一种油气井口产量测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种油气井口产量测量装置，包括节流元件、安装在节流元件上的多参量传感器和光量子相分仪、分别与多参量传感器和光量子相分仪通信连接的数据采集单元、与数据采集单元通信连接的中央处理器。本实用新型专利技术通过天然气从气井开采，到试气，以试采井口第一位置的产量评估装置为依托，实时在线的测量试采井的采气曲线，通过时间累计的数理拟合，可对试采井的试采气能力达到产量的科学评估；整套测量装置设备体积小，成本低，测试完成后无需拆除，从试产试气到正常生产工艺，直接用一套工艺完成，也可以保证后续生产时对于气井产量的持续测量。

【技术实现步骤摘要】
一种油气井口产量测量装置
本技术涉及气井产量评估的
，更具体地说，它涉及一种油气井口产量测量装置。
技术介绍
采气工程是指天然气开采工程中有关气田开发的完井投产作业、气井生产系统与采气工艺方式选择、井下作业工艺技术、试井及生产测井工艺技术、增产挖潜措施、天然气生产、井下作业与修井、地面集输与处理等工艺，试产试气评估是其中试井及生产测井工艺必不可少的重要环节，测井的目的是完井作业的最后一个工序，主要目的是通过测试稳定的气产量，确定生产能力而进行定产生产。气井在开采前有一个探井的过程，对气井的储量进行预估，判断是否有开采价值。若有价值，再进行打井开采。开采时，将油嘴打入地下，通过压力把气井中的天然气压上来。根据气井二项式渗滤方程和稳定试井指示曲线分析，如图1，为产气量与生产压差的关系曲线，气井的生产压差和产量在某一极限以下近似于一条直线，即产气量随着生产压差的增大而增大，当产量超过其极限值后，产量的增加不呈线性比例关系，即单位生产压差的产气量越来越小，使得气井气藏能量利用不够合理。目前气井可分为上升、稳产、递减、末期稳产四个阶段，影响气井的稳产期长短的注意因素核心是采气的速度。采气速度高，稳产年限短，反之，则稳产年限长。采气的速度也和当地用气的需求量有关，若当地用气需求量大，单位时间内需要更多的用气，就需要加大采气的速度；若当地用气需求量小，就需要减小采气的速度，不然供气太多，会造成管道负荷过大，排出多余的气，就会造成浪费。因此，正式采气之前需要有一个试采气过程，来评估气井的产量。<br>目前常用方法，通常采用测试回压下的产量，也可用稳定试井法，常用测试流程主要是采气井口、放喷管线、气水分离器、临界速度流量计和放喷出口的燃烧筒组成。但是现有的开采工艺，试产试气后需要拆除试产试气的原有测量设备，地面工艺仅保留采气树，再后面重新装入生产计量装置。由于试产试气设备体积较大，不拆除会影响后续的生产计量装置；成本也较高，每个气井都装一套会额外增加不少成本，所以一般一个气井测试完后，拆除试产试气设备再用于测试其他气井；但是拆除试产试气装置后，后续正式开采时，就没有对于井口流量的持续测量，不利于对气井产量的评估。另外，在气井试采气过程中，从井口喷出的常常是气体和液体、固体三种组分的混合物。为了确定各气井的天然气的产量，或为了分析地层中储气构造气藏的变化进行动态分析，需要在线测量管线中气体、液体、固体的质量流量，因此在气井试采试气产量评估对于井口管线中气体、液体、固体的质量流量的实时在线测量是十分必要的。只有计算出具体流量，才能根据采气的速度、时间来判断开采量，从而根据实际需求量来调整。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种油气井口产量测量装置，能够对试采井的试采气能力进行科学的评估，并且体积小，可以持续测量。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种油气井口产量测量装置，包括节流元件、安装在节流元件上的多参量传感器和光量子相分仪、分别与多参量传感器和光量子相分仪通信连接的数据采集单元、与数据采集单元通信连接的中央处理器。节流元件用于连接气井，天然气从气井中压出后进入节流元件；多参量传感器是集差压变送器、温度变送器、压力变送器、流量积算仪于一体的新型变送器，可显示工作压力、温度、瞬时、累积流量，并可对气体、蒸汽进行自动温度压力补偿、实现了现场直接显示标况流量、质量流量的功能；光量子相分仪用于测量流经节流元件的介质中所包含的气体、液体、固体的质量流量；数据采集单元用于采集多参量传感器和光量子相分仪测得的数据；中央处理器用于汇总记录数据，并进行统计评估。通过上述技术方案，被测介质从试采井采气树采流出，通过节流元件及多参量传感器，可计算出单位时间内通过的总质量，用多相光量子相分仪测量通过多相流体的相分率，并计算出单位时间内通过的气相质量、液相质量和固相质量，再根据多参量传感器测量的压力、温度可计算出气体的体积、液体的体积流量，实现对试采试气过程中气井产物中气体、液体和固体的实时连续在线测量，可对试采井的生产条件在产量全寿命周期进行拟合评估，科学评估气井生产能力。