專利名稱：大口徑油氣水三相流量測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田油氣水不分離油井產(chǎn)量計(jì)量裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種大口
徑油氣水三相流量測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
油井產(chǎn)出流體通常含有油、水、氣三種組份，油井產(chǎn)量計(jì)量是油氣生產(chǎn)工藝中的一 個(gè)重要環(huán)節(jié)。常用的油井測(cè)量技術(shù)路線有以下二種一是采用傳統(tǒng)的兩相分離器或三相分 離器將氣液或油、氣、水分開，用單相流量計(jì)分別測(cè)量。二是采用不分離的多相流量計(jì)實(shí)現(xiàn) 油氣水測(cè)量。傳統(tǒng)的分離測(cè)量分離器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積、重量大，投資費(fèi)用高，維修量大，維護(hù) 費(fèi)用也大。多相流量計(jì)測(cè)量技術(shù)是當(dāng)今世界上的油井測(cè)量先進(jìn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的油 田在開發(fā)中采用多相流測(cè)量技術(shù)。多年來(lái)，由于技術(shù)原因，世界范圍內(nèi)供應(yīng)商能夠提供的多 相流量計(jì)口徑僅限于DN50mm、 DN80mm、 DN100mm幾種規(guī)格，這些規(guī)格的流量計(jì)通?？梢杂迷?單井測(cè)量中，對(duì)于高產(chǎn)的油井，或者是轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站的大流量油氣水混輸測(cè)量不能滿足。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、原理可行、能夠測(cè)量
大流量的大口徑油氣水三相流量測(cè)量裝置。 本實(shí)用新型的技術(shù)問題采用下述技術(shù)方案解決 —種大口徑油氣水三相流量測(cè)量裝置在倒裝U形管上安裝一文丘里與單能伽瑪 射線密度計(jì)一體化的組合式傳感器，用于測(cè)量三相流體的總流量和含氣率；在U型管的下 游彎管下端安裝一取樣頭，取樣頭的出口連接一流型調(diào)整器，并與流型調(diào)整器一起組成在 線液體連續(xù)取樣系統(tǒng)，用于從三相流體中取得有代表性的液體樣品；所述流型調(diào)整器底端 出口連接一雙能含水分析儀，構(gòu)成取樣與含水測(cè)量系統(tǒng)。 所述的取樣頭為一開有柵格的傾斜漏斗。 在所述組合式傳感器的上游段安裝有壓力變送器，下游段安裝有溫度變送器。 本實(shí)用新型采用了文丘里測(cè)量總流量、單能伽瑪測(cè)量含氣率，且文丘里與單能伽 瑪是一體化的傳感器組合；采用雙能伽瑪傳感器測(cè)量含水率；采用離心+節(jié)流的取樣頭與 流型調(diào)整器組成取樣系統(tǒng)以獲得有代表性的液體樣品。本實(shí)用新型的口徑由DN150mm至 DN400mm，完全滿足了大流量的油氣水三相混輸測(cè)量需求，具有良好的測(cè)量性能和應(yīng)用前 景?？捎糜谟吞锷a(chǎn)中的高產(chǎn)油井生產(chǎn)測(cè)量、轉(zhuǎn)油站或聯(lián)合站的油氣水混輸計(jì)量，改變了傳 統(tǒng)的油氣集輸工藝，為石油開發(fā)提供了可靠便捷的測(cè)量手段。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明 本實(shí)用新型包括文丘里與單能伽瑪射線密度計(jì)一體化的組合式傳感器l，其安 裝在倒U型管的進(jìn)口向上的管路上，用于測(cè)量三相流體的總流量和含氣率。在U型管的下 游彎管下端安裝一在線取樣頭2，該取樣頭利用離心和節(jié)流原理的結(jié)構(gòu)組成，取樣頭2的出 口與流型調(diào)整器3相連接，取樣頭2與流型調(diào)整器3組成在線液體連續(xù)取樣系統(tǒng)，以獲得有 代表性的液體樣品。 氣液混合流體經(jīng)倒裝U形管，液體因離心力的作用向彎管的外側(cè)流動(dòng)，在彎管下 端安裝的液體取樣頭是一個(gè)開有柵格的傾斜漏斗，流體經(jīng)傾斜漏斗與連接管進(jìn)入流型調(diào)整 器3，經(jīng)取樣頭及流型調(diào)整器的作用，確保取得的樣品以液體為主，用于從三相流體中取得 有代表性的液體樣品。流型調(diào)整器3底端出口連接一雙能含水分析儀4，構(gòu)成取樣含水測(cè)量 系統(tǒng)。在組合式傳感器l的上游段安裝有壓力變送器6，下游段安裝有溫度變送器5，壓力、 溫度變送器是組合式傳感器的附屬儀表。 