单井计量装置的制作方法

文档序号:15100672发布日期:2018-08-04 15:39阅读:151来源:国知局

本申请涉及石油开采技术领域,尤其涉及一种单井计量装置。



背景技术:

单井计量装置可以用于对油井的产出液进行计量。

现有技术中一般采用玻璃管量油装置进行单井计量。具体地,玻璃管量油装置包括设置于两相分离器侧壁上的玻璃管,该玻璃管的上下两端分别与两相分离器的顶部和底部相连通,组成连通器。两相分离器内部液柱压力通过水包传递到玻璃管内,使两液柱压力平衡,从而可以根据玻璃管内水柱高度,计算出两相分离器内液柱上升高度,记录玻璃管内水柱上升高度所需时间,则可计算出分离器内液柱重量,即可求出该井日产量。但由于稠油的油气比较低,产气量少,从而两相分离器内的气压较低。如此两相分离器与玻璃管内的气压压差变化较小。从而导致玻璃管内水柱的高度变化较小,从而影响了计量分离器内液柱重量的准确性。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请实施方式提供了一种能提高计量准确性的单井计量装置。

为实现上述目的,本申请提供了如下的技术方案:一种单井计量装置,包括:计量罐,所述计量罐内可移动地设置有活塞,所述活塞自上而下将所述计量罐分隔成相互独立的第一腔体和第二腔体;所述第一腔体上设置有用于进液的开口;压力平衡装置,所述压力平衡装置设置于所述计量罐的侧壁上,所述压力平衡装置用于使所述第一腔体和所述第二腔体内的压力保持平衡;称重传感器,所述称重传感器设置于所述第二腔体内;所述称重传感器用于测量所述第一腔体内的液体的重量。

作为一种优选的实施方式,所述压力平衡装置包括连通管路,所述连通管路的一端与所述第一腔体的上部相连通,所述连通管路的另一端与所述第二腔体相连通。

作为一种优选的实施方式,所述连通管路上设置有联通阀门。

作为一种优选的实施方式,所述第一腔体上设置有用于排液的第一出口,所述第一出口内设置有排液管线,所述排液管线上设置有排液阀门。

作为一种优选的实施方式,所述第一腔体上设置有用于排气的第二出口,所述第二出口内设置有排气管线,所述排气管线与所述排液管线相连通;所述排气管线上还设置有定压阀和流量计。

作为一种优选的实施方式,所述定压阀位于所述流量计的上游。

作为一种优选的实施方式,其包括:蓄能罐,所述蓄能罐与所述第一腔体相连通,所述蓄能罐中储存有预定压力的天然气。

作为一种优选的实施方式,所述第二腔体上设置有洗液入口,所述洗液入口内设置有清洗管线,所述清洗管线具有相背对的两端,所述清洗管线的一端通过所述洗液入口伸入所述第二腔体内,所述清洗管线的另一端与清洗泵相连接,所述清洗管线上设置有清罐阀门。

作为一种优选的实施方式,所述第二腔体上设置有废液收集管线。

作为一种优选的实施方式,所述开口内设置有进液管线,所述进液管线上设置有进液阀门。

作为一种优选的实施方式,所述第一腔体上设置有液位计,所述液位计用于测量所述第一腔体内的液面的高度。

借由以上的技术方案,本申请实施方式所述的单井计量装置通过设置压力平衡装置能使第一腔体和第二腔体内的压力保持平衡,从而避免了第一腔体内的气体的压力作用于液体上,致使称重传感器所测量的重量大于第一腔体内的液体的重量的情况,如此保证了本申请实施方式所述的单井计量装置的计量准确性。由于本申请实施方式所述的单井计量装置采用称重传感器进行称量重量,所以相对于现有技术中需要观察玻璃管内的水柱的液面的方法,能提高计量的准确性。因此本申请实施方式提供了一种能提高计量准确性的单井计量装置。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本申请的理解,并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中:

