一种分支管路流量分配装置及其计量方法制造方法及图纸

本发明专利技术是一种分支管路流量分配装置及其计量方法，分配装置包括上游压力监测表、下游压力监测表和计量装置，上游压力监测表安装在主管路中，分支管路中装有节流器和下游压力监测表，计量装置连接在其中一条分支管路中；分支管路中的节流器除节流孔的孔数能够不一样以外、节流孔的其它所有结构参数均相同，下游压力监测表安装在分支管路中节流器的下游管线中，计量装置安装在其中一条分支管路中的下游压力监测表的下游管线中，使油气以不低于临界流速的状态流经各个节流器、再进入到相应的分支管路中。通过各分支管路上安装的节流器中节流孔的数量，可以准确得到各分支管路上流量的分配比例，显著简化了油气井的计量方式。

A Branch Pipeline Flow Distribution Device and Its Measurement Method

【技术实现步骤摘要】
一种分支管路流量分配装置及其计量方法
本专利技术涉及油田勘探开发过程中油井产量的流量等比分配装置和计量方法，特别是一种分支管路流量分配装置及其计量方法。
技术介绍
油气勘探开发中遇到高产井或井组，为了计量单井或管线流程内原油产量，目前较为成熟的做法是把所有流经流程的油气经过分离处理后，再经计量装置或仪表进行计量。整套分离计量系统体积庞大。不但制造成本和运输成本高，且安全管理难度大。目前技术比较成熟的小体积大量程甚至不分离计量的装置，是借助放射源产生的如r射线，才能实现高产量的计量。但这种计量方式因使用放射源大增了管理难度，存在较大的环保和安全隐患而被淘汰。尤其对于海上油井在平台空间有限环境下的测试计量，更是急需要一种体积小，安全，计量范围广泛的装置或方法。勘探工作中，探井的油气产量大小不确定性较高，而不同量程的计量装置，都有最佳的产量计量范围。要实现对产量差异大的探井流量的准确计量，需要配套系列化的计量设备才能满足，这样又会造成计量设备的整体利用率不高等问题。近年申报申请号为201811252478.8、名称为等流量分支管路计量油气水井产量的计量方法和计量装置，能够通过使用小型计量装置解决油水气井的计量问题，但是各分支计量管路中的节流器都是单孔结构，因此每条支路上的流量完全相等，当预先制造的流程支路管线条数有限时，还要以各条支路上流量相等为前提，一但支路上的流量超出计量装置的量程，还是需要换更大量程的计量装置来解决或者通过扩展分支管线的数量来才能解决。上述问题仍需改进，以进一步降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种分支管路流量分配装置及其计量方法，将一根主管路内的油气水分配到两根或两根以上的分支管路内，并能让各分支管路内的油气水按照已知的比例关系进行流量分配，简化计量方式，减少计量装置的使用量，进一步降低生产成本。本专利技术的技术方案是：一种分支管路流量分配装置包括上游压力监测表、下游压力监测表和计量装置，上游压力监测表安装在主管路中，分支管路中装有节流器和下游压力监测表，计量装置连接在其中一条分支管路中；分支管路中的节流器除节流孔的孔数能够不一样以外、节流孔的其它所有结构参数均相同，下游压力监测表安装在分支管路中节流器的下游管线中，计量装置安装在其中一条分支管路中的下游压力监测表的下游管线中，使油气以不低于临界流速的状态流经各个节流器、再进入到相应的分支管路中。所述节流器包括油嘴和节流板，油嘴和节流板中节流孔的孔数至少设有一个，节流孔的其它所有结构参数包括孔径、孔长和孔的光洁度均相同。所述节流器包括安装在分支管路一和分支管路二中的节流器一和节流器二。所述下游压力监测表包括下游压力监测表一和下游压力监测表二，下游压力监测表一和下游压力监测表二分别安装在节流器一和节流器二的下游管线中。用于所述一种分支管路流量分配装置的计量方法，是将已知节流孔孔数的节流器安装在各分支管路中，用已知的任意一条分支管路或主管路上的流量，或者是通过计量装置计量出任意一条分支管路或主管路上的流量，与节流器上节流孔的孔数对比计算，得出主管路或其他分支管路内的流量。本专利技术的显著效果是：本专利技术在每条分支管路上，安装一个带有多个节流孔，且各节流孔内部结构尺寸、光洁度完全相同的节流器，如：带多个相同结构节流孔的油嘴或节流板等。在确保各条分支管路上节流器中节流孔的孔径规格都相同的前提下，通过调整或更换分支管路上节流器中的油嘴或孔板的规格，变换节流孔的孔径或孔数，使油气水以临界流速的状态流经节流器的各个节流孔。可以避免因各分支管路的形状、长度等因素造成的流动摩阻上的差异，对各分支管路的流量分配的影响。本专利技术通过各分支管路上安装的节流器中节流孔的数量，可以准确得到各分支管路上流量的分配比例。因此，只要计量出或已知任意一条分支管路或主管路上的流量，就能计算出主管路或其他分支管路内的流量。可通过小量程的计量装置实现高产油气的产量计量，只用一套小型计量装置就能解决大范围流量变化的流量计量问题，可以最少只用两条分支管路就能实现更大流量范围变化的油气产量计量。本专利技术尤其适用于高产井的产量计量以及在生产流程或输送流程内对油气的计量，也能够按比例分配和控制各分支管路中油气水流量，对于空间狭小的海上石油平台油气井的计量工作尤其具有显著的使用意义。本专利技术显著简化了油气井的计量方式，减少了计量装置的使用量，显著降低了生产成本，能够产生很好的经济效益和社会效益。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图1中节流器中节流孔的孔数仅为一种示例，节流孔的数量可以结合节流的需要进行调整，但必须保证两条分支管路一4和分支管路二7上的节流器中的各节流孔的孔径、长度、光洁度等有关节流孔的结构参数一致。具体实施方式以下结合附图详述本专利技术，并非限制本专利技术的保护范围，凡使用本专利技术的设计思路得出的改进均属于本专利技术的保护范畴。参见图1，一种分支管路流量分配装置包括上游压力监测表1、下游压力监测表和计量装置，上游压力监测表1安装在主管路2中，分支管路中装有节流器和下游压力监测表，计量装置连接在其中一条分支管路中；分支管路中的节流器除节流孔的孔数能够不一样以外、节流孔的其它所有结构参数均相同，下游压力监测表安装在分支管路中节流器的下游管线中，计量装置安装在其中一条分支管路中的下游压力监测表的下游管线中，使油气以不低于临界流速的状态流经各个节流器、再进入到相应的分支管路中。主管路2为输入管路，分支管路为输出管路。所述节流器包括油嘴和节流板，油嘴和节流板中节流孔的孔数至少设有一个，节流孔的其它所有结构参数包括孔径、孔长和孔的光洁度均相同。所述节流器包括安装在分支管路一4和分支管路二7中的节流器一5和节流器二6。所述下游压力监测表包括下游压力监测表一3和下游压力监测表二8，下游压力监测表一3和下游压力监测表二8分别安装在节流器一5和节流器二6的下游管线中。所述主管路2的进口与油气供给管线连接，分支管路的出口与油气输出管线连接。与所述主管路2连接的分支管路包括分支管路一4和分支管路二7，分支管路至少设有两条。用于一种分支管路流量分配装置的计量方法，是将已知节流孔孔数的节流器安装在各分支管路中，用已知的任意一条分支管路或主管路2上的流量，或者是通过计量装置计量出任意一条分支管路或主管路2上的流量，与节流器上节流孔的孔数对比计算，得出主管路2或其他分支管路内的流量。由图1可知，主管路2内的油气，分别经分支管路一4上的节流器一5和分支管路二7上的节流器二6节流后，流入到对应的下游管线中。通过对分支管路一4或分支管路二7下游管线中的控制阀门进行节流或分流调节，观察下游管线压力的小幅度变化，如不会引起分支管路一4中节流器一5和分支管路二7中节流器二6的上游管线、即主管路2的压力的变化。这时流经分支管路一4中节流器一5和分支管路二7中节流器二6各节流孔的流速达到或超过临界流速，当流速高于或等于临界流速时压力波无法逆向传播，下游压力波动对上游压力不会产生影响并且各节流器中的节流孔内油气的流速相等，相同孔径下的流量也相等。因此流入分支管路一4和分支管路二7中的油气水的流量会按照各分支管路上节流器中节流孔孔数的比值进行相应的流量分配。且这种关系不会因下游压力的小幅度波动或节流器一5和节流器二6下游压力的差异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分支管路流量分配装置包括上游压力监测表（1）、下游压力监测表和计量装置，上游压力监测表（1）安装在主管路（2）中，分支管路中装有节流器和下游压力监测表，计量装置连接在其中一条分支管路中，其特征是，分支管路中的节流器除节流孔的孔数能够不一样以外、节流孔的其它所有结构参数均相同，下游压力监测表安装在分支管路中节流器的下游管线中，计量装置安装在其中一条分支管路中的下游压力监测表的下游管线中，使油气以不低于临界流速的状态流经各个节流器、再进入到相应的分支管路中。

