油田采出液流量计量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种油田采出液流量计量系统，它由流量测量机构、补偿机构和数据运算机构相互连接整体构成；该系统非常适合测量传统流量计很难测量的液体，比如泥浆、矿浆、油浆、燃料油、渣油、煤焦油等其它高粘度流体及有悬浮液的、易结晶的、脏污的流体，保持很高测量精度与测量稳定性，该计量系统设计新颖，功能强大，解决油田采出液混合介质精确计量难题，特别是对介质油/水组分精确计量，提高计量系统效率，减少计量仪表投资，满足计量系统各种环境需求，该系统不需要工作人员清洗与维护，节约人力资源，提高生产效率，应用前景十分可观。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于计量设备
，涉及计量系统，尤其涉及一种油田采出液流量计量系统。
技术介绍
目前，随着测量控制技术发展，特别是石油工业精细化管理对油井开采计量要求越来越高；传统的原油单井流量计设计功能单一，虽然带有密度补偿，但该密度补偿只能补偿混合液密度，无法运算混合液中油比例与水比例，实际应用效果不佳。由于油田采出液成分复杂，往往是气液二相，甚至更复杂，而且当介质中含气体时，不能有效解决气体误差，密度测量无温度、压力补偿，不能对介质实时补偿，使得密度测量误差显著增加，造成整个计量系统误差太大，影响计量精度。另外，传统原油单井流量计防爆箱与变送器暴露在外，环境恶劣情况下暴露设备容易损坏，造成设备维护量大，增加了劳动成本，影响了设备使用。
技术实现思路
本技术的目的是：设计一种油田采出液流量计量系统，该系统非常适合测量传统流量计很难测量的液体，比如泥浆、矿浆、油浆、燃料油、渣油、煤焦油等其它高粘度流体及有悬浮液的、易结晶的、脏污的流体，保持很高测量精度与测量稳定性，该计量系统设计新颖，功能强大，解决油田采出液混合介质精确计量难题，特别是对介质油/水组分精确计量，提高计量系统效率，减少计量仪表投资，满足计量系统各种环境需求，该系统不需要工作人员清洗与维护，节约人力资源，提高生产效率，应用前景十分可观。本技术的技术解决方案是：该油田采出液流量计量系统由流量测量机构、补偿机构和数据运算机构相互连接整体构成；所述流量测量机构包括连接法兰、水平管道、楔形节流件和流量变送器，水平管道的两端各焊接一个连接法兰，水平管道内焊接楔形节流件，水平管道上位于楔形节流件的两侧各开一个流量取压孔，流量取压孔上焊接流量取压连接管，流量取压连接管上焊接流量取压连接法兰，流量取压连接法兰上通过流量变送器取压法兰固定螺丝连接流量变送器取压法兰，流量变送器取压法兰上通过流量变送器导压管连接流量变送器；所述的补偿机构包括补液管、垂直管道、阻滞板、密度变送器、液位计、压力变送器和介质温度计，水平管道内位于第二个流量取压孔后焊接阻滞板，水平管道上位于阻滞板前垂直焊接补液管，水平管道上位于阻滞板后垂直焊接垂直管道，补液管通过弯头连接垂直管道，垂直管道上开两个密度取压孔，密度取压孔上焊接密度取压连接管，密度取压连接管上焊接密度取压连接法兰，密度取压连接法兰上通过密度变送器取压法兰固定螺丝连接密度变送器取压法兰，密度变送器取压法兰上通过密度变送器导压管连接密度变送器；垂直管道的顶端焊接液位连接短管，液位连接短管上安装液位计，所述液位计包括液位计探杆、液位计接线盒和液位计线缆接头，液位连接短管上焊接液位底座法兰，液位底座法兰上安装液位计连接法兰，固定在液位计连接法兰上的液位计探杆通过液位连接短管插入垂直管道中，液位计探杆的顶端连接液位计接线盒，液位计接线盒的旁侧连接出液位计线缆接头；液位