(shí)現(xiàn)了油水分離。油氣水分離油水存儲(chǔ)罐I的進(jìn)口區(qū)域4和5是油水分離區(qū)域,而出口區(qū)域是油上水下的存儲(chǔ)區(qū)域；油氣水分離油水存儲(chǔ)罐I是油氣水分離罐也是液體存儲(chǔ)罐，是實(shí)現(xiàn)液體循環(huán)使用、流體參數(shù)改變的主要設(shè)施。
[0033]粘度、礦化度等流體參數(shù)調(diào)節(jié)過(guò)程為:高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐2是高粘度油、高礦化度水的存儲(chǔ)罐，罐的空間6存高粘度油，空間7存高礦化度水；在流體流動(dòng)中，打開(kāi)第一調(diào)節(jié)閥10的一段時(shí)間，向流體中增加了一定量的高粘度油，繼續(xù)流體的循環(huán)流動(dòng)，并提取樣品進(jìn)行粘度檢驗(yàn)，直到調(diào)節(jié)到預(yù)定數(shù)值后，停止，系統(tǒng)的流體粘度參數(shù)調(diào)節(jié)完畢。系統(tǒng)中水的礦化度參數(shù)調(diào)節(jié)過(guò)程與粘度調(diào)節(jié)過(guò)程類(lèi)似，打開(kāi)出水管道9，打開(kāi)第二調(diào)節(jié)閥11從空間7向系統(tǒng)中注入一定量的高礦化度水，循環(huán)后提取樣品測(cè)量水的礦化度，調(diào)節(jié)到預(yù)定數(shù)值。
[0034]如果模擬“聚合物”(油田采油注入地層的化工流體)，則把油氣水分離油水存儲(chǔ)罐I內(nèi)的流體全部置換為聚合物。全部器材使用耐腐蝕的非金屬材料，預(yù)防高礦化度液體的腐蝕。系列罐(容器)的組合，實(shí)現(xiàn)了油氣水免控制自動(dòng)分離、液體循環(huán)使用、粘度、礦化度調(diào)控等功能。
[0035]液體從油氣水分離油水存儲(chǔ)罐I流出，進(jìn)入流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置103，實(shí)現(xiàn)流體流動(dòng)、流量調(diào)節(jié)、流量穩(wěn)定的功能。原裝置這些功能實(shí)現(xiàn)需要使用穩(wěn)壓罐、高壓罐、壓力測(cè)量-穩(wěn)壓反饋?zhàn)詣?dòng)控制，電控調(diào)節(jié)閥門(mén)，等復(fù)雜的設(shè)施。本發(fā)明極大簡(jiǎn)化了該功能的實(shí)現(xiàn)所需要的部件，使用簡(jiǎn)易的閥門(mén)等調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了流量的調(diào)節(jié)與自動(dòng)穩(wěn)定流動(dòng)的功能，在功能基本一樣的前提下，極大降低了部件的造價(jià)。
[0036]如圖3所示，圖3為圖1中的氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置102的一具體實(shí)施實(shí)例的結(jié)構(gòu)圖。氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置包括空氣壓縮機(jī)12，空氣壓縮機(jī)12自帶的過(guò)壓停機(jī)旋鈕13，氣體逸出調(diào)節(jié)閥14，氣體壓力表15，氣體流量調(diào)節(jié)閥門(mén)16，氣體流量指示表17和出氣管道18。氣體壓縮機(jī)12抽取環(huán)境空間的空氣，產(chǎn)生氣體流量后從出氣管道18輸送到系統(tǒng)的管道中使用，最后在油氣水分離油水存儲(chǔ)罐I中逸出，返回到系統(tǒng)外的空間。該過(guò)壓停機(jī)旋鈕13在壓縮后的空氣壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行自動(dòng)停機(jī)保護(hù)，該氣體流量指示表17指示該壓縮后、經(jīng)過(guò)氣體逸出調(diào)節(jié)閥14分流后流動(dòng)的氣體的流量，該氣體壓力表15指示流動(dòng)中氣體的壓力。該氣體逸出調(diào)節(jié)閥14和該氣體流量調(diào)節(jié)閥門(mén)16調(diào)節(jié)該壓縮后的空氣的流量，調(diào)節(jié)停止后，氣體流量自動(dòng)保持恒定。
