专利名称：双容积定重量测含水的方法和装置的制作方法
双容积定重量测含水的方法和装置属于油井油、气、水三相产量自动计量的方法和装置。
油田进入中、高含水期后，需要解决单井和集油站的油、气、水三相产量的计量。国内外通常采用的三相分离计量方案，虽然可以在一定产量和含水范围内取得较好的计量结果。但因设备结构复杂，管理难度大，价格昂贵，而且使用范围有限，在我国很难推广。我国的“气体分流连续分离计量装置”(专利号87201618)很好地解决了液体和气体的计量精度，但没有解决测含水的问题。
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种双容积定重量测含水的方法和装置。
本发明的目的可通过如下方法和措施来达到双容积定重量测含水的方法和装置，其方法是相对定时间取值的方法，即在双容积分离器完成液体计量后，运用液位界面检测装置、含水仪和电子计算机等设备，把分离器计量室内已计量过的含水油分成若干份相同重量，依次测量每份等重量含水油的等效含水值，经电子计算机进行处理得出液量的含水值。其装置是在原分离器的计量电极的上计量电极和阀位电极之间，设置了一套把液位分成若干份微小的相同高度的液位界面检测装置。直接检测液位计界面时，可采用电导液位界面检测装置，间接检测液位计界面时，可采用微波装置、光电装置、电容装置。液位界面检测装置，含水仪都由电子计算机进行管理。
本发明的目的还可以通过以下其它措施来表达双容积定重量测含水的方法，采用连续量油方式，在分离器水位计内，水面降到电极的每个含水测量点时，电子计算机将相邻的上含水测量点至下含水测量点间取得的多个含水值，处理为一个等效含水值，在分离器排液全过程中，各含水测量点所得的全部等效含水值累加平均后，得出量油的真正含水值。
采用间断量油方式，测含水，测液量交替进行，在第一次量油后，上电磁阀不关，液量进入双容积分离器的上储油室，再按连续量油的方式测出计量室液量的含水值，然后关闭上下电磁阀排液，再按间断量油方式第二次测液量和气量。
如果不需反复多次测气量时，可在第一次测气量后，再按连续量油的方式计算产油量和产水量。
本发明将结合附图作进一步描述
图1是双容积分离器实现三相计量的装置示意2是等高差计量电极的结构示意3是按连续量油方式测含水进行油气水三相计量的工作流程4是按间断量油方式测含水进行油水二相计量的工作流程5是按间断量油方式测含水进行油气水三相计量的流程图双容积分离器实现三相计量的装置中，连通管双容积计量分离器的局部组件采用了87201618.u号专利的结构，以便消除气窜，为含水仪创造更好的工作条件，其中壳体[16]被隔板[21]分为储油室[22]和计量室[17]两部分，储油室[22]经量油管[2]与有一个切向入口和二个经向入口的量油弯管[6]、[3]通往计量室。量油弯管[2]的顶部经电磁阀[1]与储油室顶部连接。计量室外侧装有反映计量室内含水油液柱压力差的液位计[8]、液位计部分装有提供各种计量信号和含水结算信号的液位界面检测装置，这里仅以等高差计量电极[5]为例，计量室经排油弯管[10]和外输管线[15]相接，排油弯管[10]和量油弯管[3]的入口外侧都有排油挡板[9]、[4]。排油弯管的垂直入口端设有含水仪取样口，取样管线经阀[11]含水仪[14]和阀[13]回到排油弯管调节阀[12]的顶部，并和计量室顶部经电磁阀连接管[19]、排油电磁阀[20]连通。[23]为油、气、水的切向入口管线，[24]为电子计算机，[18]是电子计算机与电极、含水仪，电磁阀等电器设备的电气连线，[7]是泡沫消除板。
例举的等高差计量电极的结构[28-30]为计量液气量的计量电极，[25-27]等高差含水测量电极分为两体的结构。计量电极部分从下到上依次为电源电极[65]，阀位电极[66]、c阀位电极[66]在连续量油时为下计量电极，间断量油时为换阀电极，下计量电极[67](下计量电极[67]在间断量油时为量油起点和测气终点)，上计量电极[25]是量油结束电极，测气开始电极。等高差含水测量电极[26]从上到下依次为测含水开始信号，第一次结算点，第二次结算点……至第n结算点。两套电极分别安装的好处是，第一结算点有修正结算高度的余地，[27]为液位计外壁。两套电极合在一起时如[28-30]，测含水开始点和第n结算点可以合并，如果选择等高合适，下计量电极也可合并。[28]为量油上电极和测含水信号电极，[29]含水结算电极，[30]为液位计外壁。
按连续量油方式测含水的工作流程为[31]为分离器在计量前的状态，上阀和下阀关闭，含水油气进入分离器储油室立即经量油弯管、计量室，排油弯管排走，储油室和计量室液位都在最低位置。[32]为开始计量时的状态，上阀关、下阀开，油气进入计量室分离后，气经下阀排出，计量室液面上升，电子计算机记录了量油开始的时间，随着来油，计量室油位升高，液位计中的液面对应着油量上升。[33]是液位快升到上计量电极时的状态。[34]是液位升到上计量电极时的状态，此时将出现下述结果a 子计算机记录第一次量油结束时间，和第二次量油的开始时间。b 打开上阀，液量流入储油室，气体进入计量室。c 关闭下阀，气体到计量室替油，计量室进行排油，液位不断下降。[35]是液位降到第一含水结算点时的状态，电子计算机采集一组含水值，处理后为第一个含水油的等效含水值(为计量室下部的含水油)[36]是液位降到第二个含水结算点时的状态，得到第二个等效含水值，[37、38、39]是液位降到第三、四、五个含水结算点时的状态，[40]是液位降到第n含水结算点时的状态，此时将出现如下结果a 电子计算机采集并处理得到第n个等效含水值，b 打开下阀计量室又可以量油。c 记录时间和采集分离器压力并结束第一次测气。d 关闭上阀，储油室内的含水油到计量室计量。此后分离器将回到[33]状态，不断重复上述过程。
