单井计量装置制造方法
【专利摘要】一种单井计量装置，扩张管两端口的口径缩小，呈锥型；分离罐内腔上部设置有分离伞，旋流分离器位于分离罐的顶部，穿过分离伞及分离罐，其侧部与扩张管连通；旋流分离器的顶部连接口连通气相管道；气相管道通过气体流量计连通混合液出口；分离罐顶部连通气相管道；在分离罐内腔的上部旋流分离器的下端设置有伞型油气分离板；在分离罐的外侧壁上设置有高、低两个液位开关；在分离罐的底部，通过液相管道连通泵；泵通过质量流量计连通混合液出口；两个液位开关、气体流量计及质量流量计分别通过线缆连接PLC控制系统。本发明工作原理设计新颖、结构简单、工作安全可靠、操作与维修简单，可同时对油田单井产出混合液的油、气、水分别进行在线计量。
【专利说明】单井计量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及对一种油田单井多相流计量装置的改进。
【背景技术】
[0002]单井计量是油田生产管理中的一项重要工作，准确的计量对油井掌握油藏状况，制定生产方案，具有重要的指导意义。目前就油田采用的两相分离密度法而言，主要是采用旋流分离装置，利用其离心力的作用分离气体和液体。但这种装置在实际使用过程中，因为每口井，甚至同一口井不同时间，其出液和出气情况都不同，甚至波动很大，因此，往往不能达到预期效果。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种新型的单井计量装置，能够适用于更广泛的流量范围，并且更彻底的使气液两相分离。
[0004]一种单井计量装置，其特征在于，扩张管两端口的口径缩小，呈锥型；分离罐内腔上部设置有分离伞，旋流分离器位于分离罐的顶部，穿过分离伞及分离罐，其侧部与扩张管连通；旋流分离器的顶部连接口连通气相管道；气相管道通过气体流量计连通混合液出口 ；分离罐顶部连通气相管道；
在分离罐内腔的上部旋流分离器的下端设置有伞型油气分离板；
在分离罐的外侧壁上设置有高、低两个液位开关；
在分离罐的底部，通过液相管道连通泵；泵通过质量流量计连通混合液出口 ；
两个液位开关、气体流量计及质量流量计、泵分别通过线缆连接PLC控制系统。
[0005]本发明应用时，油田单井井口管道与扩张管另一端连通。本发明的工作原理是，第一步，来自于油田单井的产出液通过扩张管减压，进行第一次气液分离。第二步，通过旋流分离器进行第二次气液分离。第三步，混合液从旋流分离器底部下落撞击伞型油气分离板进行撞击分离。第四步，采用泵控制罐内压力，当液位到达高液位开关时，PLC控制系统自动启动泵，抽出分离罐内混合液，依靠低压环境，降低气体溶解度，使气体充分分离；当液位到达低液位开关时，PLC控制系统自动停止泵，分离罐的液面通过高、低液位开关自动控制液面；上述第四步的动作反复进行，达到气、液分离的目的。第五步，气体在上升的过程中，碰到分离伞，气体中的液体微粒凝聚跌落，进一步进行气液分离。第六步，对气体和液体两部分分别进行计量，气体上升进入气相管道，通过气体流量计计量；液体部分通过泵抽进液相管道，经过质量流量计进行流量和密度计量，准确得到液体中油水的比例，从而最终达到油、气、水的准确计量。
[0006]各仪表信号由PLC测控系统进行采集和处理，得到分离罐内液位开关信号、单井出液量、含油、含水、含气、温度等相关数据。
[0007]本发明在对油田单井产出混合液进行分离的时候，运用了扩张管分离、旋流管旋流分离、挡板撞击分离、泵抽泄压分离与分离伞分离相结合的结构，克服了目前流行的单井计量装置计量不稳，气液分离不彻底等缺点，具有流量范围广，气液分离彻底等优点。
[0008]本发明工作原理设计新颖、结构简单、工作安全可靠、操作与维修简单，可同时对油田单井产出混合液的油、气、水分别进行在线计量。
[0009]通过应用本发明单井计量装置，可以准确录取油田单井各种生产参数，摸清了油井的生产工况，提高了油井生产管理水平，解决了多年来在单井或分队计量上存在的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]附图1是本发明结构示意图。
