一种气田气液计量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于气田开采设备【技术领域】，具体涉及一种气田气液计量装置，包括天然气分离器和连接在天然气分离器中部的进口管道，所述天然气分离器竖直设置，天然气分离器上端出口连接天然气管道，天然气分离器下端出口连接排液管道，天然气管道的出口和排液管道的出口汇聚合成出口管道；天然气管道上设置有旋进漩涡流量计，排液管道上设置有液体涡街流量计，解决了现有的气液分别计量装置没有能达到气液高效分离计量的目的，适用工况范围不够广的问题，实现了液路的自动排液，气液两路不会互窜，装置不耗电，适用工况范围广。
【专利说明】一种气田气液计量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于气田开采设备【技术领域】，具体涉及一种气田气液计量装置。
【背景技术】
[0002]带液天然气的计量一直是气田开采的一个重要问题，随着气田开采技术的发展和气井生产分析的需求，这一问题越来越重要。
[0003]传统的气井井口计量，只有气体流量计，不单无法计量气井产液，而且因为气体带液，井口气体流量计也无法精确计量产气量。
[0004]气田上的集气站也只是利用分离器集中分离十几或几十口气井的带液天然气，然后分开计量气量和液量，只能大概计量区域气井的产气和产液，无法了解单口气井的气液数据。
[0005]目前在气田生产过程中，气井产量、液气比差异较大，需要一种适用工况范围广、气液分离计量准确的气田气液计量装置。根据需求，也有一部分专利进行了这方面的探索:
[0006]中国专利CN201688871U提供了一种气液两相流量仪，包括文丘里管、倒U型管和传感器，其特殊之处在于:还包括流型整理装置、静态混合器、反向稳定装置和旋进漩涡流量计，所述垂直设置的流型整理装置与进口管道相连，其上端口通过管道与出口管道相连，在管道上设置有旋进漩涡流量计，流型整理装置的下端口通过管道依次接有倒U型管、静态混合器文丘里管和反向稳定装置，文丘里管上设置有压差传感器a ;所述反向稳定装置与出口管道相连；在流型整理装置与旋进漩涡流量计之间的管道上还设置有温度传感器和压力传感器；在倒U型管上设置有压差传感器b。
[0007]流体先经过流型整理装置，把大部分气体分出，经旋进漩涡流量计测量，液体和少部分气体经倒U型管测气、液比，经静态混合器混合均匀，再经过文丘里管测总流量Q总。这样就取得了所需要的必要的计算参数。然后通过一定的公式可计算出气量和液量。
[0008]同样的，中国专利CN101846537A也提供了一种气液两相流量仪，包括电动四通阀(或替代四通阀功能的阀组)、体积管、电感应接近传感器，还包括气体分离装置、反向稳定装置、温度传感器、压力传感器和旋进漩涡流量计，所述垂直设置的气体分离装置与进口管道相连，其上端口通过管道与出口管道相连，在管道上设置有温度传感器、压力传感器和旋进漩涡流量计，气体分离装置的下端口通过管道连接电动四通阀的入口，电动四通阀的出口和垂直设置的反向稳定装置下端通过管道相连，反向稳定装置上端口通过管道与出口管道相连，电动四通阀除出入口外的另两口通过管道连接水平设置的体积管的两个接入口。所述体积管内设置有活塞和电感应接近传感器；体积管靠近左右两端处有管道联通气体分离装置上端口的管道；体积管内的活塞为多种材料复合制成，总体密度介于水和油之间，为860?1000千克/米3;活塞的密封件采用橡胶管以保证阻力足够小；橡胶管为了保持不同压力下的内外压力平衡，为打孔橡胶管。
[0009]流体先经过流行整理装置，把气体分出，气体经旋进漩涡流量计测量，液体通过四通阀进入体积管，推动活塞从B端向A端运动，到达体积管A端时，触发电感应接近传感器，触发电感应接近传感器发信号给四通阀电动执行器，执行倒阀，倒阀后体积管出入口调换，液体继续推动活塞从A端向B端运动，到达B端后，完成一个工作循环(包括两个行程)。再此循环中，测得液体流量Q总=A0XLX2，A0为体积管内腔截面积，L为体积管内一个行程中活塞有效移动长度。
[0010]在液体进入体积管前，已经在气体分离装置中进行了气液分离；在液体离开体积管后，进入出口管道前，还在反向稳定装置中经历了稳定的过程，在稳定装置中积存的液体提供了一定的阻力，能够在设计工况下保证气体不会经过液路；同时特别设计的体积管保证了液路的流动阻力足够小，液体不会进入气路；电动四通阀(或替代四通阀功能的阀组)可实现在倒阀过程中，不会同时使两路以上的通道连通。
[0011]上述的两项专利申请，虽然解决了一定的问题，但是当气量比较大时，气体进入液路，无法测量。