第一次测含水全过程结束，可以将各点等效含水值处理为第一次按相同重量的微量含水值取含水的综合平均含水值。有了第一次的产液量和平均含水值，就可以计算出第一阶段的产油量和产水量，有了测气时间和压力值，也可计算出产气量。
按间断量油方式测含水的工艺流程为计量前关闭上下阀，[41]表示两个室内的液面呈最低状态，[42]开始量油，下阀开，液位上升，[43]液位快到上计量电极，记录量油开始时间，[44]液位升到计量电极的状态a 打开上阀，让储油室存住新来的油，以免搅乱计量室的排油过程，实现同前述连续量油方式一样的测含水全过程。按间断量油方式、上阀本应仍为关，但这里为测量含水才将上阀打开，使储油室存油，以实现计量室排油全过程，按连续量油方式测含水。b 关闭下阀，计量室排油。c 记录量油结束时间。为液位降到第一含水结算点时测及的第一等效含水值。为液位降到第二含水结算点时测及的第二等效含水值。为液位降到第三含水结算点时测及的第三等效含水值。为液位降到第n含水结算点时测及的第n等效含水值。
各等效含水值处理后可得到综合平均含水值，有了产液量和综合平均含水值，有了产液量和综合平均含水值，即可完成产油量和产水量的计算。
此后的过程为[49]关闭上阀，储油室的存油经计量室排走，[50]储油完全排空，然后由[50]转到[42]的状态，不断重复以上的过程，实现只测产油量和产水量的方式，这种方式在产气很少的高含水期是非常实用的。
按间断量油方式测含水进行油、气、水三相计量的流程为[51-59]的流程完全同于[41-50]，[59]是在储油室和计量室的油排到最低液面后，然后再进行间断量油测气过程，[60]打开下阀，液位上升到下电极，记录量油开始时间，[61]液位升到上计量电极，记录量油结束时间，测气开始时间，[62]关闭下阀，计量室排液，[63]液面降到下计量电极，记录测气结束时间，[64]液面降到阀位电极，开始下一计量过程。
本发明与现有技术相比有如下优点本发明解决了双容积二相分离器进行三相计量的问题，方法简单，设备改造容易，提高了管理自动化的程度。
权利要求
1.一种采用连通管双容积二相计量分离器、含水仪、管汇、电子计算机等装置进行三相计量的方法，本发明的特征是在双容积分离器完成液体计量的同时，运用等高差液位界面捡测装置、含水仪、电子计算机等装置，把双容积分离器计量室内已计量过的含水油分成若干份相同重量，依次测量每份等重量含水油的等效含水值，经电子计算机进行处理得出液量的产油量，产气量和产水量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是按连续量油方式，在双容积分离器水位计内，水面降到每个含水测量点时，电子计算机将相邻的上含水测量点至下含水测量点间取得的多个含水值，处理为一个等效含水值，在双容积分离器排液全过程中，各含水测量点所得的全部等效含水值累加平均后，得出量油的真正含水值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是按间断量油方式测含水时，在第一次量油后，上电磁阀不关，液量进入双容积分离器的上储油室，再按连续量油的方式，测出计量室液量的含水值，然后关闭上下电磁阀排液，再按间断量油方式第二次测液量和气量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是不测气量时，按连续量油方式，第一次测出液量和含水值后，关闭上下电磁阀排液，液面排到最底位置时，再重复进行计量。
5.实施根据权利要求1至4所述方法的装置，其特征是在原分离器的计量电报的上计量电报和阀位电报之间，设置了一套液位界面捡测装置，直接捡测液位计界面，可采用电导装置，间接捡测液位计界面，可采用微波装置、光电装置、电容装置，液位界面捡测装置、含水仪，都由电子计算机管理。
全文摘要
双容积定重量测含水的方法和装置是用于油井油、气、水三相产量自动计量的方法和装置。本发明针对国内外三相分离器设备复杂，管理难度大，价格昂贵等不足，提供一种双容积定重量测含水的方法和装置。本发明在87201618专利双容积分离器的基础上，运用等高差界面检测装置、含水仪、电子计算机等设备测量含水值，解决了双容积二相分离器进行三相计量的问题，方法简单，设备改造容易，提高了管理自动化的程度。
文档编号G01F23/20GK1050263SQ8910681
公开日1991年3月27日 申请日期1989年9月11日 优先权日1989年9月11日
发明者刘期元, 曾旭初, 刘克锦, 钟汉莉, 周志国 申请人:胜利石油管理局桩西采油厂