一种单井测试计量撬的制作方法

本实用新型涉及油气分离计量撬技术领域，尤其涉及一种单井测试计量撬。

背景技术：

单井测试计量撬，是针对原油含气不易排出，人工计量难度大、费时费力的现状，设计的集分离与计量功能于一体的计量装置，其能计算出油井的产液量，并对单井的产气量进行测量。为方便测试计量撬的转运及使用，需将测试计量撬整体安装于一架体中，但是，现有的单井测试计量撬在实际使用时，存在1)用于测试计量撬安装的架体，往往拆装困难，不利于后期对测试计量撬的检修；2)测试计量撬整体结构及布局设计不足，成本较高的问题。针对前述缺陷，我司对单井测试计量撬的结构进行了相应改进。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种能够实现油气混合介质中气体相和液体相的良好分离，保证测试精度，且结构紧凑，空间占用较少，成本较低的单井测试计量撬。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种单井测试计量撬，其中所述单井测试计量撬包括安装支架和单井测试计量系统，所述安装支架中设置单井测试计量系统，所述安装支架用于单井测试计量系统的承载转移；

所述单井测试计量系统设置为包括油气混合介质输送管线、气液分离主体、气体测试计量管线和液体测试计量管线，所述油气混合介质输送管线的输出端连通气液分离主体的倾斜进口管，所述气液分离主体的气体出口管连通气体测试计量管线的进口端，且该气液分离主体的液体出口管连通液体测试计量管线的进口端；

所述气体测试计量管线与液体测试计量管线上下布设，且两者的出口端相汇，排出气体和液体。

进一步地，所述气液分离主体设置为包括侧壁上部间依次连通的气液旋流器、缓冲分离器和气液控制器，以进行分离后气体的流通，且所述气液旋流器、缓冲分离器和气液控制器底部间还通过三通管依次连通，以进行分离后液体的流通及废渣的汇集排出，其中，所述气液旋流器侧壁上部连通倾斜进口管，所述气液控制器侧壁上设置气体出口管和液体出口管。

进一步地，所述气液旋流器侧壁与倾斜进口管的夹角范围为36°～37°。

进一步地，所述气液控制器底部上连通的三通管的一输出口上连接废渣排出管线。

进一步地，所述气液旋流器、缓冲分离器和气液控制器间呈l型布置。

进一步地，所述气体出口管和液体出口管上下相邻同侧布设于气液控制器侧壁上。

进一步地，所述油气混合介质输送管线设置为包括依次连通的竖向三通管、球阀一、过渡管、横向三通管和出口弯管，所述竖向三通管输入端用于输入油气混合介质，所述出口弯管远离横向三通管的一端连通气液分离主体的倾斜进口管。

进一步地，所述竖向三通管、球阀一和过渡管呈竖向布设，所述横向三通管和出口弯管呈横向布设，所述过渡管与横向三通管呈t型结构布设。

进一步地，所述气体测试计量管线设置为包括依次连通的球阀二、气体质量流量计、上t型管组、下t型管组和三通连接管，所述球阀二的进口端连通气液分离主体的气体出口管，所述三通连接管的一出口端连通一竖直汇管。

进一步地，所述球阀二和气体质量流量计呈横向布设，所述上t型管组和下t型管组呈竖向布设，所述三通连接管横向连接于下t型管组的一出口端，且其与气体质量流量计同侧。

进一步地，所述液体测试计量管线设置为包括依次横向连通的球阀三和液体质量流量计，所述球阀三的进口端连通气液分离主体的液体出口管，所述液体质量流量计的出口端通过三通接头一连通竖直汇管输出口。

进一步地，所述三通接头一输出口连通一纵向弯管，所述纵向弯管用于排出分离后的气体介质和液体介质。

进一步地，所述废渣排出管线设置为包括依次横向连通的输送管、球阀四和三通接头二，所述三通接头二输出口用于排出气液分离主体经分离后的积砂及污物。

进一步地，所述三通接头二的一输入口还可通过球阀五连通下t型管组的另一出口端，以排出由分离后的气体介质沉降的污物。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)通过将单井测试计量系统设置于安装支架中，能够方便计量撬整机的转移，而油气混合介质输送管线可将油气混合介质输送至气液分离主体中进行气液分离，以由气体测试计量管线对气体相进行计量、液体测试计量管线对液体相进行计量，其中，气液分离主体的倾斜进口管结构可使进入的油气混合介质产生离心和重力两种形式的分离，加速了气相和液相的分离效率，测试完成后两相的汇集流出，则使得该计量撬的布局更加科学合理。

(2)通过油气混合介质输送管线、气液旋流器、缓冲分离器、气液控制器、气体测试计量管线、液体测试计量管线和废渣排出管线的结构设计，以及布设方式，使得该计量撬结构紧凑，空间占用较少，且其中拐角位置多为直管和三通的配合连接，降低了需设计相应异形弯管，使得成本较高，适配性差，不利于后期维修更换的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的另一方向结构示意图。

