一种紧凑型全自动三相计量装置的制作方法

本实用新型属于油气计量领域，具体涉及一种紧凑型全自动三相计量装置。

背景技术：

目前随着石油产业的发展，为了满足计量问题的需要，必须将石油液体与气体分开并且同时计量液体与气体的产量。

目前石油工业主要依靠常规容器式分离器来处理井口油/气/水三相。市场上普遍使用的三相计量装置主要为立式结构和卧式结构。

但是立式结构的高度较高，卧式结构的占地面积较大；而且不论立式结构还是卧式结构，其结构非常复杂、体积较大、重量大、安装与运输比较麻烦，而且分离效率往往不理想。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种紧凑型全自动三相计量装置。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本实用新型实施例提供了一种紧凑型全自动三相计量装置，包括进口、分离立管、分离横管组、液体流量计、气体流量计和出口，其中，

所述进口设置在所述分离立管和所述分离横管组的下方区域，所述进口连接至所述分离立管的侧面；

所述分离立管的下端连接至所述分离横管组的入口端，所述分离立管的上端连接有所述气体流量计；

所述分离横管组的液体出口端连接有液体流量计，所述分离横管组的气体出口端连接至所述气体流量计；

所述液体流量计和所述气体流量计连接至所述出口，所述液体流量计设置在所述分离立管和所述分离横管组的下方区域，所述气体流量计设置在所述分离立管和所述分离横管组的上方区域；

所述出口设置在所述分离立管、所述分离横管的下方区域。

在本实用新型的一个实施例中，所述分离横管组包括第一分离横管和第二分离横管，其中，

所述第一分离横管和所述第二分离横管并列设置在所述分离立管的两侧，且所述分离立管的下端连接在所述第一分离横管的入口端和所述第二分离横管的入口端之间；

所述第一分离横管的液体出口端与所述第二分离横管的液体出口端相互连通并且连接至所述液体流量计；

所述第一分离横管的气体出口端与所述第二分离横管的气体出口端相互连通并且连接至所述气体流量计。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一分离横管的液体出口端与所述第二分离横管的液体出口端之间设置有液体取样阀。

在本实用新型的一个实施例中，所述进口与所述分离立管之间设置有s型加倾斜向下的射流管。

在本实用新型的一个实施例中，所述分离立管的侧面内部设置有扇形进液口，所述射流管与所述扇形进液口相切连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述分离立管靠近其上端的位置处设置有安全阀。

在本实用新型的一个实施例中，所述分离立管靠近其下端的位置处设置有液位传感器。

在本实用新型的一个实施例中，所述分离立管靠近其上端的位置处设置有压力变送器。

在本实用新型的一个实施例中，所述气体流量计与所述出口之间设置有电动调节阀门，所述电动调节阀门设置在所述分离立管和所述分离横管组的上方区域；

所述电动调节阀门与所述液位传感器和所述压力变送器均连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述进口和所述出口之间设置有旁通阀门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的三相计量装置将立式结构的分离立管和卧式结构的分离横管组相结合，结构较为紧凑，体积较小，安装比较简单；同时，分离立管的柱状旋流分离和分离横管组的重力分离的相结合，既保留了立式分离结构的优点又有卧式分离的优点，实现了气液的二次分离且气液分离效果明显，提高了分离效率。

2、本实用新型的卧式结构采用双横管结构，提高了液体的处理量，提高了分离效率。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种紧凑型全自动三相计量装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种射流管与分离立管的连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种紧凑型全自动三相计量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，图1为本实用新型实施例提供的一种紧凑型全自动三相计量装置的结构示意图。该三相计量装置包括进口1、旁通阀2、出口3、液体流量计4、液位传感器5、分离立管6、压力变送器7、气体流量计8、电动调节阀门9、射流管10、分离横管组11、液体取样阀13和安全阀14。

具体地，进口1设置在分离立管6和分离横管组11的下方区域中，即设置在该三相计量装置的最低端。进口1通过管道连接到分离立管6的侧面。

在进口1与分离立管6之间的管道上连接有射流管10，射流管10连接在分离立管6的侧面位置。射流管10为s型加倾斜向下的结构，倾斜向下的一端连接到分离立管6的侧面。分离立管6的侧面内部设置有扇形进液口，射流管10的倾斜向下的一端与扇形进液口紧密相切连接，如图2所示，图2为本实用新型实施例提供的一种射流管与分离立管的连接示意图。

在分离立管6的靠近其上端的位置处竖直向上设置有安全阀14，且安全阀14设置在射流管10的上方；安全阀14可以检测装置内的压力，当装置内压力过大时，可以打开安全阀14释放压力，防止发生意外情况，保证系统的安全性。

分离立管6为垂直放置的，其上端连接有出气管道，在出气管道上安装有气体流量计8；其下端通过管道与分离横管组11的入口端连接。

分离横管组11包括若干个并列设置的分离横管，每个分离横管均为开口朝下的倒凹字形，倒凹字形开口的一侧管路为其入口端，另一侧为管路为液体出口端，倒凹字形中间的管路部分上设置有气体出口端，气体出口端连接有竖直向上的气体出口管道。分离横管组11的液体出口端相互连接且其共同连接到液体流量计4，分离横管组11的气体出口端相互连接且共同连接到气体流量计8。

