专利名称：带有气动计数控制器的计量分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采用气动计量控制的计量分离器，应用于油田采油技术领
域，特别属于无动力电环境的油水气计量分离技术。
背景技术：
目前，油气开采中油水气产量的计量主要是通过生产分离器的多相计量和计量分 离器的分离计量，其中计量分离器主要计量方式为液位计法，此种计量方式普遍自动化程 度较低，而且因为计量对三相(或两相)分离效果的要求较高，此种计量方法在水气含量波 动较大的油中偏移也较为显著，此外有流量计计量方式，需投入的维护成本也较高。另外计 量分离对分离出天然气的计量也有一定的要求，气中不能含有超过规定量的油水量，否则 也会影响气体计量的准确度，良好的计量分离器，气中携带的油量不能高于10g/m3，气带走 的油滴直径不应超过30 i！ m ;经过长期实践，已经形成了 "只有分得清，才能量得准"的计量 设计概念；而计量分离设备的设计中界面控制是计量关键，进出口阀的自动控制是计量准 确性的保证。而且通常的计量方式在偏远地区的使用受到了 "提供动力电"这一条件的限 制。
发明内容本实用新型的目的是提供一种带有气动计数控制器的计量分离器，以解决目前计 量分离器自动化程度低，三相分离效率低、不稳定，必须在有动力电环境下才能使用等技术 缺陷。 本实用新型采用以下技术方案实现上述发明目的 —种带有气动计数控制器的计量分离器，由三相分离器和气动计量装置组成；其 特征在于分离器油出口接带有气动计量控制器的计量罐；气动计量控制器设有六个接口， 其中高/低位输入口分别接计量罐上的高/低限液位控制开关，高/低位输出口分别接计 量罐油出口和油进口的气动控制阀，另设有气源口和放空口 ；所述的气动计量控制器内部 设置四条气路；当计量罐内液位达到或高于高限液位，高限液位控制开关输出气动信号，经 高位输入口进入气动计量控制器驱动气路变换，即气源口与高位输出口之间的第一气路被 接通，低位输出口与放空口之间的第二气路同时被接通；当计量罐内液位达到或低于低限 液位，低限液位控制开关输出气动信号，经低位输入口进入气动计量控制器驱动气路变换， 即气源口与低位输出口之间的第三气路被接通，高位输出口与放空口之间的第四气路同时 被接通；在第一、二气路被接通时，高位输出口处接的计数器递增计数一次，出液口气动控 制阀因高限液位输出气路打通而开启，低限液位控制开关气信号放空，进液口气动控制阀 关闭；在第三、四气路被接通时，进液口气动阀开启，出液口气动阀关闭。 所述的分离器罐体为直筒形罐体，上下呈球形封盖，上部设有油气入口 ，下部有排 污口和水出口，罐体顶部设有出气口、流量计和压力控制器，侧壁有人孔；罐体内设有旋流 分离筒，液体切线方向进入，中部设有溢油堰板和出油口 ，罐体上部设有倾斜设置的蛇形板组成的整流聚结填料，罐体内顶部设有丝网捕雾器；分离器油出口接带有气动计量控制器 的计量罐，水出口接有流量计和调节阀。 计量分离器中下部沉降分离室外壁设有液位计，该液位计连接气动界位控制器，
气动界位控制器与三相分离器的实现自动液位控制的水出口调节阀的控制端连接。 本实用新型的的技术方案具有以下优点采用三相离心分离器的旋转分离筒分
离，起到了消能、高效分离的作用，保证了计量的有效性；分离器内设有蛇形板聚结整流填 料和丝网捕雾器，确保气中含液量指标达到设计要求；压力、油水界面等各主要参数实现自
动控制，确保计量分离器正常、稳定、安全地运行；采用气动计数控制器对液位开关和进出 口阀作联动控制，并对作用次数进行累计计数，简化了控制流程并实现计量罐进液阀和出 液阀的实时自动控制，确保了计量的准确性，且无动力电的气动控制方式使现场的安装、使 用过程更为简便，在无动力电提供的偏远地区的实用性更强。
图1为本实用新型的计量分离器的结构组成原理图； 图2为本实用新型的气动计数控制器的工作原理结构示意图。
具体实施方式下面结合应用实例和附图进一步举例说明本实用新型的具体实施方式
