一种用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统，包括，主系统，包括管路模块和控制模块，其中，管路模块，包括第一进气管、测量回路和出尘管和第一出气管，所述第一进气管与所述测量回路于第一接口处连接，所述出尘管与所述测量回路连接，所述第一出气管与所述出尘管中间部位处的第二接口连接；所述测量回路包括四通转换球阀和检测管，所述四通转换球阀设置于所述出尘管与所述测量回路连接处；通过在主系统与备用系统之间切换，实现主系统故障时启用备用系统，达到不间断测量的目的；可以实现在杂质清理的同时测量流量，利用双向杂质去除法清理效果更加优异。

A system and method for removing surface impurities of gas field flow measurement device

【技术实现步骤摘要】
一种用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统和方法
本专利技术涉及气田计量
，尤其是一种用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统和方法。
技术介绍
随着全球环保意识的增强，人们对于能源的需求越来越高，传统的煤、石油等能源的过度使用给环境带来了很大污染，所以我国对清洁能源的需求不断增加，对油气田、天然气田等的勘探与开发也更加重视。在气田开采过程中，对开采出的油气和天然气进行精确测量，保证气体安全可靠的输送，有利于为后期开采与资源分配提供科学准确的数据，这其中就必须涉及到流量测量装置的使用。现有气田使用的流量测量装置种类很多，其中以孔板流量计的应用最为广泛，但是从气田开采出的气体多为气固混合物，气体中所含杂质较多，测量系统长时间运行后流量计表面会因为杂质附着而结垢，大幅度降低流量计的测量精度。章伟等人(章伟,杨斌.天然气孔板流量计的测量精度分析[J].自动化与仪器仪表,2015(05):198-199.)认为开采出的天然气经过孔板流量计进行测量时，杂质容易吸附在孔板流量计的表面处形成污垢，使孔板的流通面积变小，从而造成差压增大，使流量计测量值大于实际值，影响流量计的测量精度，但是章伟等人仅仅分析了孔板流量计表面结垢会影响测量，并没有提出解决流量计表面结垢、提高测量精度的方法。何云奇(何运奇.浅谈影响标准孔板流量计测量天然气流量准确度的因素及应对措施[J].计量与测试技术,2019,46(06):73-75.)认为流量计的实际供气量低于设计流量，造成运行时天然气流体的管径雷诺数较小，根据流体动力学原理，天然气管径雷诺数越小其质子和其中的微粒扩散越弱，造成固体微粒凝聚形成两相流，在运行过程中不可避免的在流量计表面沉积粉尘或者其他杂质，他提出使用对天然气除尘处理和定期对孔板进行检查维护的办法减少粉尘杂质对孔板流量计的影响以保证测量结果的准确性，但是在天然气除尘过程中不能保证杂质完全被去除，未被去除的杂质会继续吸附在流量计表面处影响测量精度；李政等人(李政,盛春艳,罗瑶,彭永娟,卫巍.标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析[J].中国计量,2010(06):97-99.)也提出使用定期对流量计检查清洗的办法解决表面杂质对计量的影响，但是定期校验时既要取出对孔板流量计进行精度校验工作，又要对整个测量系统进行修正，存在校验工作复杂，校验周期长，无法对气田进行连续开采计量等问题。党晓利(李政,党晓利,潘红霞.标准孔板流量计测量天然气流量计量附加误差分析[J].石油工业技术监督,2009,25(09):44-46.)等人提出可以使用过滤的方式去除气体中携带的杂质，但是采用过滤器除杂法只能消除部分杂质，对于粒径较小的杂质并不能完全去除，粒径较小的杂质在系统长时间运行后依然会在流量计表面结垢。刘昭(专利名称：清洗质量流量计结构的装置；申请号：201420483643.1)和张俊佩(专利名称：用于烟草薄片浓缩液的质量流量计的清洗设备；申请号：201621396351.X)提出可以通过化学反应法来进行去除质量流量计的污垢，但是若采用化学物质之间相互反应去除杂质，难以确定投放化学物的量，若化学物投放过少，污垢难以被完全去除，若投放过多，残余的化学物会影响所测介质的物化性质，对被测介质产生影响；另一方面，使用化学反应法时必须关闭测量系统，难以实现系统不间断计量。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术所要解决的技术问题是现有计量设备中流量计积垢难以清理，以及系统故障时需停下系统检修，导致无法实现不间断计量，以及清理效果不佳的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统，包括，主系统，包括管路模块和控制模块，其中，管路模块，包括第一进气管、测量回路和出尘管和第一出气管，所述第一进气管与所述测量回路于第一接口处连接，所述出尘管与所述测量回路连接，所述第一出气管与所述出尘管中间部位处的第二接口连接；所述测量回路包括四通转换球阀和检测管，所述四通转换球阀设置于所述出尘管与所述测量回路连接处；所述检测管于第三接口和第四接口处与所述四通转换球阀连接，所述出尘管于第五接口处与所述四通转换球阀连接；控制模块，包括第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，所述第一阀门设置于所述第一进气管上，所述第二阀门设置于第一接口和第三接口之间，所述第四阀门设置于所述第一出气管上。作为本专利技术所述用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统的一种优选方案，其中：还包括，除垢模块，包括清理泵、废槽和连接管，所述清理泵通过所述连接管于所述第六接口处与所述四通转换球阀连通，所述废槽设置于所出尘管末端，所述第三阀门设置于所述废槽和所述第二接口之间。作为本专利技术所述用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统的一种优选方案，其中：所述检测管内设置有流量计，所述流量计设置于所述第一接口和所述第四接口中间区域。作为本专利技术所述用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统的一种优选方案，其中：所述四通转换球阀包括第一连接管和第二连接管；所述第三接口、第四接口、第五接口和第六接口位置均匀分布，所述第一连接管和第二连接管分别将所述第三接口、第四接口、第五接口和第六接口中两个相互连通。作为本专利技术所述用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统的一种优选方案，其中：还包括，备用系统，所述备用系统与所述主系统结构一致，其中，备用系统中的第二进气管与所述第一进气管相联通，所述第二进气管上设置有第五阀门；所述备用系统中的第二出气管与所述第一出气管相连通，所述第二出气管上设置有第六阀门。一种利用上述的用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统的表面杂质去除方法：主系统工作状态下关闭第五阀门和第六阀门，打开第一进气管上的第一阀门和第一出气管上的第四阀门，选择主系统工作；向进气口输送被测流量，调整控制模块的阀门使被测流量通过流量计；切换阀门开关，关闭第一阀门和第四阀门，打开第五阀门和第六阀门，选择备用系统工作，对主系统进行清理；启动清理泵，向测量回路中输送冲刷流体，调整控制模块的阀门开关以及四通转换球阀的位置使冲刷流体正向通过流量计；调整控制模块的阀门开关以及四通转换球阀的位置使冲刷流体反向通过流量计。作为本专利技术所述用于去除气田流量测量装置的表面杂质的方法的一种优选方案，其中：所述冲刷流体为气体或液体。作为本专利技术所述用于去除气田流量测量装置的表面杂质的方法的一种优选方案，其中：主系统工作，被测流量通过流量计时的阀门通断情况为：第一阀门和第四阀门打开，第三阀门和第四阀门关闭。作为本专利技术所述用于去除气田流量测量装置的表面杂质的方法的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统，其特征在于：包括，/n主系统(S1)，包括管路模块(100)和控制模块(200)，其中，/n管路模块(100)，包括第一进气管(101)、测量回路(102)和出尘管(103)和第一出气管(104)，所述第一进气管(101)与所述测量回路(102)于第一接口(A)处连接，所述出尘管(103)与所述测量回路(102)连接，所述第一出气管(104)与所述出尘管(103)中间部位处的第二接口(B)连接；/n所述测量回路(102)包括四通转换球阀(102a)和检测管(102b)，所述四通转换球阀(102a)设置于所述出尘管(103)与所述测量回路(102)连接处；所述检测管(102b)于第三接口(C)和第四接口(D)处与所述四通转换球阀(102a)连接，所述出尘管(103)于第五接口(E)处与所述四通转换球阀(102a)连接；/n控制模块(200)，包括第一阀门(201)、第二阀门(202)、第三阀门(203)和第四阀门(204)，所述第一阀门(201)设置于所述第一进气管(101)上，所述第二阀门(202)设置于第一接口(A)和第三接口(C)之间，所述第四阀门(204)设置于所述第一出气管(104)上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统，其特征在于：包括，
主系统(S1)，包括管路模块(100)和控制模块(200)，其中，
管路模块(100)，包括第一进气管(101)、测量回路(102)和出尘管(103)和第一出气管(104)，所述第一进气管(101)与所述测量回路(102)于第一接口(A)处连接，所述出尘管(103)与所述测量回路(102)连接，所述第一出气管(104)与所述出尘管(103)中间部位处的第二接口(B)连接；
所述测量回路(102)包括四通转换球阀(102a)和检测管(102b)，所述四通转换球阀(102a)设置于所述出尘管(103)与所述测量回路(102)连接处；所述检测管(102b)于第三接口(C)和第四接口(D)处与所述四通转换球阀(102a)连接，所述出尘管(103)于第五接口(E)处与所述四通转换球阀(102a)连接；
控制模块(200)，包括第一阀门(201)、第二阀门(202)、第三阀门(203)和第四阀门(204)，所述第一阀门(201)设置于所述第一进气管(101)上，所述第二阀门(202)设置于第一接口(A)和第三接口(C)之间，所述第四阀门(204)设置于所述第一出气管(104)上。


