用于油气计量的标定装置的制作方法

本发明属于油气计量技术领域，具体为一种用于油气计量的标定装置。

背景技术：

目前油田单井油、气液计量主要采用油气计量分离器，油气计量分离器将产出的油、气分离，进行计量油、气的日产量。由于油井产出液含有油、气、水、砂等杂质，在以一定温度、压力下作用于油气计量分离器内部，随着使用年限的增加，油气计量分离器内壁逐渐形成污垢或腐蚀，导致油气计量分离器容积变化，造成计量误差，我们就要对油气计量分离器进行标定，确定准确的量油常数。

油田井口采出液一般是气液两相流，在含砂等条件下，采出液是气、液、固三相流。采出液的流型和液态也非常复杂，因含气率不同，常见流态有泡沫状、弹状流、环状流和块状流，要解决工程中多相流体测量问题，只有将多相流体转化为单相流体后再进行测量，即采用分离法测量。

中国发明专利cn110080748a涉及一种车载标定计量装置，包括彩钢板房、底座和小车，彩钢板房包括单井油气计量装置、发电机组室和plc控制系统室，单井油气计量装置包括进口管连接有第一旋流分离管，第一旋流分离管设有第二输入管，第二输入管连接有第二旋流分离管，第二旋流分离管连接有总输气管，总输气管连接有油气分离管，第二旋流分离管连接有总输油管，总输油管与油气分离管固定连接，总输气管设有放空系统，油气分离罐设有第一出气管，第一出气管连接有出口管，油气分离罐设有出油管，出油管与出口管固定连接，单井油气计量装置设有柜门，发电机组室设有发电室门，plc控制系统室设有控制室门，彩钢板房固定连接有小车。

技术实现要素：

为了克服上述的技术问题，本发明提供一种用于油气计量的标定装置。

本发明所要解决的技术问题：

将多相流体转化为单相流体后再进行测量，即采用分离法测量在对油、气计量标定时无法单独对初步分离的刚离开井口的采出液的气体进行单独计量，也无法对含溶解气的液体进行分离，而且需要切断油和气流对其进行检测，无法用于作为密闭管路的计量标定装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

用于油气计量的标定装置，包括油气分离装置、导气机构、气体计量装置、介质输送系统、原油处理装置、稳流系统、多相计量装置、外输系统和转油站，油气分离装置出口端分别连接介质输送系统入口端和导气机构，导气机构连接气体计量装置，介质输送系统一端与油气分离装置连接，介质输送系统另一端与原油处理装置连接，原油处理装置出口端与稳流系统连接，稳流系统出口端与多相计量装置入口端连接，多相计量装置出口端连接外输系统一端，外输系统另一端连接转油站进口端，转油站出口端与油气分离装置进口端连接；

其中气体计量装置包括一级旋流机构、二级旋流机构、沉降机构、控制系统和显示装置，一级旋流机构出口端分别连接二级旋流机构和温度变送器，一级旋流机构和控制系统之间安装有温度变送器，控制系统和二级旋流机构之间安装有差压变速器，一级旋流机构和二级旋流机构均连接在沉降机构进口端，控制系统上设有显示装置，沉降机构出口端与稳流系统连接。

进一步地，油气产出物在油气分离装置内相分离，形成中心为气体，外部为液体的环状流，形成原油、含溶解气的液体和气体，介质输送系统调配、输送与气体分离后的原油。

进一步地，含溶解气的液体和经油气分离装置分离出的气体经过导气机构进入气体计量装置，含溶解气的液体经过滤管进入一级旋流机构分离出伴生气体，分离出的气体通过集气管进入二级旋流机构，之后分别在沉降机构中汇合，分离出伴生气体的液体经过沉降机构进入稳流系统，控制系统计算出气体流量。

进一步地，控制系统包括软件和硬件两部分，硬件部分包括控制器、传感器和扩展模块，控制器用于数据处理，传感器用于参数采集，并通过扩展模块将通过温度变送器和差压变速器采集到的温度和压力模拟信号转换成数字信号，软件部分对采集到的数据进行转化和计算，之后通过显示装置进行显示。

