[實用新型]多相流體計量裝置

有效

• 申請號: 201721080549.1
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN207180783U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 賈寧洪;呂偉峰;吳康云;馬德勝;秦積舜;劉慶杰;李彤;楊濟如;邢蘭昌;王家祿;楊勝建
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01F1/84
• 分類號: G01F1/84;G01F1/684;G01F23/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 黨曉林,陳偉

技術領域

本申請涉及油氣開發技術領域，尤其涉及一種多相流體計量裝置。

背景技術

本部分的描述僅提供與本申請公開相關的背景信息，而不構成現有技術。

油田開發大體可分為三個階段，即一次采油、二次采油和三次采油。利用天然能量開采的一次采油階段的原油采收率約為8％至15％，利用人工補充地層能量例如注水、注氣等開采的二次采油階段的原油采收率約為25％至45％。二次采油之后，需要使用比注水、注氣更為復雜的工藝手段才能采出，即三次采油。經過三次采油，最終采收率可達45％至70％。巖心驅替物理模擬實驗是評價三次采油技術、提高采收率的重要方法，是研究驅油機理、確定驅油效率和評價驅油效果的重要手段。

在開展巖心驅替實驗時，巖心夾持器的出口流體，又稱為采出流體中往往含有氣、水、油以及注入的化學劑，有時會呈現出復雜的乳化狀態，而且采出流體中各相的流量很低，通常為mL/min數量級。采出流體的上述特點為各相流體流量的準確測量提出了諸多難題。目前實際工程中對采出流體中各相流量測量大體采用兩類技術方案：(1)首先采用復雜的油氣水分離技術對各相進行分離，然后采用蠕動泵對各相流量進行測量，該方案的缺點在于系統復雜、維護工作量大、占地空間大、成本高；(2)首先采用靜置重力分離方法對各相進行分離，然后人工讀取試管刻度的方法得到各相的累積流量，該方案的缺點在于實時性差(不能得到瞬時流量)、準確度低(讀數受到界面清晰度、光線、操作人員等的影響)、不能實現自動化操作。

應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

實用新型內容

基于前述的現有技術缺陷，本申請提供了一種多相流體計量裝置，其能夠適用于微小流量多相流量的計量，并且實時性強，測量精度高。

為了實現上述目的，本申請提供了如下的技術方案。

一種多相流體計量裝置，包括：

具有容置腔室的分離器，所述分離器連接有與所述容置腔室相連通的進液管，所述進液管上設置有第一開關閥，所述進液管用于將巖心夾持器的出口流體導入所述容置腔室，所述分離器用于對所述出口流體進行氣液分離，以得到分離后的液體和分離后的氣體；所述容置腔室中設置液位檢測元件，所述液位檢測元件用于檢測所述容置腔室中液體的液位高度；

連接在所述分離器的頂壁且與所述容置腔室相連通的出氣管，所述出氣管連接有多個分支管，每個所述分支管上均設置有熱式流量計以及第二開關閥，所述熱式流量計用于檢測所述分離后的氣體的質量流量，多個所述熱式流量計的量程不同，所述第二開關閥沿所述分離后的氣體的流動方向位于所述熱式流量計的上游；

連接在所述分離器的底壁且與所述容置腔室相連通的出液管，所述出液管上設置有科氏質量流量計以及第三開關閥，所述科氏質量流量計用于檢測所述分離后的液體的質量流量以及液體的平均密度，所述第三開關閥沿所述分離后的液體的流動方向位于所述科氏質量流量計的上游；

與所述第一開關閥、所述液位檢測元件、所述第二開關閥、所述熱式流量計、所述第三開關閥以及所述科氏質量流量計信號連接的控制元件，所述控制元件能接收所述液位檢測元件、所述熱式流量計以及所述科氏質量流量計分別提供的液位高度、氣體流量以及液體的質量流量以及液體的平均密度，并基于接收到的液位高度、氣體流量以及液體的質量流量以及液體的平均密度分別控制所述第一開關閥、所述第二開關閥以及所述第三開關閥的通斷和/或開度。

優選地，所述分離器橫向延伸，所述液位檢測元件包括沿橫向間隔設置在所述容置腔室中的第一電極和第二電極，所述第一電極連接至電源的正極，所述第二電極連接至所述電源的負極。

優選地，所述出氣管的數量為兩個，兩個所述出氣管上均設置有第四開關閥，其中一個所述出氣管連接多個所述分支管；當所述多相流體計量裝置處于正常工作狀態時，連接多個所述分支管的所述出氣管上設置的所述第四開關閥打開，另一個所述出氣管上設置的所述第四開關閥關閉。

優選地，每個所述分支管沿所述分離后的氣體的流動方向位于所述熱式流量計的下游設置有第五開關閥；當所述多相流體計量裝置處于正常工作狀態時，其中一個所述第五開關閥打開，其余所述第五開關閥關閉。