[實用新型]油、水、氣三相流自動計量裝置

無效

• 申請號: 200620079590.2
• 申請日: 2006-08-08
• 公開（公告）號: CN200979428Y
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 壽煥根
• 申請（專利權）人: 壽煥根
• 主分類號: G01F1/74
• 分類號: G01F1/74;G01F7/00;G01F15/08
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 馬正良

技術領域

本實用新型涉及一種油田氣液多相流計量裝置，尤其是油、水、氣三相流流量計量裝置。

背景技術

油田多相流計量研究始于二十世紀70年代的海上油田開發，國內外大型石油公司和機構都致力于多相計量技術和裝置的研究，研究方法涉及物理原理和最新的測量技術。并已開發出商業化產品。歸納其產品技術可分油井采出液不分離混合多相計量和分離分相計量。應用無氣液分離技術的計量產品，采用了文丘利、伽馬射線、電容/電感相關法等混合計量技術，進行多相計量，這種計量產品經現場應用，存在計量精度較低(液相偏差在±10～20％，氣相偏差在±10～30％，含水率偏差在±10～20％)，測量受流型和流態影響等問題；應用分離技術的計量產品測量原理是氣液分離，分相計量，測量不受流型和流態影響，計量精度較高。2005年產品計量精度好于5％。因此，目前油田氣液多相流計量技術領域中難點之一就是如何地提高氣液分離效率和平穩控制氣液分相計量問題。

在現有油田氣液多相流計量技術中，中國專利公開了一種“油氣自動計量裝置”(專利號為：ZL?200420041937.5)給出了一種油氣自動計量裝置，并且已經在陸上油田的生產中得到成功應用，但是，上述裝置對于間歇來液，尤其是對于液氣變化比較大的情況，測量精度會明顯降低，因此，其技術有一定的局限性。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術中的缺點和局限性而提供一種油、水、氣三相流自動計量裝置；該計量裝置適用于單井、氣液混輸等任何流型的氣液自動分相在線計量、尤其是間歇來液、氣液變化比較大的多相流量測量，且分相液量測量精確度可達到±0.5～2％。

本實用新型的目的可通過如下措施來實現：

一種油、水、氣三相流自動計量裝置是通過法蘭與管線將氣液分離罐、氣液控制罐、液體流量計、油氣水組分儀、氣體計量儀、氣液緩沖罐連接組成油水氣分相計量管網。氣液分離罐中上部與氣液進口管相連，在與氣液進口管相連處設有氣液旋流離心分離器，旋流離心分離器為圓柱形結構，豎直置于氣液分離罐內的中上部，且中心對稱；氣液分離罐內置有浮球調節閥，浮球調節閥與氣體出口管相連通；罐體上部和下部分別通過排氣管和排液管切向連接設置于氣液控制罐中上部和中下部內的氣體導向環和液體導向環，氣體導向環與氣液控制罐主體同心，開口向下，呈中空筒狀；液體導向環與氣液控制罐同心，開口向上；氣液分離罐上部和下部分別通過排氣管和排液管與氣液控制罐的中上部和中下部(切向)連接；氣液控制罐上部設有氣體出口管，中下部設有液體出口管，氣體出口管與液體出口管在氣液匯管處與氣液出口管相連；在氣體出口管線上設有氣體出口閥、氣體計量儀，氣液匯管與氣體計量儀管線間裝有氣液緩沖罐，氣液緩沖罐下端豎直與氣液匯管連接，上端與氣體計量儀出口連接，液體出口管線上設有液體流量計和油水氣組分儀，油水氣組分儀豎直連接于液體出口管管線上。

上述的氣液旋流離心分離器中的旋流離心管為方形或矩形，自上而下螺旋置于導向分離套管內；導向分離套管下端部(旋流離心管以下部分)布滿網孔，導向分離套管下部設有氣液分離篩；氣液分離篩氣液分離篩為喇叭錐體形結構，凸面向上，凸面與分離罐水平面所成夾角θ小于90°，凸面上布滿網孔，凸面口與導向分離套管的內管下端光滑連接；氣液分離篩的外徑小于氣液分離罐的內徑，大于導向分離套管的外徑；氣液分離篩中心孔直徑與導向分離套管內管的直徑相同。

上述的浮球調節閥中的閥座連接管固定在控制罐頂部端蓋中心的下部，并與閥座、氣體出口管光滑過渡連接；閥座中心有一閥孔，閥體為光滑球面形或圓臺形；閥芯的底面最大端面與閥體光滑過渡連接；浮球為空心球體或空心圓柱體；浮球聯桿的一端與閥體中心對稱光滑過渡連接，另一端中心對稱穿透浮球光滑過渡連接；浮球置于氣液控制罐內的浮球導向器上；浮球導向器置于氣液控制罐內中下部并同心，導向桿一端垂直固定在底盤的中心，另一端向豎直上，底盤水平固定于氣液控制罐內中下部并同心，底盤開有成網形的液流孔。閥孔直徑小于氣體出口管管徑。

閥芯錐度大小和錐體長度取決于測量氣量程范圍大小，其最大底面直徑小于閥孔的孔徑。

閥體最小外徑大于閥孔的孔徑。

浮球聯桿為直徑為小于閥體的直徑的圓管。

導向桿的直徑小于浮球聯桿的內徑，長度大于閥芯的長度。

液流孔開孔的總流通面積大于氣液進口管的流通面積。

氣液匯管的水平出口高度需高于置于氣液控制罐內的浮球起浮時的液位高度，低于閥體頂到閥座時控制罐內的液位高度。

氣液緩沖罐的容積大于氣體出口管到氣液緩沖罐上端之間管道內的容積。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：