[0037]氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置的操作俞運(yùn)行過(guò)程:把過(guò)壓停機(jī)旋鈕13調(diào)節(jié)到預(yù)定壓力(過(guò)壓自動(dòng)停機(jī)保護(hù))；半開(kāi)氣體逸出調(diào)節(jié)閥14和氣體流量調(diào)節(jié)閥門(mén)16 ;空氣壓縮機(jī)12供電，開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)；空氣壓縮機(jī)12從環(huán)境中直接抽取空氣壓縮(增壓)后從出氣管道18進(jìn)入流體系統(tǒng)；觀(guān)察氣體流量指示表17指示的流量，流量較小，則部分關(guān)閉氣體逸出調(diào)節(jié)閥14，增加氣體壓力表15的壓力，進(jìn)入系統(tǒng)的流量增加，氣體流量指示表17自動(dòng)指示新流量，也可以增加氣體流量調(diào)節(jié)閥門(mén)16的開(kāi)度，同樣增加系統(tǒng)流量；當(dāng)流量大于設(shè)定值后，進(jìn)行相反的操作；當(dāng)調(diào)節(jié)停止后，系統(tǒng)將自動(dòng)保持壓力穩(wěn)定，流量穩(wěn)定；但這是流量的粗略顯示，要保證流量的精度，還另需要使用“流量測(cè)量罐”進(jìn)行更精確的測(cè)量，測(cè)量后再次調(diào)整流量的大小。
[0038]如圖4所示，圖4為圖1中的液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置103的一具體實(shí)施實(shí)例的結(jié)構(gòu)圖。液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置包括液體泵19，液體(油或水)進(jìn)入管道20(來(lái)自油氣水分離油水存儲(chǔ)罐I)，超壓自動(dòng)回流閥門(mén)21，回流調(diào)節(jié)閥22，壓力表23，液體流量指示表24，流量調(diào)節(jié)閥門(mén)25和出液管道26。系統(tǒng)中油水分別單獨(dú)使用圖4所示流量裝置。液體來(lái)自油氣水分離油水存儲(chǔ)罐1，經(jīng)本裝置增壓、穩(wěn)流后從出液管道26提供給系統(tǒng)使用，最后返回到油氣水分離油水存儲(chǔ)罐1，循環(huán)使用。液體從油氣水分離油水存儲(chǔ)罐1，經(jīng)過(guò)進(jìn)入管道20抽取到液體泵19，經(jīng)過(guò)液體泵19給液體增壓，增壓后的液體流動(dòng)分為二路，一路從回流調(diào)節(jié)閥22返回到液體泵19的入口的進(jìn)入管道20，再次被吸入液體泵19，該路流體為局部循環(huán)流動(dòng)，二路流體從液體泵19增加后，經(jīng)過(guò)流量指示表24、流量調(diào)節(jié)閥門(mén)25，從出液管道26流出，輸送到系統(tǒng)中參與系統(tǒng)的流體循環(huán)。液體泵19輸出流量是固定數(shù)值，等于一路、二路流量之合，調(diào)解回流調(diào)節(jié)閥22、流量調(diào)節(jié)閥門(mén)25的開(kāi)度，就是調(diào)節(jié)第二路流體流量的大小，當(dāng)調(diào)節(jié)停止后，二路流量自動(dòng)穩(wěn)定在一個(gè)確定的數(shù)值。當(dāng)調(diào)節(jié)回流調(diào)節(jié)閥22、流量調(diào)節(jié)閥門(mén)25的開(kāi)度同時(shí)接近關(guān)閉時(shí)，壓力表23的壓力快速增大，為了保護(hù)液體泵19，設(shè)置了超壓自動(dòng)回流閥門(mén)21，在壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，超壓自動(dòng)回流閥門(mén)21自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行過(guò)壓自動(dòng)回流保護(hù)。
