天然气地下储气库单井注采同管双向计量装置及计量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种天然气地下储气库单井注采同管双向计量装置及计量方法。计量方法包括：采集压力、温度及节流阀开度数据；根据天然气组分以及采集的温度、压力数据的平均值，计算当前条件下天然气混合物的气相质量分数、液相质量分数、含水率及物性参数；判别当前的作业流程；如果当前为采气作业流程，则计算单井的气相流量和液相流量；如果当前为注气作业流程，则计算单井的气体流量。本发明专利技术的装置结构简单，工作范围宽广且性能稳定，不受流态、相态、凝析液、固体杂质等因素的干扰。本发明专利技术的方法可实现自动注气、采气的单井双向计量功能，实现了单井的实时、在线、连续计量，以及气、液相的分相计量。

Bi-directional metering device and measurement method for single well injection and production of single well in natural gas underground gas storage

The invention discloses a bi-directional metering device and measuring method for single well injection production same tube in natural gas underground gas storage. The measurement method includes: collecting pressure, temperature and throttle opening data; according to the natural gas composition, average temperature and pressure data acquisition, calculation of natural gas mixtures under the current conditions of gas phase concentration, liquid phase mass fraction, water content and physical parameters; judging the operation process; if the current for the gas recovery process, the calculation of single well gas flow rate and liquid flow rate; if the current for the gas injection process, the calculation of gas flow in single wells. The device has simple structure, wide working range and stable performance, and is not disturbed by factors such as flow state, phase state, condensate liquid, solid impurity and so on. The method of the invention can realize the two-way metering function of single well and automatic gas injection and gas production, and realizes real-time, online and continuous metering of single well as well as the phase separation of gas and liquid phase.

【技术实现步骤摘要】
天然气地下储气库单井注采同管双向计量装置及计量方法
本专利技术属于天然气地下储气库井口注采双向计量
领域，更具体地，涉及一种利用节流阀节流原理进行计量的装置，主要用于天然气地下储气库在注气和采气过程中，实现单井的实时、在线、连续、气液分相的双向计量功能，属于一种内部计量器具。
技术介绍
天然气地下储气库(简称“储气库”)是确保向天然气用户平稳供气的最佳选择，具有储存量大、安全性高、使用年限长、经济易行等优点，是目前较为普遍采用的一种天然气存储设施。储气库地面井组中各单井的注气计量数据和采气计量数据是评价该区域地层天然气储存能力和采出能力的重要依据。储气库注采单井要求双向计量、承载高低压交替变化，而且在注采气成分、压力、流量、相态、流态变化较大条件下仍然能保证较高的计量精度及可靠度等特点，对计量仪表提出了较为苛刻的要求，因此选用适合储气库运行工况特点的计量装置至关重要。目前储气库井口注采双向计量多采用靶式流量计和超声流量计。靶式流量计根据伯努利方程，当介质在测量管中流动时，因其自身的动能与靶板产生压差，而产生对靶板的作用力，使靶板产生微量的位移，其作用力的大小与介质流速的平方成正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气地下储气库单井注采同管双向计量方法，其特征在于，所述方法包括：采集压力、温度及节流阀开度数据；根据天然气组分以及采集的温度、压力数据的平均值，计算当前条件下天然气混合物的气相质量分数、液相质量分数、含水率及物性参数；判别当前的作业流程；如果当前为采气作业流程，则计算单井的气相流量和液相流量；如果当前为注气作业流程，则计算单井的气体流量。

【技术特征摘要】
1.一种天然气地下储气库单井注采同管双向计量方法，其特征在于，所述方法包括：采集压力、温度及节流阀开度数据；根据天然气组分以及采集的温度、压力数据的平均值，计算当前条件下天然气混合物的气相质量分数、液相质量分数、含水率及物性参数；判别当前的作业流程；如果当前为采气作业流程，则计算单井的气相流量和液相流量；如果当前为注气作业流程，则计算单井的气体流量。2.根据权利要求1所述的天然气地下储气库单井注采同管双向计量方法，其特征在于，利用相平衡热力学计算模型计算当前条件下天然气混合物的气相质量分数、液相质量分数、含水率及物性参数。3.根据权利要求1所述的天然气地下储气库单井注采同管双向计量方法，其特征在于，单井的气相、液相的体积流量计算过程如下：式中，Qgsc为气体在标况下的体积流量，ρgsc为气体在标况下的密度，C为分配系数，为质量流量，xg为气相的质量分数，QL为液相的体积流量，ρL为液相的密度。4.根据权利要求1所述的天然气地下储气库单井注采同管双向计量方法，其特征在于，单井的气体流量计算过程如下：对于亚临界流状态，流量与压力比的关系表示为：对于临界流动，最大气流量按下式进行计算：式中，Qgsc为气体在标况下的体积流量，d为节流阀孔眼直径，Z为气体偏差系数，γg为天然气的相对密度，P1、P2为节流阀前后的压力，r为压力比，k为气体绝热指数，T1为节流阀前的测取点温度。5.根据权利要求1所述的天然气地下储气库单井注采同管双向计量方法，其特征在于，进一步包括对装置进行标定，包括：拆下标定接头，连接移动计量装置的接头，对比所述移动计量装置的计量结果与所述计量方法的计算结果；或者首先关井，测量稳定后下游生产分离器的流量；然后启井，测量稳定后下游生产分离器的流量，启井、停井期间下游分离器的流量差值为该井的实测产量。6.一种天然气地下储气库单井注采同管双向计量装置，其特征在于，所述装置包括：依次连接的第一温压测取直管、节流阀和第二温压测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，吴希，代林，
申请(专利权)人：北京陆海善道科技发展有限公司，成都龙啸投资有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11