一种计量选井混输撬及其控制计量方法技术

本发明专利技术涉及一种计量选井混输撬及其控制计量方法，为油井产量计量技术领域；包括选井阀组Ⅱ；包括自动计量装置Ⅰ，其通过开闭相应的阀门形成液体流量计量管线、气体流量计量管线、含水计量管线；包括降压混输装置Ⅲ，其通过混输泵将井组的介质输送至降压；所述计量汇管、生产汇管分别与自动计量装置Ⅰ相连，生产汇管还与降压混输装置Ⅲ相连。还公开了计量选井混输撬的控制计量方法。本发明专利技术达到的有益效果是：结构简化、所需设备少、极大幅度地降低了成本；通过阀门的切换即可实现生产、计量；再通过阀门的切换，使得计量时能实现液体流量计量、气体流量计量、含水三种计量情况，控制更为简单。单。单。

【技术实现步骤摘要】
一种计量选井混输撬及其控制计量方法


[0001]本专利技术涉及油井产量计量
，特别是一种计量选井混输撬及其控制计量方法。

技术介绍

[0002]随着油田进入开发阶段，以及国家对于降本增效和排控目标的要求，油田正在逐步取消一级计量站，简化地面建设流程、减少一次性建站投资已成为油田地面流程建设的主要趋势。
[0003]常规的油田地面建设为数口油井通过阀组汇集后，通过加热、分离后，分别通过气路管线、液路管线汇集输送到集中处理站，或通过空气压缩机及离心泵等输送至大型集中处理站，同时在多口油井的汇集处，设置有计量间，在计量间内配备计量分离器，通过手动抄表或计时等方法实现单井的准确计量。这种计量及输送方式需要分别建设2条输送管线，同时需要投入分离器、加热炉、计量间、压缩机、外输泵等设备设施，投资较大，建设周期长，特别是在偏远地区，生产和管理成本也较大，已不适用于目前的国际形势和总部关于提质增效的要求。
[0004]目前比较新兴的输送方式为：油气不分离，通过混泵进行输送。但如果要实现复杂工况，还是需要繁琐的设备和设施等，例如加热炉、计量间等。
[0005]基于此，本公司通过对田地面建设及混输泵和计量装置的长期研究，设计一种计量选井混输撬。
[0006]并且本方案通过分离器M、分离器N以及两者之间阀门的设置，形成了替代“三相流流量计”的结构，以低成本设计实现同样的功能。解决因成本问题，无法大范围推广使用的问题。
[0007]需说明的是，“三相流流量计”，是一款用于井口出油量在线测量的装置，能够较准确、较自动化地计量油井的液量、气量、含水等油井的产量参数。唯一的缺点是，造价高，无法实现每口油井的在线计量，推广较为困难。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种计量选井混输撬及其控制计量方法，其结构简化、所需设备少、极大幅度地降低了成本；通过阀门的切换即可实现生产、计量；再通过阀门的切换，使得计量时能实现液体流量计量、气体流量计量、含水三种计量情况，控制更为简单。
[0009]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种计量选井混输撬及其控制计量方法，包括：选井阀组Ⅱ，其具有多个电动三通阀R，每个电动三通阀R的第一接口均连有一根单井管线，所有电动三通阀R的第二接口均连在同一根计量汇管上，所有电动三通阀R的第三接口均连在同一根生产汇管上；
M连通且与分离器N关闭；将电动防爆球阀C关闭、电动防爆球阀D开启。
[0018]气体流量计量管线中，油井中的流体经计量进口管、三通电磁阀A进入到分离器M内；在油井中的流体在分离器M内气、液分离；并让液体经三通电磁阀、计量出口管排出；通过计量气体在分离器内的体积与时间，即可获得气体流量情况。
[0019]此外，分离器N内的气体，经电动防爆球阀D开启、中间辅管、导流管流至计量出口管排出。
[0020]进一步作为优选地，所述自动计量装置Ⅰ形成含水计量管线时：经三通电磁阀A，让计量进口管与分离器N连通且与分离器M关闭；经三通电磁阀B，让计量出口管与分离器M连通且与分离器N关闭；经电动防爆球阀C关闭、电动防爆球阀D开启，让分离器N经中间辅管、导流管与计量出口管相连通。