进一步地，稳流系统为多相流量计提供稳定的流动状态，稳流系统中原油、经沉降机构输送分离出伴生气体的液体以及在沉降机构中汇合的气体混合，稳流，之后进行稳定度检定。

进一步地，所述稳定度检定方法如下所示：

分别调节原油、分离出伴生气体的液体以及汇合的气体的单相流量值，直至单相流量值达到设定值，之后在稳流系统的流型发展管段建立起多相流动工况，稳定10-20min后开始测试，每个流量点测试30-50min，每隔3-5min，取一组各单相流量数据，每个流量点测取10组数据。

进一步地，多相计量装置包括多相流量计、油管道、气管道、油气二相管道、流量调节阀、温度变送器、差压变速器、气体钟罩和在线电子秤，稳流系统出口端分别连接油管道、气管道、油气二相管道，油管道、气管道、油气二相管道上均安装自动流量调节阀，自动流量调节阀安装在油管道、气管道、油气二相管道与稳流系统之间，气管道和油气二相管道分别与气体钟罩连接，油管道、气管道、油气二相管道均连接有温度变送器，油管道、气管道、油气二相管道均连接一个多相流量计，温度变送器安装在多相流量计入口端，每个多相流量计上均安装一个在线电子秤，多相流量计出口端安装差压变速器，用于检测温度和压力。

进一步地，该标定装置标定过程如下所示：

将油气产出物通过油气分离装置进行初步分离，油气产出物在油气分离装置内相分离，形成中心为气体，外部为液体的环状流，得到原油、含溶解气的液体和气体，原油经过介质输送系统到达原油处理装置，原油处理装置对原油进行过滤处理，含溶解气的液体和气体经过导气机构进入气体计量装置，含溶解气的液体经过滤管进入一级旋流机构分离出伴生气体，分离出的气体通过集气管进入二级旋流机构，之后分别在沉降机构中汇合，分离出伴生气体的液体经过沉降机构进入稳流系统，控制系统计算出气体流量，之后将原油、经沉降机构输送分离出伴生气体的液体以及在沉降机构中汇合的气体进行混合和稳流，并进行稳定度检定，之后通过多相计量装置对油、气和油气进行多相测量，通过将多相计量装置测量出的结果与稳流系统单相流量数据进行比对，完成标定。

本发明的有益效果：

本发明用于油气计量的标定装置，在标定过程中将油气产出物通过油气分离装置进行初步分离，油气产出物在油气分离装置内相分离，形成中心为气体，外部为液体的环状流，得到原油、含溶解气的液体和气体，原油经过介质输送系统到达原油处理装置，原油处理装置对原油进行过滤处理，含溶解气的液体和气体经过导气机构进入气体计量装置，含溶解气的液体经过滤管进入一级旋流机构分离出伴生气体，分离出的气体通过集气管进入二级旋流机构，之后分别在沉降机构中汇合，分离出伴生气体的液体经过沉降机构进入稳流系统，控制系统计算出气体流量，之后将原油、经沉降机构输送分离出伴生气体的液体以及在沉降机构中汇合的气体进行混合和稳流，并进行稳定度检定，之后通过多相计量装置对油、气和油气进行多相测量，通过将多相计量装置测量出的结果与稳流系统单相流量数据进行比对，完成标定；通过导气机构进入气体计量装置，之后分离出伴生气体，能够将油气产物中的气体充分分离，在多相计量装置设置在线电子秤和气体钟罩能够保障多相流量计的准确性，而且可以不切断油和气流对其进行检测，也能够用于作为密闭管路的计量标定装置，解决了将多相流体转化为单相流体后再进行测量，即采用分离法测量在对油、气计量标定时无法单独对初步分离的刚离开井口的采出液的气体进行单独计量，也无法对含溶解气的液体进行分离，而且需要切断油和气流对其进行检测，无法用于作为密闭管路的计量标定装置的技术问题。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明用于油气计量的标定装置的结构示意图；