2.根据权利要求1所述的用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统，其特征在于：还包括，除垢模块(300)，包括清理泵(301)、废槽(302)和连接管(303)，所述清理泵(301)通过所述连接管(303)于所述第六接口(F)处与所述四通转换球阀(102a)连通，所述废槽(302)设置于所出尘管(103)末端，所述第三阀门(203)设置于所述废槽(302)和所述第二接口(B)之间。


3.根据权利要求1或2所述的用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统，其特征在于：所述检测管(102b)内设置有流量计(102c)，所述流量计(102c)设置于所述第一接口(A)和所述第四接口(D)中间区域。


4.根据权利要求3所述的用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统，其特征在于：所述四通转换球阀(102a)包括第一连接管(102a-1)和第二连接管(102a-2)；
所述第三接口(C)、第四接口(D)、第五接口(E)和第六接口(F)位置均匀分布，所述第一连接管(102a-1)和第二连接管(102a-2)分别将所述第三接口(C)、第四接口(D)、第五接口(E)和第六接口(F)中两个相互连通。


5.根据权利要求4所述的用于去除气田流量测量装置的表面杂质的系统，其特征在于：还包括，
备用系统(S2)，所述备用系统(S2)与所述主系统(S1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯国增，郭月姣，石大川，徐彤，顾鑫鑫，顾忱，孟博，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32