图3是本实用新型实施例一中单井测试计量系统部分的结构示意图。

图4是本实用新型中油气混合介质输送管线与气液分离主体部分的连接结构示意图。

图5是本实用新型实施例二中单井测试计量系统部分的结构示意图。

图6是图5的主视结构示意图。

图7是图5的后视结构示意图。

图8是本实用新型中安装支架部分的结构示意。

图9是本实用新型中未安装顶板时安装支架部分的结构示意。

图10是图9中连接耳部分的局部放大结构示意图。

图中：安装支架10：底座101，支撑方管102，顶框103，水平方管104，测试计量撬安装组件105，连接耳106，上连接片1061，下连接片1062，锁紧件107，顶板108，吊耳109；

单井测试计量系统20：

油气混合介质输送管线201：竖向三通管2011，球阀一2012，过渡管2013，横向三通管2014，出口弯管2015；

气液分离主体202：气液旋流器2021，缓冲分离器2022，气液控制器2023，三通管2024，倾斜进口管2025，气体出口管2026，液体出口管2027；

气体测试计量管线203：球阀二2031，气体质量流量计2032，上t型管组2033，下t型管组2034，三通连接管2035，竖直汇管2036；

液体测试计量管线204：球阀三2041，液体质量流量计2042，三通接头一2043，纵向弯管2044；

废渣排出管线205：输送管2051，球阀四2052，三通接头二2053。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。

实施例一

如图1-图4所示，一种单井测试计量撬，包括安装支架10和单井测试计量系统20，安装支架10中设置单井测试计量系统20，安装支架10用于单井测试计量系统20的承载转移；单井测试计量系统20设置为包括油气混合介质输送管线201、气液分离主体202、气体测试计量管线203和液体测试计量管线204，油气混合介质输送管线201的输出端连通气液分离主体202的倾斜进口管2025，气液分离主体202的气体出口管2026连通气体测试计量管线203的进口端，且该气液分离主体202的液体出口管2027连通液体测试计量管线204的进口端；气体测试计量管线203与液体测试计量管线204上下布设，且两者的出口端相汇，排出气体和液体，通过将单井测试计量系统20设置于安装支架10中，能够方便计量撬整机的转移，而油气混合介质输送管线201可将油气混合介质输送至气液分离主体202中进行气液分离，以由气体测试计量管线203对气体相进行计量、液体测试计量管线204对液体相进行计量，其中，气液分离主体202的倾斜进口管2025结构可使进入的油气混合介质产生离心和重力两种形式的分离，加速了气相和液相的分离效率，测试完成后两相的汇集流出，则使得该计量撬的布局更加科学合理。

如图8-图10所示，其中，安装支架10包括底座101、支撑方管102、顶框103和水平方管104，底座101上沿其周线方向布设支撑方管102，且该底座101上设置测试计量撬安装组件105，测试计量撬安装组件105用于支撑连接单井测试计量系统20，支撑方管102顶部连接顶框103，且支撑方管102之间通过连接耳106连接水平方管104，并通过锁紧件107锁紧固定，顶框103上通过连接板放置顶板108，且该顶框103的四角各设置一组吊耳109，以方便安装支架10整体的吊装转移，通过底座101、支撑方管102、顶框103和水平方管104的配合，形成单井单井测试计量系统20用安装支架10结构，简单实用，成本较低，其中，水平方管104由连接耳106固定于支撑方管102上的设计，既可仅拆除水平方管104实现单井单井测试计量系统20相应部位的检修，又简化了安装支架10的拆装，而吊耳109则可方便安装支架10整体的可靠吊装转移。

进一步地，连接耳106设置为包括上连接片1061和下连接片1062，上连接片1061与下连接片1062相对应设置，且上连接片1061与下连接片1062之间形成限位容置腔，以方便水平方管104的安装，限位容置腔的结构与水平方管104两端的结构相配合，通过上连接片1061和下连接片1062形成的限位容置腔，能够在进行水平方管104的安装时，对水平方管104进行预定位，避免其上下窜动，以方便后期锁紧件107的锁紧，提高拆装效率。

具体地，上连接片1061和下连接片1062可焊接固定于支撑方管102侧壁上。

进一步地，锁紧件107设置为锁紧螺栓。

实施例二

如图4-图7所示，与实施例一的区别在于，进一步地，气液分离主体202设置为包括侧壁上部间依次连通的气液旋流器2021、缓冲分离器2022和气液控制器2023，以进行分离后气体的流通，且气液旋流器2021、缓冲分离器2022和气液控制器2023底部间还通过三通管2024依次连通，以进行分离后液体的流通及废渣的汇集排出。

