一种油气水三相计量装置的制作方法

本发明涉及石油检测装置技术领域，尤其涉及一种油气水三相计量装置。

背景技术：

原油在开采过程中，从油井刚抽出的油称之为原油，一般由油、水、气组成，其中产出液的含油率是石油化工行业一个重要参数，检测产出液的含油率的在原油开采中被普遍关注的问题，若产出液含油率检测不准，将直接影响油井及油层动态分析，影响整个原油产量的计算。

目前国内大多输油管线所采用含油量测定方法有两种，一种是有技术工人直接输油管线中取出一部分石油，送到检测实验室，由专业的仪器进行检测，这种方法不仅效率低下而且检测结果不是实时数据，不能随时检测随时拿到数据，需要多次采样且耗时较长。还一种方法是在管道中设置分离装置，可实现对原油的在线实时检测，但是此方法结构复杂，成本巨大。所以现在急需一种结构简单、造价低的测量单井采油管道中原油的油、气、水各组分含量的装置。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的结构复杂、不能实时检测油气水各组分含量问题，本发明提供了一种油气水三相计量装置。

一种油气水三相计量装置，其特征在于，包括容量管、第一压差传感器、第二压差传感器、第一抽取计量装置、第二抽取计量装置、气体流量计，所述容量管上下两端开口，中部还设有流体出口和流体进口，所述第一压差传感器与容量管上端口及流体进口连接，所述第二压差传感器与容量管上端口及下端口连接，所述第一抽取计量装置、第二抽取计量装置分别与所述容量管的流体出口及下端口对应连接，所述气体流量计与所述容量管的上端口连接。

在本发明一优选实施例中，所述气体流量计包括第一计量支路，所述第一计量支路包括第一集气瓶和第一计量瓶，所述第一集气瓶的下部与所述第一计量瓶联通，所述第一集气瓶中装载有水。

在本发明一优选实施例中，所述气体流量计还包括第一排气支路和第一进气阀，所述第一排气支路包括相连接的第一排气阀和第一排气泵，所述第一排气支路的进气端、所述第一计量支路的进气端均与设置在所述气体流量计中的所述第一进气阀连接，用于排除所述第一集气瓶中的气体。

在本发明一优选实施例中，所述气体流量计还包括第二计量支路、第二排气支路和第二进气阀，所述第二计量支路包括第二集气瓶和第二计量瓶，第二排气支路包括第二排气阀和第二排气泵，所述第二计量支路的进气端、所述第二排气支路的进气端均连接在所述第二进气阀上；所述第一进气阀、所述第二进气阀分别连接在所述气体流量计的进气主路上。

在本发明一优选实施例中，所述气体流量计还包括背压阀和温度传感器，所述背压阀和所述温度传感器均设置在所述进气主路上，用于通过实时温度和压力获取标况下气体的体积。

在本发明一优选实施例中，所述气体流量计还包括第一隔膜，所述第一隔膜设置在所述第一集气瓶中，用于分隔气相流体和水。

在本发明一优选实施例中，所述容量管从上端到下端依次固定有上座、连接座、和下座，所述流体进口和所述流体出口与所述连接座固定，且所述流体出口位于所述流体进口的上方。

在本发明一优选实施例中，还包括压差测量仪，所述第一压差传感器、所述第二压差传感器与压差测量仪连接，实时监测所述容量管中的压力。

在本发明一优选实施例中，所述第一计量支路还包括第一电子天平，所述第一电子天平置于所述第一计量瓶下部，用于测量所述第一计量瓶中排水重量；所述第一抽取计量装置选用第一往复式计量泵，所述第二抽取计量装置选用第二往复式计量泵，用于电动抽取计量。

在本发明一优选实施例中，还包括中央处理器，所述中央处理器分别与所述压差测量仪、所述气体流量计、所述第一往复式计量泵、所述第二往复式计量泵电联接，用于根据所述压差测量仪测量的数据，自动控制所述气体流量计、所述第一往复式计量泵和所述第二往复式计量泵运动并计量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过两端开口中部设有流体进口流体出口的容量管、压差测量仪、抽取计量装置、气体流量计分别与容量管的几个开口连接，分别进行油气水三相的抽取与计量，实时获得压强差；

