一种车载单井多相流计量装置的制作方法

本发明涉及油井计量技术领域，尤其涉及一种车载单井多相流计量装置。

背景技术：

单井计量是油田生产管理中的一项重要工作，准确的计量对油井掌握油藏状况，制定生产方案，具有重要的指导意义。就目前国内各油田采用的两相分离密度法而言，主要是通过旋流分离装置，利用离心力的作用分离气体和液体，但该方法在实际使用过程中因为每口井，甚至同一口井在不同时间，其出液和出气情况都不同，甚至波动很大，因此，其往往不能达到预期效果。由于气液分离不彻底，因此在气液分离后进行测量时，测量的结果不准确，误差较大，不能作为参考的标准。

另外，现有的油田一个井站几乎都有多个采油井，但对各自采油井的产能管理大都为单线管理，也就是单井计量。为了计量每个单井的产量，一般是每个单井都要设置计量装置，一台油井对应一台计量装置，既浪费资源，成本高，又不便于管理。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种车载单井多相流计量装置，以解决现有技术中存在的气液分离不彻底、计量不准确，计量装置资源浪费、成本高的技术问题。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种车载单井多相流计量装置，包括：

气液分离罐，其进口与油井井口相连，所述气液分离罐的上端设置有气相出口，下端设置有液相出口，所述气液分离罐的内部于所述进口处设置有碰撞板；

气相管道，连通所述气相出口与混输管线；

液相管道，连通所述液相出口与所述混输管线，所述液相管道上设置有泵；

第一支管道，连通所述液相出口与所述混输管线，所述第一支管道上设置有第一液体单向阀；

移动小车，其位于所述气液分离罐的下端，用于带动所述单井多相流计量装置移动。

其中，所述气液分离罐与所述移动小车可拆卸连接，所述移动小车上设置有四个车轮。

其中，所述气液分离罐内设置有多个液位传感器，多个所述液位传感器沿所述气液分离罐的高度方向间隔分布。

其中，所述气相管道的一端与所述气相出口相连，另一端依次经由安全阀、超声流量计和气体单向阀与混输管线连通。

其中，所述安全阀与超声流量计之间于所述气相管道上设置有压力表。

其中，所述液相管道上于所述液相出口与所述泵之间设置有质量流量计，所述泵与混输管线之间依次设置有第二液体单向阀和电动阀。

其中，所述第一支管道的一端与所述质量流量计和泵之间的所述液相管道连通，另一端与所述第二液体单向阀和电动阀之间的所述液相管道连通。

其中，还包括第二支管道，其一端与所述第一液体单向阀和电动阀之间的所述第一支管道连通，另一端与所述混输管线连通，所述第二支管道上设置有压差单向阀。

其中，所述气液分离罐的下端设置有排污口，所述排污口处设置有排污阀。

其中，还包括控制仪，用于对数据进行分析和处理。

本发明的有益效果：

本发明提出的车载单井多相流计量装置，气液分离罐的进口与油井井口相连，气液分离罐的上端设置有气相出口，下端设置有液相出口，气液分离罐的内部于进口处设置有碰撞板，当气液混合物由进口流到碰撞板上会进行碰撞分离；气体通过气相管道进入混输管线，液体通过液相管道进入混输管线，液相管道上设置有泵，泵能将气液分离罐内形成低压，利于气液分离，采用碰撞分离法和低压分离法相结合，使得气液分离更彻底，因此在气液分离后进行测量时，测量的结果更准确，误差较小；第一支管道连通液相出口与混输管线，第一支管道上设置有第一液体单向阀，当泵未开启或者泵出现故障，而气液分离罐内的液体较多，压力超过第一液体单向阀的开启压力时，液体会通过第一液体单向阀流入混输管线，防止压力过大损坏气液分离罐；气液分离罐设置在移动小车上，单井多相流计量装置可移动，可计量任意一口油井，提高了土地和资源的利用率，提升了设备的自动化程度，节省了人力物力，给油田管理带来极大的便利。

附图说明

图1是本发明提供的车载单井多相流计量装置的主视示意图；

图2是本发明提供的车载单井多相流计量装置的左视示意图；

图3是本发明提供的车载单井多相流计量装置的右视示意图；

图4是本发明提供的车载单井多相流计量装置的俯视示意图；

图5是本发明提供的车载单井多相流计量装置的流程示意图。

图中：

1、气液分离罐；2、气相管道；3、液相管道；4、第一支管道；5、碰撞板；6、混输管线；7、泵；8、第一液体单向阀；9、液位传感器；10、排污阀；11、安全阀；12、超声流量计；13、气体单向阀；14、压力表；15、质量流量计；16、第二液体单向阀；17、电动阀；18、第二支管道；19、压差单向阀；20、控制仪；21、电缆；22、移动小车；

91、下浮球液位计；92、高浮球液位计；93、超高浮球液位计。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