[0039]該液體泵從分離存儲(chǔ)一體罐中抽取液體并給液體加壓，加壓后的液體的壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，過(guò)壓自動(dòng)回流保護(hù)閥門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟，確保壓力不再上升，當(dāng)壓力處在正常工作范圍時(shí)，調(diào)整回流閥與流量控制法的開(kāi)度，可以調(diào)整流量的大小，經(jīng)過(guò)調(diào)整的流量的液體的流動(dòng)壓力靠壓力表指示其大小，靠流量表指示流量的大小，通過(guò)該出液管道進(jìn)入該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)停止流量的調(diào)節(jié)后，裝置自動(dòng)實(shí)現(xiàn)液體流量恒定。
[0040]圖4所示的裝置的操作過(guò)程:把超壓自動(dòng)回流閥門(mén)21調(diào)節(jié)到預(yù)定壓力(過(guò)壓自動(dòng)回流保護(hù))；半開(kāi)回流調(diào)節(jié)閥22和流量調(diào)節(jié)閥門(mén)25 ;電機(jī)供電，液體泵19開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)；液體泵19從油氣水分離油水存儲(chǔ)罐I抽取液體(油或水)后從液體進(jìn)入管道20進(jìn)入本裝置；觀(guān)察液體流量指示表24指示的流量，流量較小，則部分關(guān)閉半開(kāi)回流調(diào)節(jié)閥22，增加壓力表23的壓力，進(jìn)入系統(tǒng)的流量增加，液體流量指示表24自動(dòng)指示新流量，也可以增加流量調(diào)節(jié)閥門(mén)25的開(kāi)度，同樣增加系統(tǒng)流量；當(dāng)流量大于設(shè)定值后，進(jìn)行相反的操作；當(dāng)調(diào)節(jié)停止后，系統(tǒng)將自動(dòng)保持壓力穩(wěn)定(壓力表23自動(dòng)顯示),流量穩(wěn)定(液體流量指示表24自動(dòng)指示)；要保證流量的精度，還需要使用“流量測(cè)量罐”進(jìn)行更精確的測(cè)量，再次調(diào)整流量的大小，直到達(dá)到預(yù)定數(shù)值。本裝置采用了簡(jiǎn)易工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)液體流量的發(fā)生、流量大小的調(diào)整與自動(dòng)穩(wěn)定流動(dòng)。
[0041]流體從液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置經(jīng)過(guò)管道連接流入多功能井管裝置。多功能井管裝置是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的“多功能”的主要部件。該部件坐落在可以轉(zhuǎn)動(dòng)的支架上，允許井筒傾斜，模擬斜井，該部件，通過(guò)置換管道，實(shí)現(xiàn)“管徑任意調(diào)節(jié)”，檢測(cè)民用水表氣表等多種功能。如圖5所示，圖5為圖1中多功能井管裝置104的一具體實(shí)施實(shí)例的結(jié)構(gòu)圖。多功能井管裝置包括流體進(jìn)口 27，流體出口 28，裝置整體轉(zhuǎn)動(dòng)軸29、流體回流管道兼骨架30、井管底座31、變徑透明井筒32、井管頂座33、密封蓋34、電纜密封器35和可伸縮的密封箍36。
[0042]流體通過(guò)該流體進(jìn)口 27進(jìn)入該變徑透明井筒32，并通過(guò)該流體回流管道兼骨架30從該流體出口 28流出，該裝置整體轉(zhuǎn)動(dòng)軸29連接于該流體回流管道兼骨架30，以使該多功能井管裝置整體轉(zhuǎn)動(dòng)。該井管底座31位于該裝置的底部，下部連接于油氣水進(jìn)入流體進(jìn)口 27，油氣水來(lái)源于液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置103，在底部流體進(jìn)口 27混合并流入井筒，井管底座31的端口是DN125法蘭，其作用是更換井筒與支撐井筒。在井筒的底座以上的井筒中連接可伸縮的密封箍36，該可伸縮的密封箍36以上連接變徑透明井筒32，該可伸縮的密封箍36的作用是允許整體井筒在一定長(zhǎng)度內(nèi)伸縮，方便井筒的安裝、更換。變徑透明井筒32頂部連接在井管頂座33，井管頂座33位于井筒頂部，其端口也是DN125法蘭，法蘭的作用也是支撐固定井筒。