(2)本发明基于压差的液体平均密度检查方法，克服计量过程中油液乳化的问题，一次性完成油气水的分离与计量；

(3)本发明通过第一隔膜413的设置，分隔了气相流体和水，放置由于气相流体中含有易溶于水的组分而导致气体体积测量不准确的问题，进一步提高了本装置的测量精度；

(4)本发明通过设置电子天平、第一往复式计量泵和第二往复式计量泵，实现油气水三相的自动计量，并通过中央处理器的设置，实现本装置的自动控制，大大降低了测量难度，提高了测量效率以及测量精度。

附图说明

图1是本发明一种油气水三相计量装置一优选实施例的结构示意图；

图2是本发明一种油气水三相计量装置一优选实施例的气体流量计的结构示意图；

图中：100-容量管；101-上座；102-连接座；103-下座；104-流体出口；105-流体进口；201-第一压差传感器；202-第二压差传感器；203-压差测量仪；301-第一抽取计量装置；302-第二抽取计量装置；400-气体流量计；401-第一进气阀；402-第二进气阀；403-温度传感器；404-背压阀；41-第一计量支路；411-第一集气瓶，412-第一计量瓶，413-第一隔膜，414-第一电子天平；42-第一排气支路；421-第一排气阀；422-第一排气泵；43-第二计量支路；431-第二集气瓶；432-第二计量瓶；433-第二隔膜；434-第二电子天平；44-第二排气支路；441-第二排气阀，442-第二排气泵。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

请参看图1，是本发明一种油气水三相计量装置一优选实施例，包括容量管100、第一压差传感器201、第二压差传感器202、第一抽取计量装置301、第二抽取计量装置302、气体流量计400。

在本实施例中，所述容量管100上下两端开口，中部还设有流体出口104和流体进口105。

在本实施例中，所述第一压差传感器201与容量管100上端口及流体进口105连接，所述第二压差传感器202与容量管100上端口及下端口连接，用于分别测量显示上端口与下端口之间的压强差、上端口与流体进口之间的压强差。

在本实施例中，所述第一抽取计量装置301、第二抽取计量装置302分别与所述容量管100的流体出口104及下端口对应连接，用于分别进行油相、水量流体计量。

在本实施例中，所述气体流量计400与所述容量管100的上端口连接，用于气相计量。

在本实施例中，气体流量计400包括第一计量支路41，所述第一计量支路41包括第一集气瓶411和第一计量瓶412，所述第一集气瓶411的下部与所述第一计量瓶412联通，所述第一集气瓶411中装载有水，用于通过排水集气法实现气相计量。

进一步的，在本实施例中，所述气体流量计400还包括第一排气支路42和第一进气阀401，所述第一排气支路42包括相连接的第一排气阀421和第一排气泵422，所述第一排气支路42的进气端、所述第一计量支路41的进气端均与设置在所述气体流量计400中的所述第一进气阀401连接，用于排除所述第一集气瓶411中的气体。

进一步的，在本实施例中，所述气体流量计400还包括第二计量支路43、第二排气支路44和第二进气阀402，所述第二计量支路43包括第二集气瓶431和第二计量瓶432，第二排气支路44包括第二排气阀441和第二排气泵442，所述第二计量支路43的进气端、所述第二排气支路44的进气端均连接在所述第二进气阀402上；所述第一进气阀401、所述第二进气阀402分别连接在所述气体流量计400的进气主路上。

更进一步的，在本实施例中，所述气体流量计400还包括背压阀404和温度传感器403，所述背压阀404和所述温度传感器403均设置在所述进气主路上，用于通过实时温度和压力获取标况下气体的体积。

在本实施例中，所述气体流量计400还包括第一隔膜413，所述第一隔膜413设置在所述第一集气瓶411中，用于分隔气相流体和水。

在本实施例中，所述容量管100从上端到下端依次固定有上座101、连接座102、和下座103，所述流体进口105和所述流体出口104与所述连接座102固定，且所述流体出口104位于所述流体进口105的上方。