参见图1至图5，一种车载单井多相流计量装置，位于油井井口与混输管线6之间，该装置包括气液分离罐1、气相管道2、液相管道3、第一支管道4和移动小车22。

气液分离罐1的进口与油井井口相连，气液分离罐1的上端设置有气相出口，下端设置有液相出口，气液分离罐1的内部于进口处设置有碰撞板5，当气液混合物由进口流到碰撞板5上会进行碰撞分离；气相管道2连通气相出口与混输管线6，气体通过气相管道2进入混输管线6；液相管道3连通液相出口与混输管线6，液体通过液相管道3进入混输管线6，液相管道3上设置有泵7，泵7能使气液分离罐1内形成低压，利于气液分离，采用碰撞分离法和低压分离法相结合，使得气液分离更彻底，因此在气液分离后进行测量时，测量的结果更准确，误差较小。

第一支管道4连通液相出口与混输管线6，第一支管道4上设置有第一液体单向阀8，当泵7未开启或者泵7出现故障，而气液分离罐1内的液体较多，压力超过第一液体单向阀8的开启压力时，液体会通过第一液体单向阀8流入混输管线6，防止压力过大损坏气液分离罐1。

气液分离罐1设置在移动小车22上，单井多相流计量装置可移动，可计量任意一口油井，提高了土地和资源的利用率，提升了设备的自动化程度，节省了人力物力，给油田管理带来极大的便利。

气液分离罐1与移动小车22可拆卸连接，方便适应不同的工况，也便于维修更换。移动小车22上设置有四个车轮，其中两个车轮通过第一车轴连接，另外两个车轮通过第二车轴连接，第一车轴和第二车轴平行，保证移动过程中平衡稳定。在本实施例中，移动小车22可以由人力推动，也可以由电力带动。

气液分离罐1内设置有多个液位传感器9，多个液位传感器9沿气液分离罐1的高度方向分布。在本实施例中，液位传感器9有三个，在气液分离罐1内自下而上分别是下浮球液位计91、高浮球液位计92和超高浮球液位计93。气液分离罐1的下端设置有排污口，排污口处设置有排污阀10。

气相管道2的一端与气相出口相连，另一端依次经由安全阀11、超声流量计12和气体单向阀13与混输管线6连通，气体单向阀13的设置有效的防止气体倒流。安全阀11与超声流量计12之间于气相管道2上设置有压力表14，能够实时监测气相管道2上的压力，发生故障时能够及时处理。

液相管道3上于液相出口与泵7之间设置有质量流量计15，质量流量计15能够对液相中的油和水进行计量。泵7与混输管线6之间依次设置有第二液体单向阀16和电动阀17。第一支管道4的一端与质量流量计15和泵7之间的液相管道3连通，另一端与第二液体单向阀16和电动阀17之间的液相管道3连通。还包括第二支管道18，其一端与第一液体单向阀8和电动阀17之间的第一支管道4连通，另一端与混输管线6连通，第二支管道18上设置有压差单向阀19。当电动阀17发生故障时，液体可以经第二支管道18上的压差单向阀19流出。

还包括控制仪20，液位传感器9、质量流量计15、超声流量计12、泵7、电动阀17均通过电缆21连接控制仪20，控制仪20用于对数据进行分析和处理。

气液混合物进入气液分离罐1内，经过碰撞板5和低压分离后，气体从气相管道2排出，经过超声流量计12进行流量计量，气体流量数据上传到控制仪20；当气液分离罐1内液体到达高浮球液位计92时，信号上传到控制仪20，再由控制仪20下传信号至泵7和电动阀17，启动泵7并打开电动阀17，此时液体由液相管道3经过质量流量计15，质量流量计15进行流量计量以及油水比例测量并上传数据信号到控制仪20，然后气体和液体在混输管线6汇聚在一起排出；当气液分离罐1内液体到达下浮球液位计91时，信号上传到控制仪20，再由控制仪20下传信号至泵7和电动阀17，停止泵7并关闭电动阀17，完成一个计量流程。

为整个系统安全，设置安全阀11，当气相管道2内压力过大时，如果压力超过了安全阀11的起跳压力，气体可以从安全阀11排出，避免损坏管道及其他部件。

超高浮球液位计93作为高浮球液位计92故障的保护，当气液分离罐1内液体到达超高浮球液位计93时，说明高浮球液位计92产生故障，信号上传到控制仪20，再由控制仪20下传信号至泵7和电动阀17，启动泵7并打开电动阀17。同时，控制仪20会触发警报装置，提醒维修人员及时维修。

当泵7和电动阀17由于高浮球液位计92和超高浮球液位计93同时故障而未开启，而气液分离罐1内的液体较多，压力超过第一液体单向阀8和压差单向阀19的开启压力时，液体会通过第一液体单向阀8、压差单向阀19流入混输管线6，防止压力过大损坏气液分离罐1。

当泵7出现故障不能开启，而电动阀17可以开启时，当气液分离罐1内的液体较多，压力超过第一液体单向阀8的开启压力，液体会通过第一液体单向阀8、电动阀17流入混输管线6，防止压力过大损坏气液分离罐1。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。