[0011]附图2是图1的俯视图。
[0012]附图3是图1的左视图。
[0013]I扩张管、2旋流分离器、3伞型油气分离板、4分离罐、5分离伞、6气相管道、7气体流量计、81高液位开关、82低液位开关、9泵、10质量流量计、11液位计、12 PLC控制系统、13液相管道、14压力表、15混合液出口、16排放阀、17安全阀。
【具体实施方式】
[0014]一种单井计量装置，扩张管I两端口的口径缩小，呈锥型；分离罐4内腔上部设置有分离伞5，旋流分离器2位于分离罐的顶部，穿过分离伞及分离罐，其侧部与扩张管连通；旋流分离器的顶部连接口连通气相管道6 ;气相管道通过气体流量计7连通混合液出口 15 ；分离罐顶部连通气相管道；
在分离罐内腔的上部旋流分离器的下端设置有伞型油气分离板3 ;所述伞形油气分离版表面呈锯齿型，可增加混合液的撞击面。
[0015]在分离罐的外侧壁上设置有高、低两个液位开关81、82 ；
在分离罐的底部，通过液相管道13连通泵9 ;泵通过质量流量计10连通混合液出口
15 ；
两个液位开关、气体流量计及质量流量计、泵分别通过线缆连接PLC控制系统12。
[0016]在分尚罐的上部设置有压力表14与安全阀17,在分尚罐的外侧壁上设置有液位计11。
[0017]在分离罐的底部设置有排放阀16。
[0018]具体工作过程:来自于油田单井的产出液进入扩张管I进行第一次气液分离，经过第一次低压气液分离后，部分气体上升进入气相管道6 ;剩余的混合液在旋流分离器2中根据物理离心力原理将油气混合物进行第二次分离，分离出来的部分气体进入气相管道6 ;经过第二次分离后的剩余混合液从旋流分离器2底部排出，下落冲击伞型油气分离板3，进行第三次分离；剩余的混合液下落流入分离罐4，含油微粒气体上升，液体微粒碰到分离伞5后，凝聚于分离伞5上进行第四次分离，部分气体上升达到一定压力后由气相管道6排出，排出的气体经过气体流量计7进行计量；分离罐中剩余混合液体液面达到高液位开关81后，液位开关8开启，PLC控制系统12启动泵9，将混合液体抽出，依靠低压环境，降低气体溶解度，使气体充分分离，抽出的混合液通过质量流量计10进行流量计量和密度测量。当液位降低到低液位开关82时，PLC控制系统12停止泵9，完成整个计量过程。容器的液面是通过PLC控制系统12对液位开关反馈的信号对泵进行自动控制，从而控制液面，反复进行达到气、液分离的目的。
[0019]PLC控制系统12可采用常规PLC控制模块。各仪表信号由PLC控制系统12进行采集和处理，得到分离器内液位开关信号、单井出液量、含油、含水、含气、温度等相关数据。
【权利要求】
1.一种单井计量装置，其特征在于，扩张管两端口的口径缩小，呈锥型；分离罐内腔上部设置有分离伞，旋流分离器位于分离罐的顶部，穿过分离伞及分离罐，其侧部与扩张管连通；旋流分离器的顶部连接口连通气相管道；气相管道通过气体流量计连通混合液出口 ；分离罐顶部连通气相管道； 在分离罐内腔的上部旋流分离器的下端设置有伞型油气分离板； 在分离罐的外侧壁上设置有高、低两个液位开关； 在分离罐的底部，通过液相管道连通泵；泵通过质量流量计连通混合液出口 ； 两个液位开关、气体流量计及质量流量计、泵分别通过线缆连接PLC控制系统。
2.按照权利要求书I所述的一种单井计量装置，其特征在于，所述伞形油气分离版表面呈锯齿型。
3.按照权利要求书I或2所述的一种单井计量装置，其特征在于，在分离罐的上部设置有压力表与安全阀，在分尚罐的外侧壁上设置有液位计。
4.按照权利要求书I或2所述的一种单井计量装置，其特征在于，在分离罐的底部设置有排放阀。
5.按照权利要求书3所述的一种单井计量装置，其特征在于，在分离罐的底部设置有排放阀。
【文档编号】E21B47/00GK103835696SQ201210477362
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月22日 优先权日:2012年11月22日
【发明者】郭井和, 康剑, 张治洲, 崔王卿, 郭振明, 夏刚, 傅金林, 孙威, 耿长俊, 郑海涛 申请人:上海一诺仪表有限公司