整套测量装置设备体积小，成本低，测试完成后无需拆除，从试产试气到正常生产工艺，直接用一套工艺完成，也可以保证后续生产时对于气井产量的持续测量。优选的，所述节流元件的进口端设有静态混合器，静态混合器的一端连接节流元件，另一端连接气井口。通过上述技术方案，静态混合器可以利用固定在管内的混合单元体改变流体在管内的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。通过前端的静态混合器，对高压、高流速的被测介质改变其在管内的流动状态，达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的，使得固态、液态、气态的介质充分混合，后续测量结果更加准确。优选的，所述的静态混合器包括两端开口的圆柱形的管道，管道的内壁设有螺旋状的流道。通过上述技术方案，螺旋状的流道可以引导介质的流向，使介质在管道内螺旋流动，可以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的；流出静态混合器的介质再进入节流元件，测量更加准确。优选的，所述节流元件的内径从两端到中间逐渐减小，中间内径最小的部位为喉部段；喉部段两侧对应的位置开有通孔，通孔内设有高压密封件。由于气井口压出的天然气压力很大，有时甚至会达到超高压状态，由于本技术的装置体积小，对于压力的承受能力相比现有技术的大型设备要求更加高。而一般的节流元件对于压力的承受能力有限，特别是在喉部段，介质流速加快，压力增高，对于节流元件的冲蚀更大。所以为了缓解节流元件的压力，在节流元件的喉部段开设通孔，并在通孔中加设高压密封件，密封件可以分担压力，使得节流元件承受的压力减小，避免节流元件受损。优选的，所述的高压密封件包括密封头和抵接件，密封头的前端塞入通孔，密封头的后端与抵接件固定，抵接件与喉部段外侧的管壁抵接。通过上述技术方案，密封头可以保证对通孔的密封，防止介质顺着通孔溢出；抵接件的设计使得密封件与节流元件之间不留空隙，更好的承受压力，也能提高密封效果。优选的，所述抵接件与喉部段外侧的管壁之间设有密封圈，密封圈可以加强抵接件与节流元件之间的密封效果。优选的，所述喉部段外侧的管壁呈台阶状，所述抵接件的形状与管壁配合，台阶状管壁的每段转折处均设有密封圈。通过上述技术方案，管壁设置为台阶状，增大了抵接件与管壁的接触面积，使两者可以更好的无缝配合，使抵接件紧贴管壁，保证密封件的承压能力；转折处的密封圈可以进一步保证密封效果。优选的，所述抵接件的末端设有压紧套，所述的光量子相分仪设于压紧套内，光量子相分仪的前端对准抵接件。通过上述技术方案，压紧套可以增强密封件的承压能力；光量子相分仪的前端对准抵接件，可以对流经喉部段的介质进行检测。综上所述，本技术具有以下有益效果：被测介质从试采井采气树采流出，通过节流元件及多参量传感器，可计算出单位时间内通过的总质量，用多相光量子相分仪测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气井口产量测量装置，其特征在于：包括节流元件（1）、安装在节流元件（1）上的多参量传感器（3）和光量子相分仪（2）、分别与多参量传感器（3）和光量子相分仪（2）通信连接的数据采集单元（4）、与数据采集单元（4）通信连接的中央处理器。/n

【技术特征摘要】
1.一种油气井口产量测量装置，其特征在于：包括节流元件（1）、安装在节流元件（1）上的多参量传感器（3）和光量子相分仪（2）、分别与多参量传感器（3）和光量子相分仪（2）通信连接的数据采集单元（4）、与数据采集单元（4）通信连接的中央处理器。


2.根据权利要求1所述的油气井口产量测量装置，其特征在于：所述节流元件（1）的进口端设有静态混合器（6），静态混合器（6）的一端连接节流元件（1），另一端连接气井口。


3.根据权利要求2所述的油气井口产量测量装置，其特征在于：所述的静态混合器（6）包括两端开口的圆柱形的管道，管道的内壁设有螺旋状的流道（61）。


4.根据权利要求1所述的油气井口产量测量装置，其特征在于：所述节流元件（1）的内径从两端到中间逐渐减小，中间内径最小的部位为喉部段（11）；喉部段（11）两侧对应的位置开有通孔（12），通孔（12）内设有高压密封件（5）。

【专利技术属性】
技术研发人员：梁兴，潘军，邓洪军，罗超，李敬阳，徐斌，陈继革，
申请(专利权)人：重庆非常规油气研究院有限公司，无锡洋湃科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50