。 参照图l，本实用新型由三相分离器3和气动计量装置19组成；分离器罐体3为 直筒形罐体，上下呈球形封盖，上部设有油气入口 7，下部有排污口 IO和水出口 15，罐体顶 部设有出气口 11、流量计2和压力控制器l，实现分离气体的就地计量和泄压控制；侧壁有 人孔9，罐体内设有旋流分离筒6，液体切线方向进入，旋流筒下方设板槽式布液器8，中部 设有环形溢油堰板12和出油口 13，罐体内部上方设有整流聚结填料5，填料由倾斜设置的 蛇形板组成，可显著提高液滴的碰撞拒接效率，罐体内顶部设有液滴丝网捕集器4，用来去 除更小颗粒的油滴；分离器油出口 13接带有气动计量控制器21的计量罐19，水相出口后 接有流量计17和调节阀18，水量自动计量，外壁设有水相液位计16，连接液位信号控制器 14和水出口控制阀18，实现界面的联锁自动控制。 参照图2 (图2是处于高液位气路状态)，气动计量控制器设有六个接口 ，分别为高 位输入口 102、低位输入口 110、高位输出口 107、低位输出口 105、放空口 108和气源口 104 ; 其中高/低位输入口分接高/低限液位控制开关20/24，高/低位输出口分接计量罐油出口 23和油进口 22的气动控制阀；控制器内部设置四条气路，通过液位控制开关20/24输出气 动控制信号，推动气动膜头103，由气动计数控制器的气路变换实现油相进出口开关22/23 的自动控制，并通过设在高位输出接口 107的气动计数器101实现每个循环的自动递增计 数；其具体方式为当计量罐内液位达到或高于高限液位，高限液位控制开关20输出气动 信号，经气动控制器膜头103、连杆109作用实现气路变换，高限液位输出气路打通，并使计 数器101递增计数一次，出液口气动控制阀23开启，同时低限液位控制输出信号放空，进液 口气动控制阀22关闭；当计量罐内液位达到或低于低限液位时，低限液位控制开关24输出 气动信号，经气动控制器膜头103、连杆109作用实现气路变换，低限液位输出气路打通，进 液口气动阀22开启，同时高限液位控制输出信号放空，出液口气动阀23关闭。如此反复计
4量过程。 分离器、计量罐中的压力、温度可就地指示，计量罐的液位在罐侧壁就地指示。
权利要求一种带有气动计数控制器的计量分离器，由三相分离器和气动计量装置组成；其特征在于分离器油出口接带有气动计量控制器的计量罐；气动计量控制器设有六个接口，其中高/低位输入口分别接计量罐上的高/低限液位控制开关，高/低位输出口分别接计量罐油出口和油进口的气动控制阀，另设有气源口和放空口；所述的气动计量控制器内部设置四条气路；当计量罐内液位达到或高于高限液位，高限液位控制开关输出气动信号，经高位输入口进入气动计量控制器驱动气路变换，即气源口与高位输出口之间的第一气路被接通，低位输出口与放空口之间的第二气路同时被接通；当计量罐内液位达到或低于低限液位，低限液位控制开关输出气动信号，经低位输入口进入气动计量控制器驱动气路变换，即气源口与低位输出口之间的第三气路被接通，高位输出口与放空口之间的第四气路同时被接通；在第一、二气路被接通时，高位输出口处接的计数器递增计数一次，出液口气动控制阀因高限液位输出气路打通而开启，低限液位控制开关气信号放空，进液口气动控制阀关闭；在第三、四气路被接通时，进液口气动阀开启，出液口气动阀关闭。
2. 根据权利要求1所述的带有气动计数控制器的计量分离器，其特征在于分离器罐 体为直筒形罐体，上下呈球形封盖，上部设有油气入口 ，下部有排污口和水出口 ，罐体顶部 设有出气口 、流量计和压力控制器，侧壁有人孔；罐体内设有旋流分离筒，液体切线方向进 入，中部设有溢油堰板和出油口 ，罐体上部设有倾斜设置的蛇形板组成的整流聚结填料，罐 体内顶部设有丝网捕雾器；分离器油出口接带有气动计量控制器的计量罐，水出口接有流 量计和调节阀。
3. 根据权利要求2所述的带有气动计数控制器的计量分离器，其特征在于计量分离 器中下部沉降分离室外壁设有液位计，该液位计连接气动界位控制器，气动界位控制器与 三相分离器的实现自动液位控制的水出口调节阀的控制端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种带有气动计数控制器的三相计量分离器，它由分离器和气动计量装置组成，分离器上部设油气入口，旋流筒、整流聚结填料和丝网捕雾器，顶部有出气口，并设有流量计和压力控制阀，下部设有水出口，连接水相流量计和控制阀，中部有溢油堰板和油出口；油出口连接有气动计量装置，包括气动计数控制器和计量罐，气动计数控制器设有高/低液位输入口、高/低液位输出口、气源接口和放空口等六个接口，高低液位输入口分别接高低限液位开关，高低液位输出口分别接计量罐油出口和油进口的气动控制阀，高液位输出口另接有累计递增气动计数器；本实用新型有效实现油水气的高自动化三相计量分离，能实现在无动力电环境下的自动化气动计量。
文档编号G01F15/08GK201476834SQ200920173228
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者孙河生, 王毅刚, 肖荣 申请人:北京华油惠博普科技有限公司