一种单井量油连续自动计量装置的制作方法

本发明涉及油田单井量油技术领域，具体而言是一种单井量油连续自动计量装置。

背景技术：

目前油田计量站单井量油还未实现连续自动计量，使油田不能全面实现智能化管理。主要有以下几个原因：一是导流程的结构不合理，自动转换比较复杂；二是油、气、砂分离不彻底，流量计计量不准；三是流量不稳定，不能实现连续量油；四是加热方式不合理，用伴生气作燃料，受每口井的气量大小影响，温度时高时低，且由于伴生气中带油，经常堵塞管路，供热不稳定，严重影响原油计量稳定和计量精度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种单井量油连续自动计量装置，克服上述已有技术存在的缺陷。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

本发明包括：计量集成器、气体涡轮流量计、原油涡轮流量计、插入式含水分析仪、温度压力传感器、防爆式电动三通阀、油水磁化处理器、处理储存显示器、数据采集器和自动控制电路，其特征在于：计量集成器包括壳体、设在壳体顶端的不锈钢滤网、设在壳体内上部的一级分离伞二级分离伞、设在一级分离伞下部的蜂窝式陶瓷过滤网、设在蜂窝式陶瓷过滤网下部且上下端与壳体焊接的一级旋流管、设在蜂窝式陶瓷过滤网下部的壳体与一级旋流管之间形成的超导加热腔、设在一级旋流管下部的且下端与壳体支撑连接的二级旋流管、设在壳体与二级旋流管之间的插入式液位传感器、温度压力传感器、设在壳体下端部的锥形除砂腔和除砂腔底部的排砂阀、均匀设在壳体中上部环周且垂直穿过壳体与一级旋流管切向连通的6-8条来油管线、设在来油管线进口段的油水磁化处理器和防爆式电动三通阀、设在壳体下部的环形汇管、与防爆式电动三通阀和环形汇管垂直连接的集油管线、设在壳体下部外周的量油管线和设在不锈钢滤网顶部的量气管线。

上述一种单井量油连续自动计量装置中的量油管线上从壳体向外逐序设有符合安装标准的油出口电磁阀、原油涡轮流量计、插入式含水分析仪、单流阀、电磁流量调节阀。

上述一种单井量油连续自动计量装置中的量气管线，设有水平段和垂直段，在水平段上设有气出口电磁阀和气体涡轮流量计，垂直段与量油管线上的单流阀前部连接。

上述一种单井量油连续自动计量装置中的超导加热腔下底部外周设有防爆式环形电热管，在超导加热腔内设有超导液。

上述一种单井量油连续自动计量装置中的壳体设为圆筒体或矩形体，内壁和外周涂有隔热层。

所述自动控制电路包括220v电源、24v电源、处理储存显示器和数据采集器，220v电源与处理储存显示器、六个电动三通阀和防爆式环形电热管的电源接口并联，24v电源与数据采集器、油出口电磁阀、气出口电磁阀、电磁流量调节阀、插入式液位传感器、原油涡轮流量计、插入式含水分析仪、气体涡轮流量计、温度压力传感器的电源接口并联；传输信号线联接：六个电动三通阀、防爆式环形电热管和油出口电磁阀、气出口电磁阀、电磁流量调节阀的传输信号线分别与处理储存显示器的对应接口相联；插入式液位传感器、气体涡轮流量计、原油涡轮流量计、插入式含水分析仪、压力温度压力传感器的传输信号线分别与数据采集器的对应接口相联；数据采集器的传输信号线的对应接口与处理储存显示器的对应接口相联；处理储存显示器上设有六个电动三通阀、防爆式环形电热管、油出口电磁阀、气出口电磁阀、电磁流量调节阀的触摸式开关；处理储存显示器上设有远传接口。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1.壳体结构设计合理，原油中的气和砂分离比较彻底，原油中不含气、砂，提高了原油涡轮流量计的计量精度和使用寿命，气中不含原油、砂，提高了气体涡轮流量计的计量精度和使用寿命；

2.壳体与防爆式电动三通阀和环形汇管结合使计量装置紧凑合理，大幅度减少了计量装置的占地面积；

3.超导加热腔的设计，简化了加热流程，保证了加热稳定和所需的计量温度；

4.液位控制的u型管与电磁流量调节阀和插入式液位传感器结合保证了通过原油涡轮流量计的全是原油，防止了气串，保证了原油计量稳定；

5.油水磁化处理器的设计，利用磁化原理改变了原油和蜡的成分结构，防止了蜡的析出和降低了原油粘度，给后续的分离和计量奠定一定基础；

6.通过自动化电路实现了自动控制、自动计量，通过处理储存显示器处理、储存、显示远传给终端计算机进行管理、打印报表。

附图说明

图1-本发明主视结构示意图

图2-本发明电路控制原理框图

图中：1-不锈钢滤网、2-壳体、3-二级分离伞、4-一级分离伞、5-蜂窝式陶瓷过滤网、6-超导加热腔、7-一级旋流管、8-二级旋流管、9-锥形除砂腔、10-排砂阀、11-环形汇管、12-集油管线、13-油出口电磁阀、14-原油涡轮流量计、15-插入式含水分析仪、16-防爆式环形电热管、17-油水磁化处理器、18、18a、18b、18c、18d、18e-防爆式电动三通阀，19-气出口电磁阀、20-气体涡轮流量计、21-单流阀、22-电磁流量调节阀、23-来油管线、24-插入式液位传感器、25-温度压力传感器、26-计量房、a-处理储存显示器、b-数据采集器、q-量气管线、y-量油管线。