[0012]因此，在上述两项专利申请基础上，中国专利CN202066531U提出了一种气液两相混输计量仪，主要由气液分离装置、气动四通阀、体积管、捕集器、压力传感器、温度传感器、旋进漩涡流量计和气液混合装置组成。气动四通阀、捕集器和体积管采用的是现有产品。气液分离装置采用的是立罐式气液分离装置，气液分离装置有气液混合入口、气体出口和液体出口。气液混合装置采用的是立罐式气液混合装置，气液混合装置有气液混合出口、气体入口和液体入口。
[0013]在气液分离装置上端的气体出口通过管线连接捕集器的入口，捕集器的出口有管线连接旋进漩涡流量计的入口 ；旋进漩涡流量计的出口有管线连接气液混合装置上端的气体入口 ；在捕集器与旋进漩涡流量计之间的管线上安装有压力传感器和温度传感器。在气液分离装置的下端的液体出口通过管线连接气动四通阀的液体入口，气动四通阀的液体出口通过管线连接气液混合装置下端的液体入口 ；气动四通阀的两个计量出入口分别连接体积管两端的进出口。
[0014]工作过程:油井采出液先经过气液分离装置，把气体分出来，气体经捕集器后，通过旋进漩祸流量计测量，液体通过气动四通阀进入体积管，推动活塞从B端向A端运动，到达体积管A端时，触发电感应接近传感器，触发电感应接近传感器发信号给气动四通阀电动执行器，执行倒阀，倒阀后体积管出入口调换，液体继续推动活塞从A端向B端运动，到达B端后，完成一个工作循环(包括两个行程)。液体离开气动四通阀后，进入气液混合装置进行混合稳定的过程，减轻了流体的脉动。
[0015]气液两相混输计量仪，虽然相比于前两项专利技术有所改进，但是还是没有能达到气液高效分离计量的目的，适用工况范围不够广。
实用新型内容
[0016]本实用新型的目的是提出一种能适用于气田各类气井的现场工况，并能提高气液分离计量效果的气液计量装置。
[0017]为此，本实用新型提供了一种气田气液计量装置，包括天然气分离器和连接在天然气分离器中部的进口管道，所述天然气分离器竖直设置，天然气分离器上端出口连接天然气管道，天然气分离器下端出口连接排液管道，天然气管道的出口和排液管道的出口汇聚合成出口管道；
[0018]所述的天然气管道上设置有旋进漩涡流量计，排液管道上设置有液体涡街流量
i+o
[0019]所述的天然气分离器为多管束管柱式天然气分离器。
[0020]所述的排液管道上设置有自动排液疏水阀，并且自动排液疏水阀位于液体涡街流量计上游位置。
[0021]所述的排液管道上设置有单流阀，并且单流阀位于液体涡街流量计下游位置。
[0022]所述的天然气管道上设置有压力表。
[0023]所述的天然气管道上设置有压力变送器。
[0024]所述的进口管道中安装有管道除砂器。
[0025]所述的出口管道与进口管道间通过旁通管道连通，旁通管道上设置有旁通阀。
[0026]本实用新型提供的这种气田气液计量装置，通过分别收集分别计量，最后再次汇合的方式实现气液分别计量，有如下有益效果:
[0027]1.气液分离更高效，计量出的产气、产液量更真实可靠；气液计量量程更大，适用范围更广。
[0028]2.装置在计量过程中不需要外电，更适合于气田使用的现场情况。
[0029]3.实现了液体自动排放并以近乎稳定的流速通过流量计计量，产液计量更准确。
[0030]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型整体系统示意图。
[0032]附图标记说明:1、天然气分离器；2、进口管道；3、天然气管道；4、排液管道；5、出口管道；6、旋进漩涡流量计；7、液体涡街流量计；8、自动排液疏水阀；9、单流阀；10、压力表；11、管道除砂器；12、旁通管道。
【具体实施方式】
[0033]带液天然气的计量一直是气田开采的一个重要问题，随着气田开采技术的发展和气井生产分析的需求，这一问题越来越重要。传统的气井井口计量，只有气体流量计，不单无法计量气井产液，而且因为气体带液，井口气体流量计也无法精确计量产气量。
[0034]对于现有的能实现气液分离计量的气田气液计量装置，当气量比较大时，气体进入液路，无法测量；亦或者没有能达到气液高效分离计量的目的，适用工况范围不够广。
[0035]实施例1:
[0036]针对上述问题，本实施例提出了本实用新型这种气田气液计量装置，如图1所示，包括天然气分离器I和连接在天然气分离器I中部的进口管道2，所述天然气分离器I竖直设置，天然气分离器I上端出口连接天然气管道3，天然气分离器I下端出口连接排液管道4，天然气管道3的出口和排液管道4的出口汇聚合成出口管道5 ;
[0037]天然气管道3上设置有旋进漩涡流量计6，排液管道4上设置有液体涡街流量计7，旋进漩涡流量计6用于计量流过天然气管道3的气体的流量，液体涡街流量计7用于计量流过排液管道4的液体的流量。
[0038]天然气分离器I为多管束管柱式天然气分离器，这种结构使得处理量更大，一定程度上增强分离效率。
[0039]实施例2:
[0040]在实施例1的基础上，排液管道4上设置有自动排液疏水阀8，并且自动排液疏水阀8位于液体涡街流量计7上游位置。
[0041]排液管道4上设置有单流阀9，并且单流阀9位于液体涡街流量计7下游位置，单流阀9保证了液路流向单一，不会出现倒吸现象。
[0042]天然气管道3上设置有压力表10或者压力变送器，可以随时知道天然气管道3中的压力情况。
[0043]实施例3:
[0044]进口管道2中安装有管道除砂器11，管道除砂器11可以将进入进口管道2的气液混合体中的固体杂质进行清理，避免其影响到后续设备的运行。
[0045]出口管道5与进口管道2间通过旁通管道12连通，旁通管道12上设置有旁通阀，当装置暂停维修时可打开旁通管道12中的旁通阀，气井不用关井可正常开井生产。
[0046]本实用新型的工作过程是:流体先经过管道除砂器11清理出携带的固体杂质，然后进入天然气分离器I进行气液高效分离，天然气经过旋进漩涡流量计6进行计量，液体进入自动排液疏水阀8，自动排液疏水阀8内安装有浮球，当进入的液体到达一定液位时，浮球上浮通过连杆带动自动排液疏水阀8的阀芯打开自动排液，当液体排出，液位降低到一定时，浮球下降通过连杆带动自动排液疏水阀8的阀芯关闭停止排液，自动排液疏水阀8排出的液体经过液体涡街流量计7进行计量。
[0047]天然气分离器I为多管束管柱式天然气分离器，多管束天然气分离器是由产生离心分离的直流式多管对带液天然气进行气液高效旋流分离，可以更好的适应不同工况的气液分离需要，且对细小液滴有较好的分离能力；分离出来的液体直接进入自动排液疏水阀8，液体排放到低液位时，自动排液疏水阀阀芯自动关闭停止排液，而且在进口管道上设置了管道除砂器11，固体杂质不会进入自动排液疏水阀8影响阀芯的封闭性，保证气体不进入液路；自动排液疏水阀在液位达到一定时阀芯自动打开开始排液，始终保持了有液就排的状态，自动排液疏水阀排液时液路基本没有流动阻力，液体不会进入气路；
[0048]实施例4:
[0049]本装置还在计量后的液路管道上安装了单流阀，保证了液路流向单一，不使自动排液疏水阀8关闭时，气液混合出口的天然气倒流液路影响液体涡街流量计7的计量效果。
[0050]本实用新型中所采用的旋进漩涡流量计6、液体涡街流量计7可以现场读取瞬时、累计等流量数据，而且均具有R485接口，可利用井口现有无线传输系统将生产数据无线远传至监控中心监控界面，整套装置无用电设施不需要外电。
[0051]综上所述，本实用新型的这种气田气液计量装置，气液分离更高效，计量出的产气、产液量更真实可靠；气液计量量程更大，适用范围更广；装置在计量过程中不需要外电，更适合于气田使用的现场情况；实现了液体自动排放并以近乎稳定的流速通过流量计计量，产液计量更准确。
[0052]以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种气田气液计量装置，包括天然气分离器(I)和连接在天然气分离器(I)中部的进口管道(2 )，其特征在于:所述天然气分离器(I)竖直设置，天然气分离器(I)上端出口连接天然气管道(3 )，天然气分离器(I)下端出口连接排液管道(4 )，天然气管道(3 )的出口和排液管道(4)的出口汇聚合成出口管道(5)； 所述的天然气管道(3)上设置有旋进漩涡流量计(6)，排液管道(4)上设置有液体涡街流量计(7 )。
2.如权利要求1所述的气田气液计量装置，其特征在于:所述的天然气分离器(I)为多管束管柱式天然气分离器(I)。
3.如权利要求1所述的气田气液计量装置，其特征在于:所述的排液管道(4)上设置有自动排液疏水阀(8 )，并且自动排液疏水阀(8 )位于液体涡街流量计(7 )上游位置。
4.如权利要求1或3所述的气田气液计量装置，其特征在于:所述的排液管道(4)上设置有单流阀(9)，并且单流阀(9)位于液体涡街流量计(7)下游位置。
5.如权利要求1所述的气田气液计量装置，其特征在于:所述的天然气管道(3)上设置有压力表(10)。
6.如权利要求1所述的气田气液计量装置，其特征在于:所述的天然气管道(3)上设置有压力变送器。
7.如权利要求1所述的气田气液计量装置，其特征在于:所述的进口管道(2)中安装有管道除砂器(11)。
8.如权利要求1所述的气田气液计量装置，其特征在于:所述的出口管道(5)与进口管道(2)间通过旁通管道(12)连通，旁通管道(12)上设置有旁通阀。
【文档编号】G01F15/08GK204255413SQ201420678568
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】李建奇, 冯强汉, 魏克颖, 魏千盛, 廖明敏, 李宁, 郝军慧, 李桢禄, 王国华, 阳生国 申请人:中国石油天然气股份有限公司