井管頂座33分為兩個(gè)出口，其一是側(cè)面的流體出口 28，連接著流體回流管道兼骨架30，從流體回流管道兼骨架30流入出口 28進(jìn)入流體循環(huán)，其二是頂端的密封蓋34，該密封蓋34的作用阻擋流體的逸出但允許測(cè)井電纜通過(guò)，在密封蓋34上安裝有電纜密封器35，該電纜密封器35用于處于井筒內(nèi)部的測(cè)井井內(nèi)儀器與地面儀表的連接。當(dāng)不使用測(cè)井儀器時(shí)，密封蓋34、電纜密封器35只起流體密封作用。在井管底座31、井管頂座33之間的變徑透明井筒32是可以置換的，變徑透明井筒32的兩端是DN125法蘭，變徑透明井筒32的中間段，也是試驗(yàn)所需的井筒段，可以制作任意的尺寸、形狀。不同的尺寸可以模擬不同規(guī)格的套管，不同的形狀可以適應(yīng)不同的需要，例如安裝、檢測(cè)民用流量?jī)x表，模擬油井地面出口管道，用于研究油井地面油水計(jì)量。整個(gè)三相流系統(tǒng)的多功能在這個(gè)設(shè)施上得到實(shí)現(xiàn)。
[0043]整體的裝置圍繞裝置整體轉(zhuǎn)動(dòng)軸29，可以偏轉(zhuǎn)角度Θ，模擬不同斜度的油井；當(dāng)井筒垂直時(shí)，Θ定義為0°，水平為90°，裝置可以模擬0-120°內(nèi)任意的井斜角度。
[0044]圖6為圖1中的多功能井管裝置104的另一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。與圖5的部件編號(hào)基本一致，本圖6中，圖5中的變徑透明井筒32置換為圖6的流量計(jì)37，以進(jìn)行民用水表、氣表的檢測(cè)。從圖5與圖6的實(shí)例，看出系統(tǒng)多功能的實(shí)現(xiàn)方式。
[0045]如圖1所示，流體從多功能井管裝置104流出后，經(jīng)過(guò)閥門(mén)選擇，流入油氣水流量測(cè)量罐105，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中另一關(guān)鍵的技術(shù)-流量高精度測(cè)量。原裝置流量測(cè)量使用多只(流量范圍不同)流量計(jì)測(cè)量?jī)x表、微機(jī)接口、測(cè)量軟件等復(fù)雜系統(tǒng)構(gòu)成，即便如此，還是在小流量下測(cè)量不準(zhǔn)，導(dǎo)致系統(tǒng)控制的流量精度降低，另外，這些流量計(jì)不能有效測(cè)量高粘度的液體(精度嚴(yán)重變差)，使得整個(gè)系統(tǒng)不可改變流體的粘度的缺陷發(fā)生。本發(fā)明首先改變了原裝置的測(cè)量流量的方式，重要改變有兩點(diǎn)，一是原系統(tǒng)在流量調(diào)整區(qū)域?qū)嵤┝髁繖z測(cè)，本發(fā)明則是把原流量調(diào)控區(qū)域的流量計(jì)作為現(xiàn)場(chǎng)指示儀表，把正式的流量測(cè)量改變到現(xiàn)在的區(qū)域-流過(guò)井筒之后，這一改變主要針對(duì)原裝置這樣的問(wèn)題，即在井筒之前測(cè)量流量，只能保證了流量計(jì)所處的管道的流量，當(dāng)油氣水混合流動(dòng)時(shí)，流量計(jì)不能準(zhǔn)確反映井筒(裝置功能發(fā)揮的區(qū)域)內(nèi)真正的流量，小流量下尤其嚴(yán)重(具體原因的說(shuō)明超出本發(fā)明需要的范圍，不具體介紹)，這是導(dǎo)致原裝置精度差，尤其是小氣量的精度差的重要原因。把流量測(cè)量改到流過(guò)井筒之后，就保證了測(cè)量的是模擬井內(nèi)的流量，克服了原裝置的不足。第二種改變的作用更重要-改變測(cè)量方式，該流量測(cè)量為計(jì)量罐測(cè)量。流體計(jì)量罐測(cè)量流量是精度最高的流量測(cè)量方法。任何種類(lèi)的流量計(jì)都需要使用計(jì)量罐，使用計(jì)量罐可以保證系統(tǒng)的流量高精度測(cè)量。油氣水三相(單相、或兩相、或三相)流體混合流動(dòng)，同時(shí)測(cè)量其中的每個(gè)單相流體的流量，這種計(jì)量罐目前沒(méi)有實(shí)際的產(chǎn)品，為配合本新發(fā)明，特專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)、制造了這種罐。罐體測(cè)量流量不受流體粘度影響，對(duì)高粘度流體同樣實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。圖7為圖1中的油氣水流量測(cè)量罐105的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；