具体实施方式

为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明：

本发明包括：计量集成器、气体涡轮流量计20、原油涡轮流量计14、插入式含水分析仪15、温度压力传感器25、防爆式电动三通阀18、油水磁化处理器17、处理储存显示器a、数据采集器b和自动控制电路；其特征在于：计量集成器包括壳体2、设在壳体2顶端的不锈钢滤网1、设在壳体2内上部的一级分离伞4和二级分离伞3、设在一级分离伞4下部的蜂窝式陶瓷过滤网5、设在蜂窝式陶瓷过滤网5下部且上、下端与壳体2焊接的一级旋流管7、设在蜂窝式陶瓷过滤网5下部的壳体2与一级旋流管7之间形成的超导加热腔6、设在一级旋流管7下部且下端与壳体2支撑连接的二级旋流管8、设在壳体2与二级旋流管8之间的插入式液位传感器24、温度压力传感器25、设在壳体2下端部的锥形除砂腔9和除砂腔底部的排砂阀10、均匀设在壳体2中上部环周且垂直穿过壳体2与一级旋流管7切向连通的6-8条来油管线23、设在来油管线23进口段的油水磁化处理器17和防爆式电动三通阀18、设在壳体2下部的环形汇管11、与防爆式电动三通阀18和环形汇管11垂直连接的集油管线12、设在壳体2下部外周的量油管线y和设在不锈钢滤网1顶部的量气管线q。

本发明在实际应用中各井来油不计量时，用防爆式电动三通阀18通过切换管线切换到环形汇管，由环形汇管进入集油管线输送到原油联合站。进行单井量油时，将来油管线23来的油气、水、砂混合液用防爆式电动三通阀18切换到壳体2，同时启动防爆式环形电热管16加热超导液，超导液将热量通过一级旋流管7传给油气水砂混合液，提高油气水砂混合液的温度，降低原油的粘度，进入一级旋流管7进行油气水砂混合液分离，油水砂在离心力的作用下沿一级旋流管7内周而下，进入二级旋流管8进行二级分离。两级旋流管分离出的气沿两级旋流管中心而上进入蜂窝式陶瓷过滤网5对气进行分离，分离后的气再经一级分离伞4、二级分离伞3和不锈钢过滤网1进一步分离，经量气管线q和量气管线q上的气出口电磁阀19、气体涡轮流量计20计量气量进入量油管线，与量油管线的油混合进入集油管线12，气体涡轮流量计20计量的气量参数传给数据采集器b,数据采集器b传给处理储存显示器a处理储存显示，分离出的油和水靠重力落入旋流管中重复分离；两级旋流管分离出的砂进入除砂腔，油水混合液进入二级旋流管的环周储存，插入式液位传感器24将液面控制在0.5米至0.8米，当液面到0.8米时，通过处理储存显示器a指令油出口电磁阀13打开，油水混合液通过原油涡轮流量计14开始计量油水混合液液量，通过插入式含水分析仪15测出含水率，油水混合液的液量参数和含水率传给数据采集器b，数据采集器b传给处理储存显示器a进行处理储存显示。当油水混合液面到0.5米时通过处理储存显示器a指令电磁流量调节阀22调小流量，使油水混合液面上升，保持在0.5米以上，当油水混合液面高于0.8米时，处理储存显示器a指令电磁流量调节阀调大流量，使油水混合液面下降，维持在0.5米至0.8米之间，保证原油涡轮流量计14稳定连续计量。此时的二级旋流管8外周的温度压力传感器25将温度压力值传给数据采集器b，再传给处理储存显示器a,处理储存显示器a与插入式液位传感器24的液面高度相结合指令电磁流量调节阀22控制流量大小或通过防爆式电动三通阀将单井来油导入环形汇管，进入集油管线外输。

本发明所述控制电路包括220v电源、24v电源、处理储存显示器a和数据采集器b，220v电源与处理储存显示器a、六个电动三通阀18、18a、18b、18c、18d、18e和防爆式环形电热管16的电源接口并联，24v电源与数据采集器b、油出口电磁阀13、气出口电磁阀19、电磁流量调节阀22、插入式液位传感器24、原油涡轮流量计14、插入式含水分析仪15、气体涡轮流量计20、温度压力传感器25的电源接口并联；传输信号线联接：六个防爆式电动三通阀18、18a、18b、18c、18d、18e、防爆式环形电热管16和油出口电磁阀13、气出口电磁阀19、电磁流量调节阀22的传输信号线分别与处理储存显示器a的对应接口相联；插入式液位传感器24、气体涡轮流量计20、原油涡轮流量计14、插入式含水分析仪15、温度压力传感器25的传输信号线分别与数据采集器b的对应接口相联;数据采集器的传输信号线的对应接口与处理储存显示器的对应接口相联；处理储存显示器a上设有六个防爆式电动三通阀18、18a、18b、18c、18d、18e、防爆式环形电热管16、油出口电磁阀13、气出口电磁阀19、电磁流量调节阀22的触摸式开关；处理储存显示器a上设有远传接口。远传接口与遥控器配合实现遥控操作和与终端计算机配合实现遥控管理和打印计量报表。

处理储存显示器a、数据采集器b、插入式含水分析仪15、原油涡轮流量计14、气体涡轮流量计20、油出口电磁阀13、气出口电磁阀19、温度压力传感器25、六个防爆式电动三通阀18、18a、18b、18c、18d、18e和防爆式环形电热管16的电源接口均采用防爆式接口，且是市面销售产品。计量集成器的主体结构可在有压力容器生产许可证的厂家加工。