本發(fā)明涉及油井計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單井多相流計(jì)量裝置。

背景技術(shù)：

單井計(jì)量是油田生產(chǎn)管理中的一項(xiàng)重要工作，準(zhǔn)確的計(jì)量對(duì)油井掌握油藏狀況，制定生產(chǎn)方案，具有重要的指導(dǎo)意義。就目前國(guó)內(nèi)各油田采用的兩相分離密度法而言，主要是通過(guò)旋流分離裝置，利用離心力的作用分離氣體和液體，但該方法在實(shí)際使用過(guò)程中因?yàn)槊靠诰踔镣豢诰诓煌瑫r(shí)間，其出液和出氣情況都不同，甚至波動(dòng)很大，因此，其往往不能達(dá)到預(yù)期效果。由于氣液分離不徹底，因此在氣液分離后進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量的結(jié)果不準(zhǔn)確，誤差較大，不能作為參考的標(biāo)準(zhǔn)。

目前國(guó)內(nèi)各油田采用的計(jì)量裝置，只能計(jì)量?jī)上啵行┤嘤?jì)量也只能對(duì)單一油品時(shí)進(jìn)行油水氣計(jì)量，現(xiàn)在對(duì)于油田稠油區(qū)塊采用的摻注稀油工藝，因采上來(lái)的原油里包含了稠油、稀油、水、天然氣四種介質(zhì)，故傳統(tǒng)計(jì)量裝置無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的分相計(jì)量，

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種單井多相流計(jì)量裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的氣液分離不徹底、計(jì)量不準(zhǔn)確、無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的分相計(jì)量的技術(shù)問(wèn)題。

如上構(gòu)思，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種單井多相流計(jì)量裝置，包括：

氣液分離罐，其進(jìn)口與油井井口相連，所述氣液分離罐的上端設(shè)置有氣相出口，下端設(shè)置有液相出口，所述氣液分離罐的內(nèi)部于所述進(jìn)口處設(shè)置有碰撞板；

氣相管道，連通所述氣相出口與混輸管線；

液相管道，連通所述液相出口與所述混輸管線，所述液相管道上設(shè)置有泵，所述液相出口與所述泵之間依次設(shè)置有含水分析儀和質(zhì)量流量計(jì)。

其中，所述氣液分離罐內(nèi)設(shè)置有多個(gè)液位傳感器，多個(gè)所述液位傳感器沿所述氣液分離罐的高度方向間隔分布。

其中，所述氣相管道的一端與所述氣相出口相連，另一端依次經(jīng)由安全閥、超聲流量計(jì)和氣體單向閥與混輸管線連通。

其中，所述安全閥與超聲流量計(jì)之間于所述氣相管道上設(shè)置有壓力表。

其中，還包括第一支管道，其連通所述液相出口與所述混輸管線，所述第一支管道上設(shè)置有第一液體單向閥。

其中，所述泵與混輸管線之間依次設(shè)置有第二液體單向閥和電動(dòng)閥。

其中，所述第一支管道的一端與所述質(zhì)量流量計(jì)和泵之間的所述液相管道連通，另一端與所述第二液體單向閥和電動(dòng)閥之間的所述液相管道連通。

其中，還包括第二支管道，其一端與所述第一液體單向閥和電動(dòng)閥之間的所述第一支管道連通，另一端與所述混輸管線連通，所述第二支管道上設(shè)置有壓差單向閥。

其中，所述氣液分離罐的下端設(shè)置有排污口，所述排污口處設(shè)置有排污閥。

其中，還包括控制儀，用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提出的單井多相流計(jì)量裝置，氣液分離罐的進(jìn)口與油井井口相連，氣液分離罐的上端設(shè)置有氣相出口，下端設(shè)置有液相出口，氣液分離罐的內(nèi)部于進(jìn)口處設(shè)置有碰撞板，當(dāng)氣液混合物由進(jìn)口流到碰撞板上會(huì)進(jìn)行碰撞分離；氣體通過(guò)氣相管道進(jìn)入混輸管線，液體通過(guò)液相管道進(jìn)入混輸管線，液相管道上設(shè)置有泵，泵能將氣液分離罐內(nèi)形成低壓，利于氣液分離，液相出口與泵之間依次設(shè)置有含水分析儀和質(zhì)量流量計(jì)，含水分析儀用于檢測(cè)含水率，質(zhì)量流量計(jì)可以測(cè)得混合液的流量和密度，并根據(jù)稠油、稀油的本身密度，計(jì)算出混合液體中各相流量；采用碰撞分離法和低壓分離法相結(jié)合，使得氣液分離更徹底，因此在氣液分離后進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，誤差較小。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的單井多相流計(jì)量裝置的主視示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的單井多相流計(jì)量裝置的左視示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的單井多相流計(jì)量裝置的右視示意圖；