流量測(cè)量罐也是一個(gè)小系統(tǒng)，由底座38，透明外罐39，內(nèi)外罐間隙容積刻度尺40，透明內(nèi)罐41，內(nèi)罐容積刻度尺42，內(nèi)罐拉繩43，滑輪44，砝碼45，支架46，流體進(jìn)入管47，開(kāi)閉互斥聯(lián)動(dòng)閥門(mén)48，流通管道49，測(cè)量流體進(jìn)入管50，氣體排空閥51，液體排空泵52，液體單向閥門(mén)53等組成。
[0046]系統(tǒng)工作的初始狀態(tài)為透明內(nèi)罐41中預(yù)先充滿(mǎn)水54。透明內(nèi)罐41位于透明外罐39內(nèi)，該透明內(nèi)罐41的頂端連接于內(nèi)罐拉繩43，并通過(guò)支架46上的滑輪44與砝碼45相連。開(kāi)閉互斥聯(lián)動(dòng)閥門(mén)48控制流體是否從流體進(jìn)入管47中流入該油氣水流量測(cè)量罐。測(cè)量流體進(jìn)入管50連接于透明內(nèi)罐41，為流體進(jìn)入透明內(nèi)罐41的管道。內(nèi)罐容積刻度尺42位于透明內(nèi)罐41上，以讀取流體體積，內(nèi)外罐間隙刻度尺40位于透明外罐39上，根據(jù)內(nèi)外罐間隙刻度尺40所指示的水面高度進(jìn)行流體體積的微量計(jì)量。配合時(shí)間計(jì)量。測(cè)量流體的總流量，分別計(jì)量油氣水的單項(xiàng)體積，分別同時(shí)測(cè)量油、氣、水的單項(xiàng)流量。
[0047]液體排空泵52經(jīng)過(guò)液體單向閥門(mén)53，把油水液體輸送到油氣水分離存儲(chǔ)罐101中(圖1)，氣體排空閥51用于將氣體從透明內(nèi)罐41中排空。
[0048]油氣水體積流量的測(cè)量過(guò)程:需要秒表(計(jì)時(shí)器)配合；系統(tǒng)的流體在非測(cè)量狀態(tài)下，從流體進(jìn)入管47流入，經(jīng)過(guò)開(kāi)閉互斥聯(lián)動(dòng)閥門(mén)48的控制，不流經(jīng)本測(cè)量罐，而是直接通過(guò)流通管道49流向大系統(tǒng)的油氣水分離存儲(chǔ)罐101 (圖1)，參與流體循環(huán)。在某時(shí)刻，旋動(dòng)開(kāi)閉互斥聯(lián)動(dòng)閥門(mén)48 (測(cè)量開(kāi)使、計(jì)時(shí)開(kāi)始)，流體通過(guò)測(cè)量流體進(jìn)入管50進(jìn)入透明內(nèi)罐41中，隨著流體總量在罐內(nèi)積累，透明內(nèi)罐41受流體浮力的作用后重力減小，加上砝碼45拉力作用，透明內(nèi)罐41向上漂浮，在流體流入透明內(nèi)罐41的過(guò)程中，氣體快速?gòu)囊后w中逸出并聚集在透明內(nèi)罐41的頂部，透明內(nèi)罐41的下部除了原來(lái)預(yù)存的水外，新增加油水混合液體，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后，再次旋動(dòng)開(kāi)閉互斥聯(lián)動(dòng)閥門(mén)48 (計(jì)時(shí)結(jié)束)，流體從流體進(jìn)入管47直接流入流通管道49，不再流入測(cè)量罐。罐內(nèi)待測(cè)量的流體,等待數(shù)分鐘時(shí)間，液體的油水自然分離，調(diào)整調(diào)節(jié)砝碼45的重量，確保透明內(nèi)罐41的液體上表面與內(nèi)外罐之間液體的上表面處在相同的高度(保證內(nèi)罐41中氣體的壓力等于罐體外的大氣壓力、標(biāo)準(zhǔn)氣壓)，使用內(nèi)罐容積刻度尺42讀取氣體體積Vgas,油體積Voil，水體積Vwater,并使用內(nèi)外罐間隙刻度尺40所指示的水面高度進(jìn)行流體體積的微量調(diào)整，得到時(shí)間t內(nèi)的流入罐體油氣水體積Vg, Vo, Vw，則所測(cè)的油氣水混合流體的總體積流量Q=( Qg+Qo+Qw) /1= Vg/ t +Vot /+Vw/ t=氣體流量+油流量+水流量。測(cè)量結(jié)束后，用液體排空泵52經(jīng)過(guò)液體單向閥門(mén)53，把油水液體輸送到分離罐101 (圖1);減輕砝碼45的重量，打開(kāi)氣體排空閥51，把氣體從透明內(nèi)罐41中排空；測(cè)量罐整體恢復(fù)到原始狀態(tài)。準(zhǔn)備進(jìn)行下一次的測(cè)量。