图1为本申请实施方式的单井计量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。

请参阅图1,本实施方式所提供的一种单井计量装置,包括:计量罐11,所述计量罐11内可移动地设置有活塞13,所述活塞13自上而下将所述计量罐11分隔成相互独立的第一腔体15和第二腔体17;所述第一腔体15上设置有用于进液的开口19;压力平衡装置53,所述压力平衡装置53设置于所述计量罐11的侧壁上,所述压力平衡装置53用于使所述第一腔体15和所述第二腔体17内的压力保持平衡;称重传感器51,所述称重传感器51设置于所述第二腔体17内;所述称重传感器51用于测量所述第一腔体15内的液体的重量。

使用时,首先将进液阀门41、联通阀门49打开,并将排液阀门43关闭。从而液体(具体地为,产出液)进入计量罐11中,在液体的重力的作用下活塞13向下移动与称重传感器51相抵,从而使得称重传感器51能测量第一腔体15内的液体和活塞13的总重量,进而获得第一腔体15内的液体的重量。由于联通阀门49打开,所以连通管路能使第一腔体15和第二腔体17内的压力保持平衡,从而称重传感器51能准确称量出第一腔体15内的液体的重量。

由以上方案可以看出,本申请实施方式所述的单井计量装置通过设置压力平衡装置53能使第一腔体15和第二腔体17内的压力保持平衡,从而避免了第一腔体15内的气体的压力作用于液体上,致使称重传感器51所测量的重量大于第一腔体15内的液体的重量的情况,如此保证了本申请实施方式所述的单井计量装置的计量准确性。由于本申请实施方式所述的单井计量装置采用称重传感器51进行称量重量,所以相对于现有技术中需要观察玻璃管内的水柱的液面的方法,能提高计量的准确性。

如图1所示,在本实施方式中,计量罐11可以呈中空的圆柱形,其具有预定的内径。计量罐11具有相对的顶壁和底壁以及围设在顶壁和底壁之间的侧壁。计量罐11内可移动地设置有活塞13。该活塞13与计量罐11的内壁密封配合。具体地,可以采用密封圈,例如O型圈密封配合。活塞13自上而下将计量罐11分隔成相互独立的第一腔体15和第二腔体17。从而第一腔体15内的液体不会流入第二腔体17,从而保证了称重传感器51测量的准确性。该活塞13可以呈板状。当然,该活塞13的具体形式还可以为其他形式,本申请在此并不作具体的规定。第一腔体15上设置有用于进液的开口19。具体地,该开口19设置于计量罐11的顶壁上。从而可以通过该开口19将产出液输入至第一腔体15内。

在本实施方式中,压力平衡装置53设置于计量罐11的侧壁上,压力平衡装置53用于使第一腔体15和第二腔体17内的压力保持平衡。从而避免了第一腔体15内的气体的压力作用于液体上,致使称重传感器51所测量的重量大于第一腔体15内的液体的重量的情况,如此保证了本申请实施方式所述的单井计量装置的计量准确性。

在一个具体的实施方式中,压力平衡装置53包括连通管路,连通管路的一端与第一腔体15相连通,连通管路的另一端与第二腔体17相连通。从而第一腔体15内的气体能通过连通管路进入第二腔体17。且第二腔体17内的气体能通过连通管路进入第一腔体15。具体地,计量罐11的侧壁上设置有轴向相间隔的两个开孔,该两个开孔分别与第一腔体15和第二腔体17相连通。连通管路的两端分别穿设于两个开孔内,且与开孔密封配合。优选地,连通管路上设置有联通阀门49。从而可以通过联通阀门49控制第一腔体15和第二腔体17的连通。

在本实施方式中,称重传感器51设置于第二腔体17内。从而产出液进入第一腔体15内,使得活塞13向下移动后,活塞13能与称重传感器51相抵,如此称重传感器51能测量第一腔体15内的液体的重量。优选地,称重传感器51位于第二腔体17的中心。如此能避免称重传感器51偏置于一个位置而影响测量的准确性。

在一个实施方式中,第一腔体15上设置有用于排液的第一出口21,第一出口21内设置有排液管线33,排液管线33上设置有排液阀门43。从而在一次测量结束后能通过排液管线33将计量管内的产出液排出,以进行下一次的测量。具体地,第一出口21设置于计量罐11的侧壁上且位于活塞13的上方。从而当产出液向下流动后能从第一出口21流出。排液管线33穿设于第一出口21中,且排液管线33与第一出口21密封配合。