圖4是本發(fā)明提供的單井多相流計(jì)量裝置的俯視示意圖；

圖5是本發(fā)明提供的單井多相流計(jì)量裝置的流程示意圖。

圖中：

1、氣液分離罐；2、氣相管道；3、液相管道；4、碰撞板；5、混輸管線；6、泵；7、含水分析儀；8、質(zhì)量流量計(jì)；9、液位傳感器；10、排污閥；11、安全閥；12、超聲流量計(jì)；13、氣體單向閥；14、壓力表；15、第一支管道；16、第一液體單向閥；17、第二液體單向閥；18、電動(dòng)閥；19、第二支管道；20、壓差單向閥；21、控制儀；22、電纜；

91、下浮球液位計(jì)；92、高浮球液位計(jì)；93、超高浮球液位計(jì)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部。

參見(jiàn)圖1至圖5，一種單井多相流計(jì)量裝置，包括氣液分離罐1、氣相管道2和液相管道3。

氣液分離罐1的進(jìn)口與油井井口相連，氣液分離罐1的上端設(shè)置有氣相出口，下端設(shè)置有液相出口，氣液分離罐1的內(nèi)部于進(jìn)口處設(shè)置有碰撞板4，當(dāng)氣液混合物由進(jìn)口流到碰撞板4上會(huì)進(jìn)行碰撞分離；氣相管道2連通氣相出口與混輸管線5，氣體通過(guò)氣相管道2進(jìn)入混輸管線5；液相管道3連通液相出口與混輸管線5，液體通過(guò)液相管道3進(jìn)入混輸管線5，液相管道3上設(shè)置有泵6，泵6能使氣液分離罐1內(nèi)形成低壓，利于氣液分離；液相出口與泵6之間依次設(shè)置有含水分析儀7和質(zhì)量流量計(jì)8，含水分析儀7用于檢測(cè)含水率，質(zhì)量流量計(jì)8可以測(cè)得混合液的流量和密度，并根據(jù)稠油、稀油的本身密度，求出混合液體中各相流量，含水分析儀7和質(zhì)量流量計(jì)8的配合，使得四相的測(cè)量更準(zhǔn)確；采用碰撞分離法和低壓分離法相結(jié)合，使得氣液分離更徹底，因此在氣液分離后進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，誤差較小。

氣液分離罐1內(nèi)設(shè)置有多個(gè)液位傳感器9，多個(gè)液位傳感器9沿氣液分離罐1的高度方向間隔分布。在本實(shí)施例中，液位傳感器9有三個(gè)，在氣液分離罐1內(nèi)自下而上分別是下浮球液位計(jì)91、高浮球液位計(jì)92和超高浮球液位計(jì)93。氣液分離罐1的下端設(shè)置有排污口，排污口處設(shè)置有排污閥10。

氣相管道2的一端與氣相出口相連，另一端依次經(jīng)由安全閥11、超聲流量計(jì)12和氣體單向閥13與混輸管線5連通，氣體單向閥13的設(shè)置有效的防止氣體倒流。安全閥11與超聲流量計(jì)12之間于氣相管道2上設(shè)置有壓力表14，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)氣相管道2上的壓力，發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)處理。

還包括第一支管道15，第一支管道15連通液相出口與混輸管線5，第一支管道15上設(shè)置有第一液體單向閥16，當(dāng)泵6未開(kāi)啟或者泵6出現(xiàn)故障，而氣液分離罐1內(nèi)的液體較多，壓力超過(guò)第一液體單向閥16的開(kāi)啟壓力時(shí)，液體會(huì)通過(guò)第一液體單向閥16流入混輸管線5，防止壓力過(guò)大損壞氣液分離罐1。泵6與混輸管線5之間依次設(shè)置有第二液體單向閥17和電動(dòng)閥18。第一支管道15的一端與質(zhì)量流量計(jì)8和泵6之間的液相管道3連通，另一端與第二液體單向閥17和電動(dòng)閥18之間的液相管道3連通。