[0021]含水计量管线中，油井中的流体经三通电磁阀A流入分离器N中，油井中的流体进行气体、水、油的分离，通过油水界面仪测量一定时间内水位的变化情况，即可获得含水情况。
[0022]一种计量选井混输撬的控制计量方法，其包括以下步骤：S1、当进行正常生产时，通过三通电磁阀A、三通电磁阀B，让计量汇管、生产汇管与自动计量装置Ⅰ的连接断开；选择相应的油井，让油井中的油气通过单井管线、经电动三通阀R流入生产汇管中，然后通过降压混输装置Ⅲ中的混输泵送至降压站，进行降压排出；S2、当需要计量时，通过三通电磁阀A，让计量汇管与自动计量装置Ⅰ连通，通过三通电磁阀B与自动计量装置Ⅰ根据具体计量情况选择断开或连通管。
[0023]进一步地，所述的步骤S2中：S21、液体流量计量管线工作时a、积液阶段此时，分离器M的气压管路与计量出口管连通；当油井中的流体通过计量进口管、三通电磁阀A流入到分离器M中后，该流体进行气、液分离；分离后的气通过电动防爆球阀C，经中间辅管、导流管，从计量出口管排出；分离后的液体停留在分离器M内，进行积液；b、计量阶段当分离器M中的液位积聚到下液位时，计时器开始计时；当分离器M中的液位积聚到上液位时，计时结束；此时，气体正常排出；此时，计算上下的液位差ΔH，通过分离器M1的内表面截面积S，即可计算出液体的体积V=ΔH
·
S，用计算出的液体基体除以时间差Δt，即可计算出该油井的液体流量：QL=ΔH
·
S/Δt；S22、当气体流量计量管线工作时：a、积液阶段当油井中的流体通过计量进口管、三通电磁阀A流入到分离器M中后，该流体进行气、液分离；分离后的气体排出，分离后的液体在分离器M聚集；此时气体排出，是经电动防爆球阀C排出至计量出口管中的；b、计量阶段
当液位积聚到上液位时，计时器开始计时；此时，分离器M的气体管线关闭；那么流体分离后的气体就会在分离器M内聚集；当分离器M液位积聚到下液位时，计时结束；此时，算上下的液位差ΔH，通过分离器M的内表面截面积S，即可计算出气体的体积V=ΔH
·
S，用计算出的液体基体除以时间差Δt，即可计算出该油井的液体流量：QG=ΔH
·
S/Δt，在通过PVT气态方式，即可计算出标准状况下该油井的气体流量，压力有分离器M1上的压力变送器提供具体参数，温度由分离器M上的温度变送器提供参数；S23、含水计量管线工作时：a、积液阶段油井中的流体，通过三通电磁阀A进入分离器N内，该流体分离成水、油、气体；分离后的气体经电动防爆球阀D从计量出口管排出；分离后的水、油在分离器N内积聚；b、计量阶段b1、初始高度计量当分离器N内积液达到下液位时，关闭分离器M的流体进入；然后通过三通电磁阀B让分离器N的下部与分离器M的下部连通；由于水、油会自然沉降分层，因此此时水会在下层进入分离器M内，让分离器N内的液体自然沉降；通过油水分界面仪测量沉降后的油水界面，以及液位高度；b2、再通过三通电磁阀A让油井中的流体进入分离器N，此时分离器N处于积液状态；当达到上液位时，停止流体进入分离器N，通过三通电磁阀A让分离器M上部、分离器 N上部连通；当分离器N自然沉淀一段时间后，再次测量分离器N内的液位、油水界面的高度；此时计算出油井的体积含水率：。
[0024]需要说明的是，本专利技术适用油井的工况为：1MPa~2.0MPa的中低压；5m3/d~100m3/d的中小排量，即液量体积；含水10%~100%的中高含水。
[0025]需要说明的是，本专利技术的设计思路为：采用电动三通阀R自动选井阀组+双筒式计量装置（实现油、气、水、含水自动计量）+螺杆泵降压外输。
