[實用新型]氣液兩相計量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220478338.4
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN202832487U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 張春濤;朱天壽;穆謙益;黃天虎;徐梅贊;白曉紅;趙曉龍;于世春;邱奇;李明江;李珍;邱亮
• 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: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11138
• 代理人: 劉映東

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及計量設備領(lǐng)域，特別涉及一種氣液兩相計量裝置，主要用于天然氣生產(chǎn)過程中氣液不分離情況下的產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量的實時在線測量。

背景技術(shù)

在天然氣生產(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)。

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，對工況變化的適應性不強。目前，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工藝兩種，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。

以國內(nèi)某氣田的實踐為例，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智能旋進漩渦流量計，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。

在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：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氣井的產(chǎn)液量。其中，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)閉所排出的液體不盡相同，導致單井產(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，由于液相的存在導致氣相的實際流速增大，再加上氣液兩相之間復雜的相互作用使的氣量實際測量差值偏高，導致了單井產(chǎn)氣量的計量誤差。

實用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型實施例提供了一種氣液兩相計量裝置，主要用于天然氣單井產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量計量的在線計量，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)液量的不分離在線連續(xù)計量。所述技術(shù)方案如下：

本實用新型提供了一種氣液兩相計量裝置，包括氣液通管、第一壓差變送器和第二壓差變送器，所述氣液通管管內(nèi)間距地設置有V錐節(jié)流件和文丘里節(jié)流件，所述第一壓差變送器與所述V錐節(jié)流件連接，所述第二壓差變送器與所述文丘里節(jié)流件連接，所述V錐節(jié)流件設置在所述氣液通管的上流段，所述文丘里節(jié)流件設置在所述氣液通管的下流段。在氣液通管管內(nèi)設置V錐節(jié)流件即可以基于流動連續(xù)性原理和伯努利方程來計算流經(jīng)氣液通管內(nèi)的氣體和液體的流量，測量的精確度和穩(wěn)定性很高。在氣液通管管內(nèi)設置文丘里節(jié)流件解決了低壓、大管徑、低流速的氣液混合流體測量的精確度，該文丘里節(jié)流件為內(nèi)藏式文丘里管。

進一步地，所述V錐節(jié)流件懸設在所述氣液通管的管芯處，所述V錐節(jié)流件外周與所述氣液通管內(nèi)壁之間為間隙設置。

進一步地，所述文丘里節(jié)流件外周為圓柱形，所述文丘里節(jié)流件外周與所述氣液通管內(nèi)壁之間緊貼設置。

進一步地，所述第一壓差變送器具有第一氣管和第二氣管，所述第一氣管與所述氣液通管連通，所述第二氣管與所述V錐節(jié)流件的內(nèi)管連通。

進一步地，所述第二壓差變送器具有第三氣管和第四氣管，所述第三氣管與所述氣液通管連通，所述第四氣管與所述文丘里節(jié)流件的內(nèi)管連通。

進一步地，所述V錐節(jié)流件與所述氣液通管的第一端之間為第一紊流直管段，所述V錐節(jié)流件與所述文丘里節(jié)流件之間為第二紊流直管段，所述文丘里節(jié)流件與所述氣液通管的第二端之間為第三紊流直管段。

進一步地，所述第一紊流直管段處設置有壓力變送器，所述壓力變送器與所述氣液通管連通。

進一步地，所述第三紊流直管段處設置有溫度變送器，所述溫度變送器有探頭伸入到所述氣液通管內(nèi)。

進一步地，所述氣液兩相計量裝置還包括計算機處理系統(tǒng)，所述V錐節(jié)流件、所述文丘里節(jié)流件、所述壓力變送器和所述溫度變送器與所述計算機處理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線連接。

本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：