[發明專利]橇裝雙體式油井自動計量器

無效

• 申請號: 201410150159.1
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN103883309A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 劉仲鋒;申法舉;苗興東;徐成軍;楊承紅
• 申請（專利權）人: 山東方銳智能科技有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 王書剛

技術領域

本發明涉及一種用于對油井的產液量和產氣量進行自動計量的裝置，屬于油井產液量和產氣量計量技術領域。

背景技術

油井生產的井流物包含油、氣、水和顆粒性固體，通過量油分離器的重力分離，天然氣從氣出口進入天然氣管道，經過天然氣流量計計量后進入油氣混輸管道。液體和顆粒性固體停留在分離器的底部，根據液面的高度能夠得到單井的產液量，顆粒性固體定期用物理的方法清除。液相由質量流量計進行計量，而質量流量計可通過輸入現場純水和純油的密度進行計算得出流過的純水量和純油量，實現對油井產油的單量功能。現今世界上氣液分離較先進的技術為柱狀旋流式氣液分離技術。進口由雙傾角向下的管道與鉛垂管道相連，多相流經進液管進入主分離器；由于旋流作用，在主分離器中，離心力、重力和浮力形成一個倒圓錐型的渦流面。密度大的液相沿鉛垂管道的管壁流到分離器底部，密度小的氣相沿渦旋的中央上升至分離器頂部，最終氣相和液相分別從分離器的頂部和底部排出，并通過自力式控制系統調整液位和壓力，實現兩相充分分離，分離后的液相通過單相流量表單獨計量。但是這種結構通常適用于油田在計量站單井液量普遍偏低，流量變化大和含水率較高的工況場合。

量油分離器的精確設計是保證系統整體性能的關鍵，精確的分離器設計可以確保在復雜的工況下，氣液兩項良好分離，以保證儀表的計量精度。目前對油田計量的改進都是集中氣液分離器上，如中國專利文獻CN101078346A公開的《一種油田單井計量雙容積無氣計量分離器》、CN2653456公開的《油氣計量分離器》等。

但是，現有油井液量和產氣量自動計量裝置都是采用單個量油分離器，不能適應稠油井、低產氣井、間出井等的計量，也不能實現自動連續計量，需要外接計量器具，計量精確度低，需專人看管。

發明內容

本發明針對現有油井的液量和產氣量計量技術存在的不足，提供一種能夠自動連續計量、計量精確度高、適用性強的橇裝雙體式油井自動計量器。

本發明的橇裝雙體式油井自動計量器，采用下述技術方案：

該計量器，包括第一量油分離器、第二量油分離器和控制器；第一量油分離器上設置有第一液位計，第二量油分離器上設置有第二液位計；第一量油分離器的進口和第二量油分離器的進口之間通過第一電動三通閥連接，第一量油分離器的進口和第二量油分離器的出口之間通過第二電動三通閥連接；第一量油分離器的上部與第二量油分離器的上部連接有連通管；第一液位計、第二液位計、第一電動三通閥和第二電動三通閥均與控制器連接；

控制器根據量油分離器內的液位自動控制第一電動三通閥和第二電動三通閥，使原油進入一個量油分離器，而另一個量油分離器則排空，兩個量油分離器交替進入原油和排空，進液（原油混合液）量油分離器上部的氣體通過連通管進入另一個量油分離器；根據進液量油分離器液面上升的速度計量出產液量，根據排空量油分離器的排空速度與進液量油分離器的液面上升速度的差值，計量出產氣量，實現油井流量連續實時計量。

產液量計量過程為：

其中：W_p：日產液量，單位：噸/天；

n：兩個量油分離器交替計量的總次數；

R：量油分離器的內部半徑（量油分離器內部有效截面（截面形狀一致的部分）為圓形），單位：米；

H_i：n次交替計量過程中的第i次液位計中的水位值（液位計中是注水的），單位：厘米；

ρ_水：水的密度，單位：克/厘米³；

T：計產液量用時時間，單位：秒。

產氣量計量過程為：

其中，Q_p：日產氣量，單位：米³/天；

n：兩個量油分離器交替計量的總次數；

H_排、H_升：排空量油分離器和進液量油分離器上的液位計水面變化量，單位：厘米；

（H_排-H_升）_i：n次交替計量過程中的第i次排空量油分離器和進液量油分離器上的液位計水面變化量的差值，單位：厘米；

R：量油分離器的內部半徑，單位：米；

ρ_油、ρ_水：原油混合液和水的密度，單位：克/厘米³；

T：計產氣量用時時間，單位：秒。

控制器按上述過程進行產液量和產氣量的計量。