一种原油三相计量系统及计量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种原油三相计量系统及计量方法，本发明专利技术液相测量模块包括输入管、缓冲排管、气相输出管、气相输入管和输出管，输入管和输出管均与缓冲排管的底部相连，气相输出管和气相输入管均与缓冲排管的顶部相连，缓冲排管上设置有液位计，两个液相测量模块的输入管与总输入管通过第一电动三通阀相连，两个液相测量模块的气相输出管分别通过单向阀与气相测量模块的进口相连，两个液相测量模块的气相输入管与气相测量模块的出口通过第二电动三通阀相连，本发明专利技术计量方法采用前述计量系统，使用本发明专利技术提供的装置与计量方法可以准确稳定且不受介质工况条件约束的实现原油采出物的计量，极大地简化了原本复杂的多相流问题。极大地简化了原本复杂的多相流问题。极大地简化了原本复杂的多相流问题。

【技术实现步骤摘要】
一种原油三相计量系统及计量方法


[0001]本专利技术涉及石油计量
，具体为一种原油三相计量系统及计量方法。

技术介绍

[0002]在油田的生产过程中，油井产出介质的精确计量是油田开采开发过程中的一项重要环节，通过对油井产出介质的精确计量，我们可以确定该油井的油、气产量以及含水率等生产参数，从而进一步的了解该油藏的生产动态变化,为下一步的油井开发工作提供有科学依据的基础参数。
[0003]油田现有的常规计量装置主要包括三相分离器、多相流测量仪等。其中，三相分离器是压力容器，使用步骤复杂，每年都需要对装置进行年检，而且操作人员必须具备相应的资质，使用复杂；多相流测量仪，其有效相含率测量主要依赖放射线技术，测量精度普遍较差，误差率10％到30％，与实际应用需求相差较远，且存在可靠性较差、受流态影响，不适用于宽相含率变化等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种测量准确性高的原油三相计量系统，以及提供一种采用前述计量系统的计量方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术包括总输入管、液相测量模块、气相测量模块和总输出管，所述液相测量模块有两个，液相测量模块包括输入管、缓冲排管、气相输出管、气相输入管和输出管，输入管和输出管均与缓冲排管的底部相连，气相输出管和气相输入管均与缓冲排管的顶部相连，缓冲排管上设置有液位计，两个液相测量模块的输入管与总输入管通过第一电动三通阀相连，两个液相测量模块的气相输出管分别通过单向阀与气相测量模块的进口相连，两个液相测量模块的气相输入管与气相测量模块的出口通过第二电动三通阀相连，两个测量模块的输出管与总输出管通过电动阀门相连，总输出管上连接有含水分析仪。
[0006]优选的，本专利技术包括控制系统，第一电动三通阀、第二电动三通阀、电动阀门、液位计、气相测量模块、含水分析仪均与控制系统连接。
[0007]优选的，所述的缓冲排管包括防溢出结构，所述的防溢出结构包括横管、竖管与浮塞，缓冲排管包括U形主管、与U形主管一端并列的竖向副管，多个上下排列且两端分别连接U形主管的一端和竖向副管的横向副管，气相输出管的一端横向设置且与竖向副管的上端连接，气相输出管、竖向副管、横管和竖管在气相输出管和竖向副管相连接的顶角处连接成口字形通道，浮塞为底部有空槽的圆环柱体，空槽连通圆环柱体的中心孔和横管，浮塞与竖管上下滑动密封接触，浮塞不受浮力时处于竖管的下端内，浮塞受浮力时具有浮动到竖管顶部切断气相输出管的状态。液位过高时浮塞上升，堵塞住竖管使缓冲排管与气相输出管切断，过量的液体无法进入气相输出管，可以起到保护装置的作用。
[0008]优选的，所述的圆环柱体的底面设置有多个凸台，凸台之间的间隙形成所述的空
槽。
[0009]优选的，所述的缓冲排管包括防溢出结构，所述的防溢出结构包括弯管、竖管与浮塞，缓冲排管包括U形主管、与U形主管一端并列的竖向副管，多个上下排列且两端分别连接U形主管的一端和竖向副管的横向副管，气相输出管的一端横向设置且与竖向副管的上端连接，气相输出管、竖向副管、弯管和竖管在气相输出管和竖向副管相连接的顶角处连接成环形通道，浮塞为圆环柱体，弯管的一端与竖管的下端相连通，弯管的内腔与浮塞的中心孔正对且同径，浮塞与竖管上下滑动密封接触，浮塞不受浮力时处于竖管的下端内，浮塞受浮力时具有浮动到竖管顶部切断气相输出管的状态。
[0010]优选的，所述的缓冲排管底部设置有放空阀，所述的气相测量模块为气相流量计。
[0011]优选的，所述的含水分析仪为微波雷达含水分析仪。微波雷达原理的含水分析仪不含放射源，测量精度比依赖放射线技术的含水分析仪更高，适用于宽相含率变化等问题。
[0012]优选的，所述的总输入管与总输出管通过安全管连接，安全管管路上设置有爆破片。在压力或温度超过设备承受能力时可以爆破泄压，关停设备，防止出现安全问题。