其中，气液旋流器2021侧壁上部连通倾斜进口管2025，倾斜进口管2025连通油气混合介质输送管线201的输出端，气液控制器2023底部上连通的三通管2024的一输出口上连接废渣排出管线205，且该气液控制器2023侧壁上设置气体出口管2026和液体出口管2027，气体出口管2026连通气体测试计量管线203的进口端，液体出口管2027连通液体测试计量管线204的进口端，通过气液旋流器2021、缓冲分离器2022、气液控制器2023以及气液旋流器2021的倾斜进口管2025的配合，能够实现油气混合介质中气体相和液体相的良好分离，保证后序气体测试计量管线203和液体测试计量管线204的测试精度，另外，三者底部由三通管2024依次连通的结构，既保证了分离后液体相的流通，又能进行三者的积砂和污物的汇集排出，降低管线数量，以节省计量撬整体成本。

另外，气液旋流器2021可采用柱状旋流式气液分离器，柱状旋流式气液分离器使得气液混合物由切向入口进入，由于旋流作用，在该气液旋流器2021中，离心力、重力和浮力形成一个倒圆锥型的涡流面，密度大的液相沿管壁流到气液旋流器2021底部，密度小的气相沿涡旋的中央上升至气液旋流器2021上部，最终气相和液相分别从气液旋流器2021的上部和底部排出。

实施例三

如图4所示，与实施例一和实施例二的区别在于，进一步地，气液旋流器2021侧壁与倾斜进口管2025的夹角范围为36°～37°。

实施例四

如图4-图7所示，与实施例一至实施例三的区别在于，进一步地，油气混合介质输送管线201设置为包括依次连通的竖向三通管2011、球阀一2012、过渡管2013、横向三通管2014和出口弯管2015，竖向三通管2011输入端用于输入油气混合介质，出口弯管2015远离横向三通管2014的一端连通气液分离主体202的倾斜进口管2025。

进一步地，气体测试计量管线203设置为包括依次连通的球阀二2031、气体质量流量计2032、上t型管组2033、下t型管组2034和三通连接管2035，球阀二2031的进口端连通气液分离主体202的气体出口管2026，三通连接管2035的一出口端连通一竖直汇管2036。

进一步地，液体测试计量管线204设置为包括依次横向连通的球阀三2041和液体质量流量计2042，球阀三2041的进口端连通气液分离主体202的液体出口管2027，液体质量流量计2042的出口端通过三通接头一2043连通竖直汇管2036输出口。

进一步地，废渣排出管线205设置为包括依次横向连通的输送管2051、球阀四2052和三通接头二2053，三通接头二2053输出口用于排出气液分离主体202经分离后的积砂及污物。

实施例五

如图4-图7所示，与实施例四的区别在于，进一步地，油气混合介质输送管线201设置为包括竖向三通管2011、球阀一2012、过渡管2013、横向三通管2014和出口弯管2015，竖向三通管2011输入端用于输入油气混合介质，竖向三通管2011、球阀一2012和过渡管2013由下至上依次连通且呈竖向布设，过渡管2013的上端与横向三通管2014的输入端相连通，且两者呈t型结构布设，横向三通管2014靠近气液旋流器2021的一端连通出口弯管2015的输入端，且两者共线横向布设，出口弯管2015的输出端连通气液旋流器2021的倾斜进口管2025。

进一步地，气液旋流器2021、缓冲分离器2022和气液控制器2023间呈l型布置，其中，气液旋流器2021、缓冲分离器2022和气液控制器2023侧壁上部间依次通过管路连通，以实现分离后气体的流通，气液旋流器2021和缓冲分离器2022间的底部三通管2024相连通，缓冲分离器2022与气液控制器2023间的底部三通管2024通过一中间管相连通，以实现分离后的液体的流通以及分离后三者的积砂及污物的汇集排出。

进一步地，气液控制器2023侧壁上上下相邻布设气体出口管2026和液体出口管2027，气体出口管2026和液体出口管2027均与气液旋流器2021同侧布设。

进一步地，气体测试计量管线203设置为包括球阀二2031、气体质量流量计2032、上t型管组2033、下t型管组2034和三通连接管2035，气体出口管2026、球阀二2031和气体质量流量计2032依次连通且呈横向布设，气体质量流量计2032的出口端通过一接头连通上t型管组2033，上t型管组2033和下t型管组2034相连通且呈竖向布设，三通连接管2035横向连接于下t型管组2034的一出口端，且其与气体质量流量计2032同侧，同时，三通连接管2035的一出口端连通一竖直汇管2036。

进一步地，液体测试计量管线204设置为包括球阀三2041和液体质量流量计2042，液体出口管2027、球阀三2041和液体质量流量计2042依次连通且呈横向布设，液体质量流量计2042的出口端通过竖直布设的三通接头一2043连通竖直汇管2036输出口，三通接头一2043输出口还连通一纵向弯管2044，纵向弯管2044用于排出分离后的气体介质和液体介质。