在一个实施方式中,第一腔体15上设置有用于排气的第二出口23,第二出口23内设置有排气管线35,排气管线35与排液管线33相连通;排气管线35上还设置有定压阀45和流量计61。从而能通过流量计61测量出产出液中的天然气的含量。该定压阀45可以用于在压力达到设定值时打开。具体地,第二出口23设置于计量罐11的顶壁上。由于密封的不同,产出液中的密度大的液体在重力的作用下向计量罐11的下部流动,密度较小的天然气向计量罐11的上部流动,从而天然气能从第二出口23排出。该流量计61可以为气体流量计61。排气管线35的一端穿设于第二出口23中,且与第二出口23密封配合。排气管线35的另一端与排液管线33相连通。

优选地,定压阀45位于流量计61的上游。如此当计量罐11内的天然气的压力达到设定值时定压阀45打开,天然气经过流量计61计量后进入排液管线33。

在一个实施方式中,蓄能罐55与第一腔体15相连通,蓄能罐55中储存有预定压力的天然气。该预定压力的天然气可以用于流入计量罐11中,用于促使计量罐11中的产出液的排出。该预定压力可以根据需要进行设定,对此本申请不作规定。具体地,该蓄能罐55可以呈中空的筒状。该蓄能罐55包括相对的上壁面和下壁面以及围设在上壁面和下壁面之间的周壁面。该蓄能罐55的上壁面上设置有第一通孔。计量罐11的顶壁上设置有第二通孔,该第一通孔和第二通孔通过连接管线相连通。进一步地,该蓄能罐55上设置有压力表57。

在一个实施方式中,第二腔体17上设置有洗液入口25,洗液入口25内设置有清洗管线37,清洗管线37具有相背对的两端,清洗管线37的一端通过洗液入口25伸入第二腔体17内,清洗管线37的另一端与清洗泵59相连接,清洗管线37上设置有清罐阀门47。具体地,洗液入口25设置于计量罐11的底壁上。

在一个实施方式中,第二腔体17上设置有废液收集管线39。具体地,洗液入口25设置于计量罐11的底壁上设置有废液出口27,废液收集管线39穿设于废液出口27内。

优选地,开口19内设置有进液管线31,进液管线31上设置有进液阀门41。从而可以通过进液管线31将产出液通过开口19输入第一腔体15内。具体地,该开口19设置于计量罐11的顶壁上。

在一个实施方式中,第一腔体15上设置有液位计29,液位计29用于测量第一腔体15内的液面的高度。从而可以通过该液面高度计算出产出液的体积,如此能获取产出液中含水量。具体地,液位计29位于计量罐11的顶壁上。

本申请实施方式所述的单井计量装置的使用过程如下:

1.计量流程

首先打开进液阀门41、联通阀门49,并将排液阀门43关闭。产出液进入计量罐11中,液面上升。当产出液较多时,液位计29及称重传感器51可以按照预定时间间隔检测一次液位和重量。当产出液较少时,可以当液位达到预定高度时,称重传感器51测量重量。本次测量结束,打开排液阀门43,开始排出流程。

2.排出流程

计量罐11和蓄能罐55相连通。当产出液排出时,随着液位的降低,气体空间的增大,计量罐11内的压力越来越小。由于蓄能罐55中储存有预定压力的天然气,所以蓄能罐55中的天然气进入计量罐11中补充,从而保证产出液的正常排出。

3.天然气计量流程

若所测油井天然气含量较高,计量时随着液位增加及天然气的析出,计量罐11压力越来越大。当排气管线35上定压阀45两端的压力差超过设定值时打开,天然气经流量计61计量后进入排液管线33。

4.清罐流程

清罐时,关闭进液阀门41和排液阀门43,清罐阀门47打开。启动清洗泵59向计量罐11中注入热水,推动活塞13上行,利用活塞13将附着在计量罐11内壁上的油污等清理干净,并随产出液经排液管线33排出。清洗后关闭清洗泵59,活塞13下行,复位至初始位置时清罐结束。

需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象,两者之间并不存在先后顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

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