[0049]使用測(cè)量罐測(cè)量流量，有四個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是精度高，罐體的容積用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的0.02%的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量罐傳遞刻度，流量測(cè)量精度可以達(dá)到0.1%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通流量計(jì)，尤其是氣體流量測(cè)量；二是長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，罐體的容積長(zhǎng)期穩(wěn)定不變可以確保測(cè)量精度穩(wěn)定。三是不受流體粘度、礦化度的影響。四是成本低。使用這種測(cè)量方式，克服了原裝置改變流體粘度、礦化度精度下降的問(wèn)題。主要器材使用非金屬材料，預(yù)防高礦化度液體的腐蝕。
[0050]根據(jù)使用目標(biāo)，本發(fā)明提出的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)可以變?yōu)橛蜌?、水、單相流裝置、油水兩相、氣水兩相流裝置。具體制造這種裝置，可以根據(jù)圖1-圖7部件設(shè)計(jì)圖，同時(shí)依據(jù)使用目標(biāo)，流量范圍設(shè)計(jì)具體尺寸?；驹瓌t是，采用耐腐蝕材料。
[0051]油是一種易燃品，受到國(guó)家安全部門(mén)的管理與安全控制，制造使用本裝置，必須依照國(guó)家有關(guān)規(guī)定，安全使用油品。油也是一種污染源，受到國(guó)家環(huán)保部門(mén)的管理與控制，制造使用本裝置，必須依照國(guó)家有關(guān)規(guī)定，接受環(huán)保的監(jiān)督。該裝置需要在室內(nèi)使用，溫度范圍0-40°C。系統(tǒng)各個(gè)部件，需要良好接地，防止靜電積累。存油罐，加裝呼吸閥門(mén)，避雷。油的液化氣、霧化氣易燃易爆品，有危險(xiǎn)。
[0052]本發(fā)明中的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)油氣水流量測(cè)量的高精度、低成本、多功能3重目標(biāo)。液體精度0.1%，氣體精度0.5%。系統(tǒng)制造成本在同等流量范圍下，是原裝置的1/3?1/5。在繼續(xù)保持了原裝置功能外，新增加改變流體粘度等參數(shù)的功能，擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)適應(yīng)范圍，為油田、科研院所提供了新一代油氣水多相流實(shí)驗(yàn)設(shè)備。使用本發(fā)明中的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行原裝置不能實(shí)現(xiàn)的模擬實(shí)驗(yàn)研究-變粘度、變礦化度、變?nèi)榛潭鹊刃聦?shí)驗(yàn)，得到油水混合流動(dòng)中對(duì)測(cè)井儀器影響的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。該裝置的發(fā)明為科研進(jìn)一步深入，提供了基礎(chǔ)手段、設(shè)施。對(duì)油田油井測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)進(jìn)步具有重要意義。
[0053]圖8是使用本發(fā)明中的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行電容持水率測(cè)井儀器受到原油粘度影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖板。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，電容持水率測(cè)井儀器受到粘度影響很大，原油粘度增加，儀器的輸出向油增加的方向偏移。如果不加修正，資料解釋處理會(huì)存在較大誤差。使用本系統(tǒng)進(jìn)行粘度模擬實(shí)驗(yàn)，可以建立修正圖板，不但可以定性地、而且可以定量地抵消原油粘度對(duì)測(cè)井儀器的不利影響，這對(duì)提高測(cè)井資料解釋精度具重要作用。
