[發明專利]一種用于低滲透氣井氣液不分離在線計量裝置及方法

在審

• 申請號: 202110010790.1
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112832739A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 田發國;桂捷;于志剛;楊倉海;張春濤;賴海濤;曾萍;王惠;徐梅贊;陸梅
• 申請（專利權）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: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 李新苗

本發明提供了一種用于低滲透氣井氣液不分離在線計量裝置及方法，包括表頭和流動管，流動管一側安裝有驅動件，流動管兩側安裝有信號檢測器，表頭內裝有全數字驅動模塊、控制器和數據處理模塊，信號檢測器、控制器和數據處理模塊均與全數字驅動模塊電信號連接，驅動件與控制器電信號連接；數據處理模塊用于根據全數字驅動模塊發送的信號得到混相總質量流量和總密度，并分別得到氣相質量流量和液相質量流量。本發明可以實現氣液不分離同時計量，且測量精度高。

技術領域

本發明屬于天然氣開發采氣工藝技術領域，具體涉及一種用于低滲透氣井氣液不分離在線計量裝置及方法。

背景技術

隨著氣田不斷開發，氣井產水情況愈發普遍，若氣井產水情況不能被及時監測，將直接影響天然氣井正常穩定生產，隨著地層壓力下降，氣井液相(水)的逐步增加，產液數據的實時采集為控制產液量上升速度，治理水淹井提供了可靠數據指導。氣井兩相流在線監測設備就是在天然氣井口，液相(水)的數據變化能及時、有效、直觀的采集，為采氣工藝部門提供連續液相變化資料，以便于采取有效措施，液相數據的采集也是修井上查看氣井工況，實施增產措施效果的評價手段，在線實時監測氣井的兩相流計量非常重要。

傳統的測量方法，常采用分離器將各相分離后單獨計量，工藝復雜、分離設備龐大，投資成本較高；采用單相氣體流量計結合濕氣模型進行含液天然氣測量，由于含液天然氣流動的復雜性以及對流動特性的認識不足，氣量測量誤差較大，且無法測量含液量。

現有的商業化氣液兩相流量計，很多帶放射源，而且結構復雜，價格太高，在一定程度上制約了其在單井計量上的應用。由于氣液混合導致質量在發生變化，傳統驅動方式不能快速響應流體的急劇變化從而導致了質量流量計不能穩定工作，測量不準。

目前，長慶蘇里格氣田井口采用井間串接、井口濕氣在線計量工藝，計量設備主要采用智能旋進漩渦流量計，該流量計為單相流量計，無法同時計量單井混合下的氣液產量，且在含液情況下，導致單井產氣量計量誤差較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于低滲透氣井氣液不分離在線計量裝置，克服現有技術中存在的上述技術問題。

本發明的另一個目的在于提供一種低滲透氣井氣液不分離在線計量方法，實現氣液不分離精確測量。

為此，本發明提供的技術方案如下：

一種用于低滲透氣井氣液不分離在線計量裝置，包括表頭和流動管，所述流動管一側安裝有驅動件，所述流動管兩側安裝有信號檢測器，所述驅動件用于驅動流動管振動，所述信號檢測器用于檢測流動管振動時的振動參數，所述表頭內裝有全數字驅動模塊、控制器和數據處理模塊，所述信號檢測器、控制器和數據處理模塊均與全數字驅動模塊電信號連接，所述驅動件與控制器電信號連接；

所述控制器用于接收到全數字驅動模塊的信號后調整驅動件的振動參數，所述數據處理模塊用于根據全數字驅動模塊發送的信號得到混相總質量流量和總密度，并分別得到氣相質量流量和液相質量流量。

所述全數字驅動模塊包括相位同步控制模塊、頻率控制模塊、幅度控制模塊和幅度可調的正弦信號發生器，所述相位同步控制模塊、頻率控制模塊、幅度控制模塊均與幅度可調的正弦信號發生器電信號連接。

所述流動管為兩根平行設置的U型管，所述U型管的兩端分別連通分流體固定管的兩端，所述分流體固定管兩端不連通。

所述驅動件為電磁驅動線圈，所述信號檢測器為包括相位檢測器和振動頻率檢測器。

還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器與表頭電信號連接，所述壓力傳感器通過兩根取壓管分別與分流體固定管兩端連接。

所述流動管外有保護套管，所述流動管端部套有頻率固定板，所述頻率固定板與保護套管下端固定連接。