還包括第二支管道19，其一端與第一液體單向閥16和電動(dòng)閥18之間的第一支管道15連通，另一端與混輸管線5連通，第二支管道19上設(shè)置有壓差單向閥20。當(dāng)電動(dòng)閥18發(fā)生故障時(shí)，液體可以經(jīng)第二支管道19上的壓差單向閥20流出。

還包括控制儀21，含水分析儀7、質(zhì)量流量計(jì)8、液位傳感器9、超聲流量計(jì)12、泵6、電動(dòng)閥18均通過(guò)電纜22連接控制儀21，控制儀21用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

為了達(dá)到氣體、水、稠油、稀油的同時(shí)計(jì)量，需要總的流量和各相的準(zhǔn)確比例，因此采用了多種含量分析儀器儀表和方法，進(jìn)行聯(lián)合計(jì)算分析，最終得出準(zhǔn)確的四相流量。

氣液混合物進(jìn)入氣液分離罐1內(nèi)，經(jīng)過(guò)碰撞板4和低壓分離后，氣體從氣相管道2排出，經(jīng)過(guò)超聲流量計(jì)12進(jìn)行流量計(jì)量，氣體流量數(shù)據(jù)上傳到控制儀21；當(dāng)氣液分離罐1內(nèi)液體到達(dá)高浮球液位計(jì)92時(shí)，信號(hào)上傳到控制儀21，再由控制儀21下傳信號(hào)至泵6和電動(dòng)閥18，啟動(dòng)泵6并打開(kāi)電動(dòng)閥18，此時(shí)液體由液相管道3經(jīng)過(guò)含水分析儀7，可以得到混合液體中的水的準(zhǔn)確比例；再經(jīng)過(guò)質(zhì)量流量計(jì)8，可以測(cè)得混合液體的流量和密度，并上傳數(shù)據(jù)信號(hào)到控制儀21，根據(jù)稠油、稀油的本身密度，即可求出混合液中各相流量，最后完成四相的分別計(jì)量。然后氣體和液體在混輸管線5匯聚在一起排出；當(dāng)氣液分離罐1內(nèi)液體到達(dá)下浮球液位計(jì)91時(shí)，信號(hào)上傳到控制儀21，再由控制儀21下傳信號(hào)至泵6和電動(dòng)閥18，停止泵6并關(guān)閉電動(dòng)閥18，完成一個(gè)計(jì)量流程。

為整個(gè)系統(tǒng)安全，設(shè)置安全閥11，當(dāng)氣相管道2內(nèi)壓力過(guò)大時(shí)，如果壓力超過(guò)了安全閥11的起跳壓力，氣體可以從安全閥11排出，避免損壞管道及其他部件。

超高浮球液位計(jì)93作為高浮球液位計(jì)92故障的保護(hù)，當(dāng)氣液分離罐1內(nèi)液體到達(dá)超高浮球液位計(jì)93時(shí)，說(shuō)明高浮球液位計(jì)92產(chǎn)生故障，信號(hào)上傳到控制儀21，再由控制儀21下傳信號(hào)至泵6和電動(dòng)閥18，啟動(dòng)泵6并打開(kāi)電動(dòng)閥18。同時(shí)，控制儀21會(huì)觸發(fā)警報(bào)裝置，提醒維修人員及時(shí)維修。

當(dāng)泵6和電動(dòng)閥18由于高浮球液位計(jì)92和超高浮球液位計(jì)93同時(shí)故障而未開(kāi)啟，而氣液分離罐1內(nèi)的液體較多，壓力超過(guò)第一液體單向閥16和壓差單向閥20的開(kāi)啟壓力時(shí)，液體會(huì)通過(guò)第一液體單向閥16、壓差單向閥20流入混輸管線5，防止壓力過(guò)大損壞氣液分離罐1。

當(dāng)泵6出現(xiàn)故障不能開(kāi)啟，而電動(dòng)閥18可以開(kāi)啟時(shí)，當(dāng)氣液分離罐1內(nèi)的液體較多，壓力超過(guò)第一液體單向閥16的開(kāi)啟壓力，液體會(huì)通過(guò)第一液體單向閥16、電動(dòng)閥18流入混輸管線5，防止壓力過(guò)大損壞氣液分離罐1。

以上實(shí)施方式只是闡述了本發(fā)明的基本原理和特性，本發(fā)明不受上述實(shí)施方式限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。