连接短管侧壁上开取压孔，取压孔上贯通式焊接压力取压管，压力取压管的顶端焊接压力连接底座，压力连接底座上安装压力变送器；水平管道上位于补液管前安装介质温度计，所述的介质温度计包括介质温度热电阻探头和介质温度热电阻引线，水平管道上焊接介质温度热电阻底座，介质温度热电阻底座上通过介质温度热电阻固定螺丝安装介质温度热电阻探头，介质温度热电阻探头插入水平管道内，介质温度热电阻探头上接出介质温度热电阻引线；所述的数据运算机构包括数据处理仪表，水平管道上通过支架安数据处理仪表，数据处理仪表接介质温度热电阻引线以及压力变送器输出信号、流量变送器输出信号、液位计输出信号的信号输出线和密度变送器输出信号。其中，该油田采出液流量计量系统还包括加热/保温机构，所述的加热/保温机构包括夹套外壳、夹套热电阻探头、夹套热电阻引线、加热丝、加热丝引线和保温层外壳，水平管道和垂直管道外安装夹套外壳，夹套热电阻底座焊接在夹套外壳上，夹套热电阻探头通过夹套热电阻底座插入夹套外壳内，连接夹套热电阻探头的夹套热电阻引线从夹套热电阻底座上的夹套热电阻固定螺丝引出；加热丝底座焊接在夹套外壳上，加热丝通过加热丝底座插入夹套外壳内，加热丝引线从加热丝上引出；夹套热电阻引线、加热丝引线共连接数据处理仪表。其中，在夹套外壳外覆盖保温层，保温层外紧贴保温层外壳。其中，该油田采出液流量计量系统还包括辅助系统，所述的辅助机构包括放油底座、加油口与加油口封头；排气底座与排气管；防爆箱、防爆箱安装支架与防爆箱固定螺丝；罩壳、罩壳门、门锁、视窗与吊耳；放油底座焊接在位于水平管道的夹套外壳是的侧底部，加油口开在位于垂直管道的夹套外壳的上侧部，加油口封头固定在加油口上；排气底座焊接在夹套外壳上部，排气管焊接在排气底座；防爆箱安装支架焊接在保温层外壳侧上部，防爆箱通过防爆箱固定螺丝固定在防爆箱安装支架上，防爆箱内安装数据处理仪表；罩壳包裹整个计量系统，罩壳门安装在罩壳正面，视窗与门锁安装在罩壳门上，吊耳安装在罩壳上部。其中，夹套外壳上开流量取压夹套开孔，流量取压连接管通过流量取压夹套开孔焊接在流量取压连接法兰。其中，保温层外壳上安装流量变送器安装支架，所述流量变送器通过流量变送器固定螺丝安装在流量变送器安装支架上。其中，夹套外壳上开密度取压夹套开孔，密度取压夹套连接管通过密度取压夹套开孔焊接在密度取压连接法兰。其中，在保温层外壳上安装密度变送器安装支架，密度变送器通过密度变送器固定螺丝安装在密度变送器安装支架上。其中，所述夹套外壳内灌装导热油。本技术的有益效果是：（1）一体化组装结构，内置流量、密度、温度、压力、液位、加热元件，各部件相互作用，保障测量精度，采用全封闭保温设计，满足野外使用环境，同时保障使用安全，完全取代现场操作人员。（2）流量测量元件采用楔形节流元件配合双法兰变送器，无可动部件，不易被流体磨损，工作性能稳定、可靠，使用寿命长，它的测量元件及取压装置在特殊流体通过时不形成滞留或堵塞压力损失较小，在高粘度、低雷诺数（最小雷诺数可低至500）的流体情况下进行高精度的流量测量，在流速较低、流量小流量测量场合有无可比拟的优势和不可替代的作用。（3）采用补偿系统中，液位计采用射频电容测量原理，液位计探杆与水平管道垂直，组成电容值，液位高低改变电容值，该液位测量与介质密度无关，故而液位测量精度高。（4）本技术补偿系统采用密度计与液位计双测量方式，对介质密度进行精确测量；为保证测量精度，补偿系统加入介质温度、压力测量系统，其测量结果对密度运算值进行实时补偿，大大提高测量精度，这是创造性的运用双补偿密度测量运算方法，有效解决介质中含有气体对密度测量影响，从而提高密度在含气状态下测量精度；由于油与水的密度随温度、压力变化，密度变化较大，故而在密度运算中增加温度、压力补偿大大提高密度运算精度；由于混合物密度测量精度较高，故而运用油水密度比例运算方程，就可以运算出，水比例、油比例、水密度、油密度，通过流量补偿，可以运算出油流量、水流量、混合液流量，填补数据运算空白。