[0026]此外，对于自动计量装置Ⅰ：通过设置两个用于计量的分离器，即分离器M/N；一个计量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计量选井混输撬，其特征在于：包括：选井阀组Ⅱ，其具有多个电动三通阀R（20）；每个电动三通阀R（20）的第一接口均连有一根单井管线（21），所有电动三通阀R（20）的第二接口均连在同一根计量汇管（22）上，所有电动三通阀R（20）的第三接口均连在同一根生产汇管（23）上；自动计量装置Ⅰ，其通过开闭相应的阀门形成液体流量计量管线、气体流量计量管线、含水计量管线；降压混输装置Ⅲ，其通过混输泵（30）将井组的介质输送至降压；所述计量汇管（22）、生产汇管（23）分别与自动计量装置Ⅰ相连，生产汇管（23）还与降压混输装置Ⅲ相连；当进行计量时，单井管线（21）、自动计量装置Ⅰ、生产汇管（23）、降压混输装置Ⅲ依次相连；当进行正常生产时，单井管线（21）、生产汇管（23）、降压混输装置Ⅲ依次相连。2.根据权利要求1所述的一种计量选井混输撬，其特征在于：所述选井阀组Ⅱ中：所述计量汇管（22）、生产汇管（23）之间并联有多根桥管（24），桥管（24）上设置有电动三通阀R（20）；所述计量汇管（22），其一端连在自动计量装置Ⅰ上，其另一端封堵；所述生产汇管（23），其一端连在自动计量装置Ⅰ上，其中间部位与降压混输装置Ⅲ相连，其另一端连在降压混输装置Ⅲ上形成旁通管线。3.根据权利要求2所述的一种计量选井混输撬，其特征在于：所述降压混输装置Ⅲ中：经管道依次连接有调节阀S（31）、混输泵（30）、调节阀T（32）、处理站；所述生产汇管（23）经旁通阀（33）连在降压混输装置Ⅲ中调节阀T、处理站之间的管道上，形成旁通管线。4.根据权利要求1~3任一项所述的一种计量选井混输撬，其特征在于：所述自动计量装置Ⅰ中：包括分离器M（1）、分离器N（2）；计量进口管线，其通过分离器M（1）的上部、分离器N（2）的上部、计量进口管（5）经管道分别连接在三通电磁阀A（3）的三个接口上形成；计量出口管线，其通过分离器M（1）的下部、分离器N（2）的下部、计量出口管（6）经管道分别连接在三通电磁阀B（4）的三个接头上形成；气路管线，其通过分离器M（1）的顶部、电动防爆球阀C（11）、中间辅管（7）、电动防爆球阀D（12）、分离器N（2）的顶部经管道相连，且中间辅管（7）通过导流管（8）连接在计量出口管（6）上形成；所述计量进口管线、计量出口管线、气路管线上，通过控制相应阀门的开闭形成三种功能状态的管线，即液体流量计量管线、气体流量计量管线、含水计量管线。5.根据权利要求4所述的一种计量选井混输撬，其特征在于：所述分离器M（1）、分离器N（2）设有参数监控仪，参数监控仪经控制面板与RTU系统相连实现数据远传；所述控制面板，其上设有计时器；所述参数监控仪，包括油水界面仪、液位变送器（10）、温度变送器、压力变送器（9）；所述油水界面仪，设置于相应分离器内；
所述液位变送器（10），设置于相应分离器侧面；所述温度变送器，设置于相应分离器上；所述压力变送器（9），设置于相应分离器顶部处的气管管线上。6.根据权利要求4所述的一种计量选井混输撬，其特征在于：所述自动计量装置Ⅰ形成液体流量计量管线时：经三通电磁阀A（3），让计量进口管（5）与分离器M（1）通且与分离器N（2）闭；经三通电磁阀B（4），让计量出口管（6）与分离器N（2）通且与分离器M（1）关；将电动防爆球阀C（11）开启、电动防爆球阀D（12）关闭，让分离器M（1）经中间辅管（7）、导流管（8）与计量出口管（6）相连通。7.根据权利要求4所述的一种计量选井混输撬，其特征在于：所述自动计量装置Ⅰ形成气体流量计量管线时：经三通电磁阀A（3），让计量进口管（5）与分离器M（1）通且与分离器N（2）闭；经三通电磁阀B（4），让计量出口管（6）与分离器 M（1）通且与分离器N（2）闭；将电动防爆球阀C（11）关闭、电动防爆球阀D（12）开启。8.根据权利要求4所述的一种计量选井混输撬，其特征在于：所述自动计量装置Ⅰ形成含水计量管线时：经三通电磁阀A...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，陈利，李心明，赵川，
申请(专利权)人：四川凯创机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：