图2为图1中多相计量装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

用于油气计量的标定装置，包括油气分离装置、导气机构、气体计量装置、介质输送系统、原油处理装置、稳流系统、多相计量装置、外输系统和转油站，油气分离装置出口端分别连接介质输送系统入口端和导气机构，导气机构连接气体计量装置，介质输送系统一端与油气分离装置连接，介质输送系统另一端与原油处理装置连接，原油处理装置出口端与稳流系统连接，稳流系统出口端与多相计量装置入口端连接，多相计量装置出口端连接外输系统一端，外输系统另一端连接转油站进口端，转油站出口端与油气分离装置进口端连接；

其中气体计量装置包括一级旋流机构、二级旋流机构、沉降机构、控制系统和显示装置，一级旋流机构出口端分别连接二级旋流机构和温度变送器，一级旋流机构和控制系统之间安装有温度变送器，控制系统和二级旋流机构之间安装有差压变速器，一级旋流机构和二级旋流机构均连接在沉降机构进口端，控制系统上设有显示装置，沉降机构出口端与稳流系统连接。

油气产出物在油气分离装置内相分离，形成中心为气体，外部为液体的环状流，形成原油、含溶解气的液体和气体，介质输送系统调配、输送与气体分离后的原油。

含溶解气的液体和经油气分离装置分离出的气体经过导气机构进入气体计量装置，含溶解气的液体经过滤管进入一级旋流机构分离出伴生气体，分离出的气体通过集气管进入二级旋流机构，之后分别在沉降机构中汇合，分离出伴生气体的液体经过沉降机构进入稳流系统，控制系统计算出气体流量。

控制系统包括软件和硬件两部分，硬件部分包括控制器、传感器和扩展模块，控制器用于数据处理，传感器用于参数采集，并通过扩展模块将通过温度变送器和差压变速器采集到的温度和压力模拟信号转换成数字信号，软件部分对采集到的数据进行转化和计算，之后通过显示装置进行显示。

稳流系统为多相流量计提供稳定的流动状态，稳流系统中原油、经沉降机构输送分离出伴生气体的液体以及在沉降机构中汇合的气体混合，稳流，之后进行稳定度检定。

所述稳定度检定方法如下所示：

分别调节原油、分离出伴生气体的液体以及汇合的气体的单相流量值，直至单相流量值达到设定值，之后在稳流系统的流型发展管段建立起多相流动工况，稳定10-20min后开始测试，每个流量点测试30-50min，每隔3-5min，取一组各单相流量数据，每个流量点测取10组数据；

多相计量装置包括多相流量计、油管道、气管道、油气二相管道、流量调节阀、温度变送器、差压变速器、气体钟罩和在线电子秤，稳流系统出口端分别连接油管道、气管道、油气二相管道，油管道、气管道、油气二相管道上均安装自动流量调节阀，自动流量调节阀安装在油管道、气管道、油气二相管道与稳流系统之间，气管道和油气二相管道分别与气体钟罩连接，油管道、气管道、油气二相管道均连接有温度变送器，油管道、气管道、油气二相管道均连接一个多相流量计，温度变送器安装在多相流量计入口端，每个多相流量计上均安装一个在线电子秤，多相流量计出口端安装差压变速器，用于检测温度和压力。

该标定装置标定过程如下所示：

将油气产出物通过油气分离装置进行初步分离，油气产出物在油气分离装置内相分离，形成中心为气体，外部为液体的环状流，得到原油、含溶解气的液体和气体，原油经过介质输送系统到达原油处理装置，原油处理装置对原油进行过滤处理，含溶解气的液体和气体经过导气机构进入气体计量装置，含溶解气的液体经过滤管进入一级旋流机构分离出伴生气体，分离出的气体通过集气管进入二级旋流机构，之后分别在沉降机构中汇合，分离出伴生气体的液体经过沉降机构进入稳流系统，控制系统计算出气体流量，之后将原油、经沉降机构输送分离出伴生气体的液体以及在沉降机构中汇合的气体进行混合和稳流，并进行稳定度检定，之后通过多相计量装置对油、气和油气进行多相测量，通过将多相计量装置测量出的结果与稳流系统单相流量数据进行比对，完成标定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。