本實(shí)用新型整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)配備有數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)DAU， DAU采集所有傳感器 的測(cè)量信號(hào)，經(jīng)處理計(jì)算得到三相流體每一相的流量。 本實(shí)用新型應(yīng)用經(jīng)典文丘里流量計(jì)測(cè)量油氣水三相流體的總流量；分別用單能伽 瑪傳感器和雙能伽瑪傳感器測(cè)量流體的含氣率和含水率；根據(jù)相關(guān)數(shù)學(xué)模型的運(yùn)算得出三 相流的每一相流體的流量。相分率與流量的測(cè)量與計(jì)算過程如下 由經(jīng)典文丘里流量計(jì)測(cè)量三相流體的總流量； 由單能伽瑪傳感器測(cè)量氣液相分率； 由雙能伽瑪傳感器測(cè)量經(jīng)取樣系統(tǒng)取得的液體樣品的含水率； 根據(jù)以上測(cè)得的總流量、含氣率、含水率由專用的數(shù)學(xué)模型可以計(jì)算出液量、氣 量、純油量與水量。 本實(shí)用新型在線安裝的壓力與溫度變送器測(cè)量工況壓力與溫度，用來(lái)將測(cè)量的工
況流量修正為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的流量。
本實(shí)用新型的工作原理如下 當(dāng)三相流體由入口進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，倒U型管上游側(cè)的文丘里與單能伽瑪組合式 傳感器1即可測(cè)量出流體的總流量與含氣率。 倒U型管彎管下側(cè)安裝的取樣頭2與流型調(diào)整器構(gòu)成取樣系統(tǒng)，可以取得有代表性的 液體樣品，樣品經(jīng)流型調(diào)整器3的底端出口進(jìn)入雙能含水分析儀4，從而測(cè)量出液體含水率。 DAU是數(shù)據(jù)采集處理單元，用來(lái)采集現(xiàn)場(chǎng)儀表的測(cè)量信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算； DAU通過RS485接口可以將測(cè)量數(shù)據(jù)及處理結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，進(jìn)行顯示、儲(chǔ)存、打印等功 能；同時(shí)，通過上位機(jī)可以對(duì)下位機(jī)進(jìn)行軟維護(hù)，對(duì)傳感器實(shí)施標(biāo)定等。DAU安裝在流量計(jì) 橇架內(nèi)的防爆箱內(nèi)。
權(quán)利要求一種大口徑油氣水三相流量測(cè)量裝置，其特征在于在倒裝U形管上安裝一文丘里與單能伽瑪射線密度計(jì)一體化的組合式傳感器(1)，用于測(cè)量三相流體的總流量和含氣率；在U型管的下游彎管下端安裝一取樣頭(2)，取樣頭(2)的出口連接一流型調(diào)整器(3)，并與流型調(diào)整器(3)一起組成在線液體連續(xù)取樣系統(tǒng)，用于從三相流體中取得有代表性的液體樣品；所述流型調(diào)整器(3)底端出口連接一雙能含水分析儀(4)，構(gòu)成取樣與含水測(cè)量系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑油氣水三相流量測(cè)量裝置，其特征在于所述的取樣頭(2)為一開有柵格的傾斜漏斗。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑油氣水三相流量測(cè)量裝置，其特征在于在所述組合式傳感器(1)的上游段安裝有壓力變送器(6)，下游段安裝有溫度變送器(5)。
專利摘要一種大口徑油氣水三相流量測(cè)量裝置，在倒裝U形管上安裝一文丘里與單能咖瑪射線密度計(jì)一體化的組合式傳感器，用于測(cè)量三相流體的總流量和含氣率；在U型管的下游彎管下端安裝一取樣頭，取樣頭的出口連接一流型調(diào)整器，并與流型調(diào)整器一起組成在線液體連續(xù)取樣系統(tǒng)，用于從三相流體中取得有代表性的液體樣品；所述流型調(diào)整器底端出口連接一雙能含水分析儀，構(gòu)成取樣與含水測(cè)量系統(tǒng)。本實(shí)用新型的口徑由DN150mm至DN400mm，完全滿足了大流量的油氣水三相混輸測(cè)量需求，具有良好的測(cè)量性能和應(yīng)用前景?？捎糜谟吞锷a(chǎn)中的高產(chǎn)油井生產(chǎn)測(cè)量、轉(zhuǎn)油站或聯(lián)合站的油氣混輸計(jì)量，改變了傳統(tǒng)的油氣集輸工藝，為石油開發(fā)提供了可靠便捷的測(cè)量手段。
文檔編號(hào)G01F1/37GK201503284SQ20092014391
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月27日
發(fā)明者萬(wàn)勁松, 張立剛, 潘兆柏, 狄國(guó)銀 申請(qǐng)人:蘭州海默科技股份有限公司