单井多相流计量装置的制作方法

本实用新型属于多相流计量领域，具体涉及一种单井多相流计量装置。

背景技术：

为了实现油气田数字化、自动化、模块化、智慧油田，油气田急需性价比高，性能优异的油气井监测设备。单井多相流量计是油气田非常重要的测井设备，但单井计量成本非常高，目前，为了降低投资，现采油企业不得已，多采用多井共用一台多相流量计，分时段轮流计量，这种模式计量误差较大，不能实时准确连续对油井进行分析评估，影响油田科学产油和油井寿命。另外，现大多数油田单井油含水测量，采用1-2天人工井口取样一次，再送化验室分析化验，不能实现油含水的自动准确测量。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种单井多相流计量装置，能实现气液两相流量测量和取样静态油含水测量。

本实用新型所采用的技术方案是：一种单井多相流计量装置，包括第一管路、与第一管路两端连通的第二管路、流量计算机和多向流计量组件，所述第一管路和第二管路中段通过排气管路连通，所述第二管路外表面缠绕有电伴热，所述第一管路其中一端设有与其连通的管道式流量混合器，所述管道式流量混合器远离第一管路的一端设有入口，所述第一管路另一端设有出口，所述第一管路内径最低端与第二管路内径最顶端之间设有高差，所述第一管路和第二管路轴线之间的连线与水平面之间设有夹角，所述多向流计量组件包括气液两相质量流量计和电动三通阀，所述气液两相质量流量计设置于第二管路中段，所述电动三通阀设置第一管路靠近出口的一端且与第二管路连通，所述气液两相质量流量计和电动三通阀分别与流量计算机电连接。

其中一个实施例中，所述第一管路内径最低端与第二管路内径最顶端之间的高差≧0mm。

其中一个实施例中，所述第一管路和第二管路轴线之间的连线与水平面之间的夹角≦90°。

其中一个实施例中，所述多向流计量组件还包括压力变送器，所述压力变送器设置于第二管路上靠近入口的一端，所述压力变送器与流量计算机电连接。

本实用新型的有益效果在于：通过电动三通阀的切换，能方便的实现气液两相流量测量和取样静态油含水测量，同时能有效的解决单井油含水测量中影响测量的流速、原油含蜡量、液相含气泡和脏物等问题，保证测量的精度；其中，第二管路外表面缠绕有电伴热，可在测量前熔化液相混合流体中的蜡，以免影响油含水测量精度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型第一管路和第二管理高差和夹角示意图。

图中：1、入口；2、管道式流量混合器；3、压力变送器；4、气液两相质量流量计；5、排气管路；6、第一管路；7、第二管路；8、电动三通阀；9、出口；10、流量计算机。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种单井多相流计量装置，包括第一管路6、与第一管路6两端连通的第二管路7、流量计算机10和多向流计量组件，所述第一管路6和第二管路7中段通过排气管路5连通，所述第二管路7外表面缠绕有电伴热，所述第一管路6其中一端设有与其连通的管道式流量混合器2，所述管道式流量混合器2远离第一管路6的一端设有入口1，所述第一管路6另一端设有出口9，所述第一管路6内径最低端与第二管路7内径最顶端之间设有高差，所述第一管路6和第二管路7轴线之间的连线与水平面之间设有夹角，所述多向流计量组件包括气液两相质量流量计4和电动三通阀8，所述气液两相质量流量计4设置于第二管路7中段，所述电动三通阀8设置第一管路6靠近出口9的一端且与第二管路7连通，所述气液两相质量流量计4和电动三通阀8分别与流量计算机10电连接。

本实施例中，所述第一管路6内径最低端与第二管路7内径最顶端之间的高差≧0mm。

本实施例中，所述第一管路6和第二管路7轴线之间的连线与水平面之间的夹角≦90°。

本实施例中，所述多向流计量组件还包括压力变送器3，所述压力变送器3设置于第二管路7上靠近入口1的一端，所述压力变送器3与流量计算机10电连接。

利用本实施例所述的单井多相流计量方法可进行单井多相流计量，其包括以下步骤：

步骤10、气液混合流体通过入口1进入，若进行气液两相流量测量，进入步骤20，若进行油含水取样测量，进入步骤30；

步骤20、流量计算机10控制电动三通阀8关闭第一管路6，导通第二管路7，气液混合流体经过管道式流量混合器2后进入第二管路7，由气液两相质量流量计4计量气量和液量，经电动三通阀8后由出口9排出；

步骤30、流量计算机10设定静止油含水测量时长值，同时控制电动三通阀8关闭第二管路7，导通第一管路6，气液混合流体进入管道式流量混合器2，在管道式流量混合器2的作用下形成液相油水混合均匀状态，进入步骤40；

步骤40、第一管路6内径最低端与第二管路7内径最顶端存在高差，第一管路6内液相流体逐渐通过第二管路7进入气液两相质量流量计4，排气管路5排出第二管路7内的气体，电伴热工作熔化液相混合流体中的蜡，进入步骤50；

步骤50、当达到设定的静止油含水测量时长值，流量计算机10读取气液两相质量流量计4测得的液相油水密度值，流量计算机10计算出油含水值，进入步骤60；

步骤60、流量计算机10控制电动三通阀8关闭第一管路6，打开第二管路7，测量结束。

上述计量方法中，还包括间隔测量步骤，具体如下：

流量计算机10设定静止油含水测量时长值和静止油含水测量间隔时间，重复步骤30-步骤60。

上述计量方法中，步骤50中，流量计算机10计算出油含水值，具体如下：

流量计算机10输入一定条件状况下的纯油密度和水密度，当流体温度变化时，作油温度和水密度变化对液相密度的补偿计算，再分别计算出油体积百分比和水体积百分比，得到油含水值。

上述计量方法中，步骤50中，油含水值测量过程中，静止油含水测量时间段的气相流量和液相流量，由流量计算机10用之前计量的平均气相流量和平均液相流量代替。

如图2所示，本实用新型中，设置第一管路6内径最低端与第二管路7内径最顶端之间的高差为h，所述的h≧0mm。设置第一管路6和第二管路7轴线之间的连线与水平面之间的夹角为α，所述的α≦90°

本实用新型中，静止油含水测量时长值和静止油含水测量间隔时间，可根据实际情况任意设置。但，在测量的过程中，电伴热加热和第二管路7的保温会使第二管路7内的温度迅速升高，熔化液相混合流体中的蜡，同时还可降低黏度，因此可提高油含水测量精度；同时，静止油含水等待时间，有利于液相完全排出气泡，保障油含水测量的准确性。

本实用新型通过电动三通阀8的切换，能方便的实现气液两相流量测量和取样静态油含水测量，同时能有效的解决单井油含水测量中影响测量的流速、原油含蜡量、液相含气泡和脏物等问题，保证测量的精度；其中，第二管路7外表面缠绕有电伴热，可在测量前熔化液相混合流体中的蜡，可提高油含水测量精度。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。