在本实施例中，还包括压差测量仪203，所述第一压差传感器201、所述第二压差传感器202与压差测量仪203连接，实时监测所述容量管100中的压力。

在本实施例中，所述第一计量支路41还包括第一电子天平414，所述第一电子天平414置于所述第一计量瓶412下部，用于测量所述第一计量瓶412中排水重量；所述第一抽取计量装置301选用第一往复式计量泵，所述第二抽取计量装置302选用第二往复式计量泵，用于电动抽取计量。

在本实施例中，还包括中央处理器，所述中央处理器分别与所述压差测量仪203、所述气体流量计400、所述第一往复式计量泵、所述第二往复式计量泵电联接，用于根据所述压差测量仪203测量的数据，自动控制所述气体流量计400、所述第一往复式计量泵和所述第二往复式计量泵运动并计量。

实施例2：

请参看图2，是本发明一种油气水三相计量装置一优选实施例中气体流量计400的结构示意图，气体流量计400包括第一计量支路，第一计量支路包括第一集气瓶411和第一计量瓶412，第一集气瓶411的下部与第一计量瓶412联通，第一集气瓶411中装载有水，用于通过排气集气法实现气相计量。进一步的，还包括第一排气支路42和第一进气阀401，第一排气支路42包括相连接的第一排气阀421和第一排气泵422，第一排气支路42的进气端、第一计量支路41的进气端均与设置在气体流量计400中的第一进气阀401连接，用于排除第一集气瓶411中的气体。

在本实施例中，第一集气瓶411中预先装满水，混合流体进入容量管100后，气体进入第一集气瓶411中，挤压水的占用空间，此时排入第一计量瓶412中水的体积即为油气水混合流体中气相的体积，通过读取第一计量瓶412中水的体积值可直接获取气体体积，方便快捷。第一排气支路42中的排气阀处于常闭状态，仅在第一集气瓶411中积满气体后使用，此时关闭第一进气阀401，打开第一排气阀421和第一排气泵422，将第一集气瓶411中的的气体排出，便于后续使用。

在本实施例中，气体流量计400还包括第二计量支路43、第二排气支路44和第二进气阀402，第二计量支路43、第二排气支路、第二进气阀402的结构及连接关系分别与第一计量支路41、第一排气支路42和第一进气阀401的结构及连接关系相同，第一进气阀401和第二进气阀402均连接在气体流量计400的进气主路上。

在本实施例中，第二计量支路43包括第二计量瓶432和第二集气瓶431，第二排气支路44包括第二排气阀441和第二排气泵442。第二计量支路43、第二排气支路44和第二进气阀402的设置，主要用于在第一支路排气时，接替第一计量支路41的作用，进行气相流体的计量。即气体流量计400通过设置两套集气瓶和计量瓶，使得当一套处于排气状态时，另一套处于进气状态，使得气体流量计400的功能更加完善，能够完成气相流体体积的持续计量。

在本实施例中，气体流量计还包括背压阀404和温度传感器403，背压阀404和温度传感器403均设置在进气主路上，其中温度传感器403用于监测气体温度，背压阀404用于设置进气管路中的背压，用于通过实时温度和压力获取标况下气体的体积。

在本实施例中，气体流量计400还包括第一隔膜413，第一隔膜413设置在第一集气瓶411中，用于分隔流体和水。同样的，第二集气瓶431中也设置有第二隔膜433。本实施例中采用气囊作为第一隔膜413，用于保证气相与预先装载在第一集气瓶411中的水不接触，防止由于待测气相中含有易溶于水的组分而导致气体体积测量不准确的问题，即第一隔膜413的设置进一步保证了气相测量的精度，提高了本装置测量的准确性。

本发明通过两端开口中部设有流体进口流体出口的容量管、压差测量仪、抽取计量装置、气体流量计分别与容量管的几个开口连接，分别进行油气水三相的抽取与计量，实时获得压强差；本发明基于压差的液体平均密度检查方法，克服计量过程中油液乳化的问题，一次性完成油气水的分离与计量；本发明通过第一隔膜413的设置，分隔了气相流体和水，放置由于气相流体中含有易溶于水的组分而导致气体体积测量不准确的问题，进一步提高了本装置的测量精度；本发明通过设置电子天平、第一往复式计量泵和第二往复式计量泵，实现油气水三相的自动计量，并通过中央处理器的设置，实现本装置的自动控制，大大降低了测量难度，提高了测量效率以及测量精度。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。