【技术特征摘要】
1.一种分支管路流量分配装置包括上游压力监测表（1）、下游压力监测表和计量装置，上游压力监测表（1）安装在主管路（2）中，分支管路中装有节流器和下游压力监测表，计量装置连接在其中一条分支管路中，其特征是，分支管路中的节流器除节流孔的孔数能够不一样以外、节流孔的其它所有结构参数均相同，下游压力监测表安装在分支管路中节流器的下游管线中，计量装置安装在其中一条分支管路中的下游压力监测表的下游管线中，使油气以不低于临界流速的状态流经各个节流器、再进入到相应的分支管路中。2.如权利要求1所述一种分支管路流量分配装置，其特征是，所述节流器包括油嘴和节流板，油嘴和节流板中节流孔的孔数至少设有一个，节流孔的其它所有结构参数包括孔径、孔长和孔的光洁度均相同。3.如权利要求1或2所述一种分支管路流量分配装置，其特征是，所述节流器包括安装在分支管路一（4）和分支管路二（7）中的节流器一（5）和节流器二（6）。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴运刚，张太斌，王梅，刘明辉，杨育升，卢云霄，王海波，孙经光，马庆利，韩同方，安涛，卢继锋，栗继美，黄建生，窦刚，张红，刘仲锋，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司井下作业公司，
类型：发明
国别省市：北京,11