（5）安装有温度测量组件，响应速度快，精度高，使用导热油作为热传导介质，具有热效率高特点；在外保护壳与内壳间，采用高效耐温保温材料，有效减少内部热量损失，具有良好节能效果。（6）在导热油箱上部设计排气口，排气口设计释放内部压力，保证加热系统压力平衡，本文档来自技高网...

【技术保护点】
油田采出液流量计量系统，其特征是：它由流量测量机构、补偿机构和数据运算机构相互连接整体构成；所述流量测量机构包括连接法兰（1）、水平管道（2）、楔形节流件（3）和流量变送器（50），水平管道（2）的两端各焊接一个连接法兰（1），水平管道（2）内焊接楔形节流件（3），水平管道（2）上位于楔形节流件（3）的两侧各开一个流量取压孔（4），流量取压孔（4）上焊接流量取压连接管（5），流量取压连接管（5）上焊接流量取压连接法兰（6），流量取压连接法兰（6）上通过流量变送器取压法兰固定螺丝（53）连接流量变送器取压法兰（48），流量变送器取压法兰（48）上通过流量变送器导压管（49）连接流量变送器（50）；所述的补偿机构包括补液管（12）、垂直管道（66）、阻滞板（7）、密度变送器（57）、液位计、压力变送器（24）和介质温度计，水平管道（2）内位于第二个流量取压孔后焊接阻滞板（7），水平管道（2）上位于阻滞板（7）前垂直焊接补液管（12），水平管道（2）上位于阻滞板（7）后垂直焊接垂直管道（66），补液管（12）通过弯头连接垂直管道（66），垂直管道（66）上开两个密度取压孔（13），密度取压孔（13）上焊接密度取压连接管（14），密度取压连接管（14）上焊接密度取压连接法兰（15），密度取压连接法兰（15）上通过密度变送器取压法兰固定螺丝（56）连接密度变送器取压法兰（54），密度变送器取压法兰（54）上通过密度变送器导压管（55）连接密度变送器（57）；垂直管道（66）的顶端焊接液位连接短管（16），液位连接短管（16）上安装液位计，所述液位计包括液位计探杆（21）、液位计接线盒（19）和液位计线缆接头（20），液位连接短管（16）上焊接液位底座法兰（17），液位底座法兰（17）上安装液位计连接法兰（18），固定在液位计连接法兰（18）上的液位计探杆（21）通过液位连接短管（16）插入垂直管道（66）中，液位计探杆（21）的顶端连接液位计接线盒（19），液位计接线盒（19）的旁侧连接出液位计线缆接头（20）；液位连接短管（16）侧壁上开取压孔，取压孔上贯通式焊接压力取压管（22），压力取压管（22）的顶端焊接压力连接底座（23），压力连接底座（23）上安装压力变送器（24）；水平管道（2）上位于补液管（12）前安装介质温度计，所述的介质温度计包括介质温度热电阻探头（8）和介质温度热电阻引线（11），水平管道（2）上焊接介质温度热电阻底座（9），介质温度热电阻底座（9）上通过介质温度热电阻固定螺丝（10）安装介质温度热电阻探头（8），介质温度热电阻探头（8）插入水平管道（2）内，介质温度热电阻探头（8）上接出介质温度热电阻引线（11）；所述的数据运算机构包括数据处理仪表（43），水平管道（2）上通过支架安装数据处理仪表（43），数据处理仪表（43）连接介质温度热电阻引线（11）以及压力变送器输出信号、流量变送器输出信号、液位计输出信号的信号输出线和密度变送器输出信号线（60）。...