【權(quán)利要求】
1.油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)包括油氣水分離存儲(chǔ)罐、氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置、液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置和多功能井管裝置，該油氣水分離存儲(chǔ)罐為進(jìn)行油氣水混合流體的分離的裝置，并進(jìn)行液體存儲(chǔ)和液體參數(shù)的調(diào)整，該氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置是氣體的產(chǎn)生裝置，提供氣體流動(dòng)的動(dòng)力并指示氣體的流量，調(diào)節(jié)氣體流量的大小使流量恒定，該液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置連接于該油氣水分離存儲(chǔ)罐，提供液體流動(dòng)的動(dòng)力并指示液體的流量，調(diào)節(jié)液體流量的大小使流量恒定，該多功能井管裝置連接于該氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置和該液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置，該多功能井管裝置中具有可置換井筒，并帶動(dòng)該可置換井筒偏轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)還包括油氣水流量測(cè)量罐，該油氣水流量測(cè)量罐連接于該多功能井管裝置，以進(jìn)行油氣水三相的單相流量的測(cè)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該油氣水流量測(cè)量罐包括透明外罐，內(nèi)外罐間隙容積刻度尺，透明內(nèi)罐，內(nèi)罐容積刻度尺，內(nèi)罐拉繩，滑輪，砝碼，支架和測(cè)量流體進(jìn)入管，該透明內(nèi)罐位于該透明外罐內(nèi)，該透明內(nèi)罐的頂端連接于該內(nèi)罐拉繩，并通過(guò)該支架上的該滑輪與該砝碼相連，該測(cè)量流體進(jìn)入管連接于該透明內(nèi)罐，為流體進(jìn)入該透明內(nèi)罐的管道，該內(nèi)罐容積刻度尺位于該透明內(nèi)罐上，以讀取流體體積，該內(nèi)外罐間隙刻度尺位于該透明外罐上,根據(jù)該內(nèi)外罐間隙刻度尺所指示的水面高度進(jìn)行該流體體積的計(jì)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該油氣水流量測(cè)量罐還包括流體進(jìn)入管和開(kāi)閉互斥聯(lián)動(dòng)閥門(mén)，該開(kāi)閉互斥聯(lián)動(dòng)閥門(mén)控制流體是否從該流體進(jìn)入管中流入該油氣水流量測(cè)量罐。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該油氣水流量測(cè)量罐還包括氣體排空閥，液體排空泵和液體單向閥門(mén)，該液體排空泵經(jīng)過(guò)該液體單向閥門(mén)，將油水液體輸送到該油氣水分離存儲(chǔ)罐，該氣體排空閥將氣體從該透明內(nèi)罐中排空。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)還包括流量系統(tǒng)連接管線(xiàn)，該流量系統(tǒng)連接管線(xiàn)為該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)中各個(gè)部件間的連接管線(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該油氣水分離存儲(chǔ)罐包括油氣水分離油水存儲(chǔ)罐、高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐、油氣水進(jìn)入管道、出油管道、出水管道、第