进一步地，废渣排出管线205与气液旋流器2021同侧布设，且该废渣排出管线205设置为包括输送管2051、球阀四2052和三通接头二2053，气液控制器2023的底部三通管2024、输送管2051、球阀四2052和三通接头二2053依次连通且呈横向布设，三通接头二2053输出口用于排出气液分离主体202经分离后的积砂及污物，且该三通接头二2053的一输入口还可通过球阀五连通下t型管组2034的另一出口端，以排出由分离后的气体介质沉降的污物。

另外，上述中，上t型管组2033与下t型管组2034均设置为由横向管、三通和两竖向管相连接形成的t型结构，以降低需要设计相应拐角管件结构，造成的成本较高，以及不能通过普通管件直接适配更换以完成维修的问题；球阀一、球阀二、球阀三、球阀四、球阀五、气液旋流器2021、缓冲分离器2022、气液控制器2023、气体质量流量计2032和液体质量流量计2042的工作原理均为现有技术，且其具体型号规格，需根据该计量撬的实际规格参数等选型计算确定，其选型计算方法采用现有技术，故不再详细赘述。

通过油气混合介质输送管线201、气液旋流器2021、缓冲分离器2022、气液控制器2023、气体测试计量管线203、液体测试计量管线204和废渣排出管线205的结构设计，以及布设方式，使得该计量撬结构紧凑，空间占用较少，且其中拐角位置多为直管和三通的配合连接，降低了需设计相应异形弯管，使得成本较高，适配性差，不利于后期维修更换的问题。

使用本实用新型提供的单井测试计量撬，能够实现油气混合介质中气体相和液体相的良好分离，保证测试精度，且结构紧凑，空间占用较少，成本较低。该测试计量撬的工作过程如下：

1、将该单井测试计量撬，通过安装支架10转移吊放至待测试井口处(转移吊放可通过人工搬运、叉车叉移或吊车吊运)；

2、关闭球阀四2052和球阀五，打开球阀一2012、球阀二2031和球阀三2041，由竖向三通管2011输入端输入油气混合介质，使得油气混合介质依次沿竖向三通管2011、球阀一2012、过渡管2013、横向三通管2014和出口弯管2015进入气液旋流器2021的倾斜进口管2025，直至切向冲入气液旋流器2021中，由于旋流作用下，进入该气液旋流器2021内腔的油气混合介质因离心力、重力和浮力形成一个倒圆锥型的涡流面，密度大的液体相沿管壁流至气液旋流器2021底部，密度小的气体相沿涡旋的中央上升至气液旋流器2021上部，

3、上述步骤1中，气体相可依次通过气液旋流器2021、缓冲分离器2022和气液控制器2023侧壁上部间连通的管路流通，液体相可通过气液旋流器2021、缓冲分离器2022和气液控制器2023底部间的三通管2024连通，由缓冲分离器2022和气液控制器2023辅助保证气液旋流器2021中油气混合介质稳定的旋流状态，保证良好的气液平衡；

4、由气液控制器2023侧壁上的气体出口管2026输出的气体相通过球阀二2031，经气体质量流量计2032进行计量，同时，气液控制器2023侧壁上的液体出口管2027输出的液体相通过球阀三2041，经液体质量流量计2042进行计量(其中，气体质量流量计2032和液体质量流量计2042的测试数据可通过数据传输系统反馈至计算机，该部分具体的连接结构、控制原理为现有技术，故不再详细赘述)；

5、上述步骤3中完成测试计量的气体相继续沿着上t型管组2033、下t型管组2034和三通连接管2035输出，直至进入竖直汇管2036，与由三通接头一2043输出的液体相在竖直汇管2036汇集，最后由三通接头一2043输出口连通的纵向弯管2044排出，从而完成对油气混合介质分离后气体相和液体相的良好测试；

6、在完成单井的油气混合介质的测试后(或者该测试计量撬进行了油气混合介质一段时间的测试工作后)，可关闭球阀一2012、球阀二2031和球阀三2041，打开球阀四2052和球阀五，使得气液旋流器2021、缓冲分离器2022和气液控制器2023的底部中的积砂和污物，经三者底部连通的三通管2024，汇集至气液控制器2023的底部三通管2024的输出口处，沿输送管2051、球阀四2052和三通接头二2053排出，该过程中，下t型管组2034底部出口端沉降的污物，也可沿球阀五输出至三通接头二2053排出，从而完成整个单井测试计量撬对该进口处油气混合介质的计量；

7、完成上述步骤6后，关闭球阀一2012、球阀二2031、球阀三2041、球阀四2052和球阀五；

8、重复上述步骤1-7，实现不同位置单井处油气混合介质的计量。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。