以分离横管组11采用双分离横管的结构即分离横管组11包括第一分离横管111和第二分离横管112为例，第一分离横管111和第二分离横管112并列对称设置在分离立管6的两侧，其入口端和液体出口端朝下，其气体出口端竖直朝上设置；分离立管6设置在第一分离横管111的入口端和第二分离横管112的入口端之间，且分离立管6的下端分出两个管道分别连接到第一分离横管111的入口端和第二分离横管112的入口端；第一分离横管111的液体出口端和第二分离横管112的液体出口端相互连通且共同连接到液体流量计4的入口端；第一分离横管111的气体出口端和第二分离横管112的气体出口端相互连通且共同连接到气体流量计8的入口端。

采用双分离横管的结构，两个分离横管可以同时对流体进行处理，提高了液体的处理量，提高了分离效率。

液体流量计4设置在分离立管6和分离横管组11的下方区域中，即设置在该三相计量装置的最低端。液体流量计4的出口端通过管道连接到出口3。液体流量计4用于对分离立管6和分离横管组11分离得到的液相进行精确计量，并且计算出分离后液体中油和水的各自含量。

气体流量计8设置在分离立管6和分离横管组11的上方区域中，即设置在该三相计量装置的最上端；气体流量计8的出口端通过管道连接到出口3。气体流量计8用于对分离立管6和分离横管组11分离得到的气相进行精确计量以得到气体含量。

本实用新型实施例采用了先进的柱状旋流分离技术和重力分离原理，通过分离立管和双横管结构分离后，液体流量计和气体流量计分别对液体和气体进行精确计量，非常适合气液比较大，流态复杂的情况。

液体取样阀13设置在第一分离横管111的液体出口端和第二分离横管112的液体出口端之间，连通分离横管111、112的液体出口端，用于从分离横管111、112中收集分离后的液体样品进行检测分析。

在分离立管6的靠近其上端的侧壁上设置有压力变送器7，靠近其下端的侧壁上设置有液位传感器5，且在气体流量计8的出口端处连接有电动调节阀门9，电动调节阀门9与压力变送器7和液位传感器5均电连接。

压力变送器7用于检测分离立管6上部中气体的压力并将该压力值传送至电动调节阀门9，液位传感器5用于检测分离立管6下部中液体的高度并将检测到的液位值传送至电动调节阀门9，电动调节阀门9根据压力值和液位值自动调节其的开关状态，从而实现该三相计量装置的自动运行，提高装置的控制精度。

电动调节阀门9设置在装置的最上端，与气体流量计8设置在同一个平面上，即电动调节阀门9与气体流量计8均设置在分离立管6的上端连接的管道上。电动调节阀门9的出口与液体流量计4的出口最终通过管道共同连接到出口3。

出口3设置在分离立管6和分离横管组11的下方区域中，即设置在该三相计量装置的最低端。

另外，在进口1与出口3中间设置有旁通阀门2，旁通阀门2将进口1与出口3连通。当整个系统流程不需要通过该计量装置计量时，流体可以通过旁通阀门2从旁通管线通过。

请参见图3，图3为本实用新型实施例提供的另一种紧凑型全自动三相计量装置的结构示意图。为了方便运输和安装，三相计量装置外部设置了结构框架12。

本实施例的三相计量装置的工作过程为：电动调节阀门9为打开状态时，三相计量装置进行工作。气液混合物通过进口1进入射流管10，射流管10将气液混合物射入分离立管6。根据流体在高速旋转时产生的离心力，分离立管6内部的所有流体在离心场内都将受到比其自身重量大许多倍的离心力作用，由于气体比液体密度小，气体在受到离心力作用下沿分离立管6上升到气体出口，液体向下运动到液体出口并逐渐进入分离横管111、112，实现气液混合物的一次分离。在分离横管111、112的中上部聚集了分离立管6中未分离完的气体，在分离横管111、112的下部聚集了分离立管6分离的液体；此时，电动调节阀门9根据压力变送器7和液位传感器5的反馈值调节其状态为关闭，并使装置保持足够的静置时间，使得分离横管111、112中的气液进行分离，实现对气液混合物的二次分离，之后电动调节阀门9根据压力变送器7和液位传感器5的反馈值调节其状态为打开。一次分离与二次分离后的气体混合后进入气体流量计8进行精确计量，分离横管111、112的液体汇总后进入液体流量计4进行精确计量并计算出油和水的各自含量；最终，计量后的气体通过电动调节阀门9与计量后的液体进行汇合，然后通过出口3进入集输管道。

本实用新型实施例的三相计量装置将立式结构的分离立管和卧式结构的分离横管组相结合，结构较为紧凑，体积较小，安装比较简单；同时保留了立式分离结构的优点和卧式分离的优点，实现了气液的二次分离且气液分离效果明显，提高了分离效率。该三相计量装置采用了先进的柱状旋流分离技术和重力分离原理，通过分离立管和横管结构分离后，通过液体流量计和气体流量计分别精确计量，适合气液比较大、流态复杂的情况，可以应用于单井计量、多井组计量、移动式计量以及海上平台计量。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。