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥，流體從該油氣水進(jìn)入管道進(jìn)入該油氣水分離油水存儲(chǔ)罐，并在該油氣水分離油水存儲(chǔ)罐中進(jìn)行水下、油上的分離，分離后的油通過(guò)該出油管道進(jìn)入該高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐，分離后的水通過(guò)該出水管道進(jìn)入該高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐，通過(guò)該第一調(diào)節(jié)閥向該高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐中的存油空間加入一定量的高粘度油，通過(guò)該第二調(diào)節(jié)閥向該高粘度油和高礦化度水存儲(chǔ)罐中的存水空間加入一定量的高礦化度水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該氣體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置包括空氣壓縮機(jī)，過(guò)壓停機(jī)旋鈕，氣體逸出調(diào)節(jié)閥，氣體壓力表，氣體流量調(diào)節(jié)閥門(mén)，氣體流量指示表和出氣管道，該空氣壓縮機(jī)抽取環(huán)境空間的空氣壓縮后從該出氣管道輸送到該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，該過(guò)壓停機(jī)旋鈕在壓縮后的空氣壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行自動(dòng)停機(jī)保護(hù)，該氣體流量指示表指示該壓縮后的空氣的流量，該氣體壓力表指示該壓縮后的空氣的壓力，該氣體逸出調(diào)節(jié)閥和該氣體流量調(diào)節(jié)閥門(mén)調(diào)節(jié)該壓縮后的空氣的流量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)包括第一液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置和第二液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置，該第一液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置與該油氣水分離油水存儲(chǔ)罐的油層相連，該第二液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置與該油氣水分離油水存儲(chǔ)罐的水層相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該液體流量產(chǎn)生與調(diào)控裝置包括液體泵，液體進(jìn)入管道，超壓自動(dòng)回流閥門(mén)，回流調(diào)節(jié)閥，壓力表，液體流量指示表，流量調(diào)節(jié)閥門(mén)和出液管道，該油氣水分離油水存儲(chǔ)罐中的液體通過(guò)該液體進(jìn)入管道由該液體泵抽取，并通過(guò)該液體泵給液體加壓，該加壓后的液體一路通過(guò)該回流調(diào)節(jié)閥返回到該液體泵的入口的該液體進(jìn)入管道，再次被吸入該液體泵，該加壓后的液體另一路經(jīng)過(guò)該流量指示表指示流量、該流量調(diào)節(jié)閥門(mén)調(diào)節(jié)流量，從該出液管道流出進(jìn)入該油氣水三相多功能檢測(cè)系統(tǒng)，該超壓自動(dòng)回流閥門(mén)在該加壓后的液體的壓力超過(guò)預(yù)定壓力時(shí)，進(jìn)行過(guò)壓自動(dòng)回流保護(hù)，該壓力表顯示該加壓后的液體的壓力。
【文檔編號(hào)】E21B43/34GK103541717SQ201210421718
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月11日
【發(fā)明者】謝景平, 王學(xué)元, 王強(qiáng), 趙國(guó)華, 劉樹(shù)勤 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局測(cè)井公司