[實用新型]孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020623614.2
• 申請日: 2010-11-23
• 公開（公告）號: CN201908645U
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 穆謙益;付鋼旦;楊倉海;楊海楠;龍運輝;李蓮明;李強;季偉;程世東;魏小林;張春源;張軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及油田采油采氣計量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置，用于天然氣生產(chǎn)過程中單井產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量的實時在線計量，并具有數(shù)據(jù)自動采集及遠傳功能。

背景技術(shù)

天然氣生產(chǎn)過程中，氣井產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量是氣田生產(chǎn)、管理的重要數(shù)據(jù)之一，既是制定生產(chǎn)工藝、確定生產(chǎn)流程和生產(chǎn)管理方式的重要依據(jù)，也是優(yōu)化氣田配產(chǎn)、確保氣藏合理開采的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

現(xiàn)有天然氣單井氣、液計量技術(shù)：天然氣單井產(chǎn)量的計量屬于兩相或多相流的計量，濕氣計量多采用的是單相儀表組合的測量方法，對工況變化的適應(yīng)性不強。天然氣單井計量工藝分為站內(nèi)分離計量和井口在線計量，所采用的計量裝置均為單相流計量裝置，各種計量工藝中，最準(zhǔn)確的方法仍是采用傳統(tǒng)的分離技術(shù)，將各相分離后單獨計量。

天然氣單井產(chǎn)量的計量主要分為站內(nèi)分離計量和井口在線計量。站內(nèi)分離計量工藝所采用的裝置主要包括分離器、孔板流量計、電動球閥等，單井來氣經(jīng)過節(jié)流降壓后進入分離器進行分離，分離后的單相氣體經(jīng)孔板流量計計量，產(chǎn)出液根據(jù)分離器排液電動球閥的開關(guān)次數(shù)進行估算，氣體計量為干氣計量，計量精度高。井口在線計量采用的是旋進漩渦流量計，將氣井產(chǎn)出物的計量等效為單相氣體的計量，忽略了產(chǎn)出液對計量精度的影響，數(shù)據(jù)遠傳。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點：無論是站內(nèi)分離計量工藝，還是井口在線計量工藝，均不能有效的計量天然單井的產(chǎn)液量。站內(nèi)分離計量工藝采用的分離器排液電動球閥開關(guān)次數(shù)估算產(chǎn)液量，由于電動球閥每次打開到關(guān)閉所排出的液體不同，導(dǎo)致單井產(chǎn)液量計量誤差大。井口在線計量工藝更是忽略了氣井產(chǎn)液的計量，由于液相的存在導(dǎo)致氣相的實際流速增大，再加上氣液兩相之間復(fù)雜的相互作用使的氣量實際測量差值偏高，導(dǎo)致了單井產(chǎn)氣量的計量誤差。

隨著國內(nèi)油氣田的大規(guī)模開發(fā)及數(shù)字化管理需求，天然氣氣液兩線在線計量裝置的需求正不斷增長。在此背景下，我們開展了天然氣氣液兩相在線計量技術(shù)研究，研發(fā)了基于孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置。

針對本實用新型，通過互聯(lián)網(wǎng)進行了查新檢索，篩選出了三項相近的專利技術(shù)：1、中國專利公開號：CN101187660，提供了一種“雙槽式孔板型混輸計量裝置”。由上游連接法蘭、測量直管、上游取壓裝置、穩(wěn)壓直管、下游取壓裝置、下游直管和下游連接法蘭依次連接而成，測量直管上設(shè)有壓力變送器，上游取壓裝置與下游取壓裝置內(nèi)各設(shè)有一片槽式孔板，下游直管上設(shè)有溫度變送器，各變送器與計算機相連接。基于Murdock計量模型關(guān)系式和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)編制的雙槽式孔板型混輸計量裝置流量處理軟件，通過軟件處理設(shè)定采樣頻率，將采集的壓力、壓差和溫度信號轉(zhuǎn)化為氣液流量數(shù)據(jù)，再利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對計算的流量進行修正，得出最終的氣液計量值。2、中國專利公開號：CN201241692，提供了一種“濕天然氣多相流量計”。由垂直管段、文丘里管和計算各相流量的計算機構(gòu)成。在垂直管段和文丘里管上裝有壓差傳感器、溫度和壓力傳感器，其計算機包括輸入組分?jǐn)?shù)據(jù)的存儲器、氣液相平衡計算軟件、多相流動力學(xué)模型的計算軟件、及輸出各相流量數(shù)據(jù)的顯示部分。在垂直管段測出濕天然氣多相混合物平均密度，文丘里管測得濕天然氣多相流總流量，再將各傳感器取得的數(shù)據(jù)送入計算機并與多相流量的流動力學(xué)模型比較和計算得出各相的流量，可輸出天然氣流量、凝析液流量和含水率。3、中國專利公開號：CN2731410，提供了一種“氣液兩相交替流動裝置”。包括氣體連通管、氣液分離管、進氣管、儲液室、虹吸管、泄流室、壓差計，氣體連通管與儲液室通過氣液分離管連通，儲液管通過虹吸管與氣體連通管相通，進氣管與虹吸管連通，排出管置于泄流管內(nèi)，在排出管內(nèi)置有含水儀，氣體連通管上設(shè)有進口。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是：提供一種孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置，能對天然氣單井進行產(chǎn)氣量計量、產(chǎn)液量計量，打破傳統(tǒng)的天然氣先分離后計量的工藝模式，實現(xiàn)天然氣單井產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量在線計量，數(shù)據(jù)自動采集及遠傳，為生產(chǎn)監(jiān)控和氣藏動態(tài)管理提供可靠的原始資料。