【技术特征摘要】
1.油田采出液流量计量系统，其特征是：它由流量测量机构、补偿机构和数据运算机构相互连接整体构成；所述流量测量机构包括连接法兰（1）、水平管道（2）、楔形节流件（3）和流量变送器（50），水平管道（2）的两端各焊接一个连接法兰（1），水平管道（2）内焊接楔形节流件（3），水平管道（2）上位于楔形节流件（3）的两侧各开一个流量取压孔（4），流量取压孔（4）上焊接流量取压连接管（5），流量取压连接管（5）上焊接流量取压连接法兰（6），流量取压连接法兰（6）上通过流量变送器取压法兰固定螺丝（53）连接流量变送器取压法兰（48），流量变送器取压法兰（48）上通过流量变送器导压管（49）连接流量变送器（50）；所述的补偿机构包括补液管（12）、垂直管道（66）、阻滞板（7）、密度变送器（57）、液位计、压力变送器（24）和介质温度计，水平管道（2）内位于第二个流量取压孔后焊接阻滞板（7），水平管道（2）上位于阻滞板（7）前垂直焊接补液管（12），水平管道（2）上位于阻滞板（7）后垂直焊接垂直管道（66），补液管（12）通过弯头连接垂直管道（66），垂直管道（66）上开两个密度取压孔（13），密度取压孔（13）上焊接密度取压连接管（14），密度取压连接管（14）上焊接密度取压连接法兰（15），密度取压连接法兰（15）上通过密度变送器取压法兰固定螺丝（56）连接密度变送器取压法兰（54），密度变送器取压法兰（54）上通过密度变送器导压管（55）连接密度变送器（57）；垂直管道（66）的顶端焊接液位连接短管（16），液位连接短管（16）上安装液位计，所述液位计包括液位计探杆（21）、液位计接线盒（19）和液位计线缆接头（20），液位连接短管（16）上焊接液位底座法兰（17），液位底座法兰（17）上安装液位计连接法兰（18），固定在液位计连接法兰（18）上的液位计探杆（21）通过液位连接短管（16）插入垂直管道（66）中，液位计探杆（21）的顶端连接液位计接线盒（19），液位计接线盒（19）的旁侧连接出液位计线缆接头（20）；液位连接短管（16）侧壁上开取压孔，取压孔上贯通式焊接压力取压管（22），压力取压管（22）的顶端焊接压力连接底座（23），压力连接底座（23）上安装压力变送器（24）；水平管道（2）上位于补液管（12）前安装介质温度计，所述的介质温度计包括介质温度热电阻探头（8）和介质温度热电阻引线（11），水平管道（2）上焊接介质温度热电阻底座（9），介质温度热电阻底座（9）上通过介质温度热电阻固定螺丝（10）安装介质温度热电阻探头（8），介质温度热电阻探头（8）插入水平管道（2）内，介质温度热电阻探头（8）上接出介质温度热电阻引线（11）；所述的数据运算机构包括数据处理仪表（43），水平管道（2）上通过支架安装数据处理仪表（43），数据处理仪表（43）连接介质温度热电阻引线（11）以及压力变送器输出信号、流量变送器输出信号、液位计输出信号的信号输出线和密度变送器输出信号线（60）。2.根据权利要求1所述的油田采出液流量计量系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆瑞翠，
申请(专利权)人：王燕，
类型：新型
国别省市：江苏;32