[0013]本专利技术的原油三相计量方法，采用上述原油三相计量系统，所述的液相测量模块为第一液相测量模块和第二液相测量模块，包括如下步骤：(1)控制第一电动三通阀使总输入管与第一液相测量模块连通而与第二液相测量模块切断，打开第二液相测量模的电动阀门，关闭第一液相测量模块的电动阀门，控制第二电动三通阀使气相测量模块与第二液相测量模块的气相输入管相通而与第一液相测量模块的气相输入管切断；(2)当第一液相测量模的液位计达到上限时，完成第一计量；(3)控制第一电动三通阀使总输入管与第二液相测量模块连通而与第一液相测量模块切断，打开第一液相测量模的电动阀门，关闭第二液相测量模块的电动阀门，控制第二电动三通阀使气相测量模块与第一液相测量模块的气相输入管相通而与第二液相测量模块的气相输入管切断；当第二液相测量模的液位计达到上限时，完成第二计量；(4)交替进行多次第一计量和第二计量；(5)根据液位计、气相流量计和含水分析仪的测量值和测量时间计算液相、气相和水三相的流量。
[0014]优选的，当设置防溢出结构时，所述的步骤(2)和步骤(4)中液位计达到上限时，缓冲排管内液位低于竖管内腔最低处2
‑
5cm。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术的液相测量模块采用容积法测量液相的流量，两个相同的测量模块交替容纳或排放液体，通过读取每次循环中的最高液位与最低液位即可计算出该次循环累积的液体容积，然后再与该次循环的时间相比即可得出该段时间的液相流量，气相流量通过气相流量计测量，水含量通过含水分析仪测量。使用本专利技术提供的装置与计量方法可以准确稳定且不受介质工况条件约束的实现原油采出物的计量，极大地简化了原本复杂的多相流问题。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的流程图。
[0017]图2为实施例4的缓冲排管与防溢出结构的结构示意图。
[0018]图3为图2的A
‑
A剖面放大图。
[0019]图4为实施例5的缓冲排管与防溢出结构的结构示意图。
[0020]图中：1、总输入管，2、液相测量模块，3、气相测量模块，4、总输出管，5、安全管，6、
输入管，7、缓冲排管，8、气相输出管，9、气相输入管，10、输出管，11、第一电动三通阀，12、单向阀，13、电动阀门，14、含水分析仪，15、爆破片，16、放空阀，17、第二电动三通阀，18、防溢出结构，19、竖管，20、浮塞，21、横管，22、弯管。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本专利技术中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0022]实施例1：
[0023]参见图1，一种原油三相计量系统，包括总输入管1、液相测量模块2、气相测量模块3和总输出管4。所述液相测量模块2有两个，每个液相测量模块2包括输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原油三相计量系统，其特征在于：包括总输入管、液相测量模块、气相测量模块和总输出管，所述液相测量模块有两个，液相测量模块包括输入管、缓冲排管、气相输出管、气相输入管和输出管，输入管和输出管均与缓冲排管的底部相连，气相输出管和气相输入管均与缓冲排管的顶部相连，缓冲排管上设置有液位计，两个液相测量模块的输入管与总输入管通过第一电动三通阀相连，两个液相测量模块的气相输出管分别通过单向阀与气相测量模块的进口相连，两个液相测量模块的气相输入管与气相测量模块的出口通过第二电动三通阀相连，两个测量模块的输出管与总输出管通过电动阀门相连，总输出管上连接有含水分析仪。2.根据权利要求1所述的原油三相计量系统，其特征在于：包括有控制系统，第一电动三通阀、第二电动三通阀、电动阀门、液位计、气相测量模块、含水分析仪均与控制系统连接。3.根据权利要求1所述的原油三相计量系统，其特征在于：所述的缓冲排管包括防溢出结构，所述的防溢出结构包括横管、竖管与浮塞，缓冲排管包括U形主管、与U形主管一端并列的竖向副管，多个上下排列且两端分别连接U形主管的一端和竖向副管的横向副管，气相输出管的一端横向设置且与竖向副管的上端连接，气相输出管、竖向副管、横管和竖管在气相输出管和竖向副管相连接的顶角处连接成口字形通道，浮塞为底部有空槽的圆环柱体，空槽连通圆环柱体的中心孔和横管，浮塞与竖管上下滑动密封接触，浮塞不受浮力时处于竖管的下端内，浮塞受浮力时具有浮动到竖管顶部切断气相输出管的状态。4.根据权利要求3所述的原油三相计量系统，其特征在于：所述的圆环柱体的底面设置有多个凸台，凸台之间的间隙形成所述的空槽。5.根据权利要求1所述的原油三相计量系统，其特征在于：所述的缓冲排管包括防溢出结构，所述的防溢出结构包括弯管、竖管与浮塞，缓冲排管包括U形主管、与U形主管一端并列的竖向副管，多个上下排列且两端分别连接U形主管的一端和竖向副管的横向副管，气相输出管的一端横向设置且与竖向副管的上端连接，气相输出管、竖向副管、弯管和竖管在气相输出管和竖向副管相连接的顶角处连接成环形通道，浮塞为圆环柱体，弯管的一端与竖管的下端相连通，弯管的内腔与浮塞的中心孔正对且同径，浮塞与竖管上下滑动密封接触，浮塞不受浮力时处于竖管的下端内，浮塞受浮力时具有浮动到竖管顶部切断气相输出管的状态。6.根据权利要求1所述的原油三相计量系统，其特征在于：所述的缓冲排管底部设置有放空阀，所述的气相测量模块为气相流量计。7.根据权利要求1所述的原油三相计量系统，其特征在于：所述的含水分析仪为微波雷达含水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小军，钟翔，王龙飞，
申请(专利权)人：胜利油田胜利石油仪表厂，
类型：发明
国别省市：