高度型流体管路系统的制作方法

文档序号:13201801阅读:215来源:国知局
高度型流体管路系统的制作方法

本发明属于流体管路技术领域及其支撑架的技术领域,尤其是分离计量用的高度型流体管路系统的技术领域。



背景技术:

目前石油价格低迷,不得不降低开采成本,迫切需要流程和结构简单、体积小、重量轻、量程大、可靠性高、运输方便的价廉物美分离计量系统。

一、本发明说明书相关文件中权且约定以下概念:

1、柔性管路连接件:是指对被连接的管路或者管路的位置要求不严,并且连接密封之后,被连接的管路或管路之间还可以随时大范围的相对运动(如:弯曲、转动、移动)而且不会损害密封状态的管路连接件,例如:高压软管、波纹管、橡胶接头等管路软连接。

2、轻质流体是指,分离出的比重较小的流体,例如油气分离中的天然气。

3、重质流体是指,分离出的比重较大的流体,例如油气分离中的油水混合物。

4、二次轻质流体是指,从已经分离出的轻质流体中,经过第二次分离得到的比重较小的流体;或者从已经分离出的重质流体中,经过第二次分离得到的比重较小的流体。例如气、油、水三相分离中油水混合物中分离出的油。

5、二次重质流体是指,从已经分离出的轻质流体中,经过第二次分离得到的比重较大的流体;或者从已经分离出的重质流体中,经过第二次分离得到的比重较大的流体。例如气、油、水三相分离中油水混合物中分离出的水。

6、高径比是指:系统高度与系统通径的比值。流体管路系统工作时,所有管路的上表面之中的最高点所在水平平面到所有管路之中下表面的最低点所在水平平面之间的高度定义为系统高度;流体管路系统中的每根直管路的通径与这根管路的长度的乘积定义为这根管路的长径积,非圆截面或者容器的通径采用相同流通能力的圆截面的通径,流体管路系统中的全部直管路的长径积之和定义为流体管路系统的系统长径积,流体管路系统中的全部直管路的长度之和定义为流体管路系统的系统长度;流体管路系统的系统长径积除以流体管路系统的系统长度定义为流体管路系统的系统通径;流体管路系统的系统高度除以流体管路系统的系统通径定义为流体管路系统的高径比。

7、界面a:高出流体管路系统中所有管路之中下表面的最低点所在的水平平面的距离等于系统高度二分之一的水平平面,

8、二分之高度是指,界面a所在的水平平面。

9、上下通径比是指:二分之一高度以上管路中水平方向的最大内腔尺寸除以二分之一高度以下管路中的管路最大内径的比值。

10、密封连接:是指数个管路或者管路的内部相通,其中一个通入一定压力的流体时会顺利的流到其余每个管路或管路中,且不会向管路外部泄漏。

11、单向约束管路:在流体管路系统之中,单约束管路与系统中其它管路的密封连接采用软管后,不会影响整个流体管路系统的工作效果;并且依靠所采用软管的可变形功能,单约束管路可以相对于整个流体管路系统中的其它部分发生弯曲、例如90°弯曲,且不会影响流体管路系统的密封连接效果。单约束管路通常只在一个区域与固定管路密封连接而在这个区域之外,除了这个单约束管路内部的密封连接,不再与管路系统中的其它任何固定位置的流体管路密封连接。例如从消防栓接出的喷水软管,一端连接消防栓,另一端连接喷嘴,仅仅在消防栓的位置与消防栓固定密封连接,不再与消防给水管路中的其它任何管路密封连接,从消防栓接出的喷水软管就是一个单约束管路;液压系统中的在执行元件,像油缸相对于液压站,油缸与它到液压站之间的进油管、回油管,就是液压站的单约束管路;分体式空调器的室内机与室外机及其它们之间连接的制冷剂往返管路,室内机及制冷剂往返管路是室外机的单约束管路,室外机及制冷剂往返管路是室内机的单约束管路;燃烧机及其供油管路就是位置固定的油箱的单 约束管路。

12、浮球平均密度:浮球的质量除以体积。

二、现有技术及需求:

大量流体管路系统,要实现预定的工艺,尤其是依靠重力实现预定功能的流体管路系统,应该具备很高的高度。但高度过大带来运输、安装、检测标定、维护、雷电损伤隐患等不利因素,因而往往采用增大平面尺寸、通径、增加流程等途径补偿高度不足的影响。

例如:

为了准确计量多相流体中一相或数相流体的参数,经常采用分离计量系统,把需要计量的流体从混合流体中分离出来,在分离后流体流通的管路中设置传感器,单独计量该流体的参数。此时分离效果直接影响着分离计量系统的计量精度。

比如:两相流体对某些流量计的干扰很大。如,当液相中夹带过多气泡时,有些精度很高的流量计由于采用力学测量方式误差甚至扩大两到三个数量级之多。

传统的原油集输流程中,计量方法是把油井产物送入两相或三相分离器,由分离器将其分成气、液两相或气、油、水三相。气液两相分离器的出口分别装有气相流量计和液相流量计,液相流量计结合油、水基础参数的换算、或者在液相出口装有含水仪测出油和水的比率,从而得到气、油、水流量。气、油、水三相分离器通过安装在分离器各相出口管线上的流量计,计量三种流体的产量,但该系统的质量和体积都较大,给设计和施工都增加了很大难度。

很多油气分离计量设备,尤其是大型设备,工厂检测标定后,为了运输需要,出厂时分解到现场装配。在使用现场重新装配后,很多指标甚至重要指标无法检测、标定。

近年来,随着沙漠、海洋、极地恶劣环境条件下的油气田开发,流体力学、计算机及计量技术的发展,多相流量计正被越来越多地使用。多相流量计按照计量方式可分为全分离式、取样分离式和不分离式三种;按照技术原理主要有两类:1、把成熟的单相流参数测试技术和测量仪表应用到多相流量计中,再结合多相流本身的流动特征进行分析计算得到各组分的流量;2、不干扰流动的流量计量,如示踪技术、rf和过程层析成像技术等。多相流量计普遍存在标定难、量程小、误差大的问题。按照在大庆油田、头台油田等现场实际考察及用户反映,采用第2类技术原理的多相流量计或者含水分析仪,普遍误差很大,不能满足生产要求,而且管路堵塞尤其是过滤器堵塞严重影响原油生产,流量计生产厂家也表示在高含水和低含水的情况下误差很大。采用取样分离式多相流量计一般是在计量多相流总流量和平均密度的基础上,提取少量作为样本的气液流量加以气液分离,并测定气、油、水各相的体积分相率,通过计算获得气、油、水各相的流量,虽然在一定程度上解决了全分离式多相流量计体积庞大、结构复杂等问题,然而取样的代表性自然就成为这种流量计的主要难题。有些流量计采用混合器来解决这个问题,主要困难是如何在一定空间,特别是一定时间内获得均质混合物。有些流量计是将多相流导入某种形式的气液分离器,将三相流分离成以液相和气相占主体的两种流体,然后分别计量,这样可以将测量流型和测量参数限制在相对变化较小的范围内,从而保证或提高多相流测量系统的测量范围和测量准确度。

可见,体积小、流程简单、可靠性高、效果好的分离系统,成为多相流量计的关键。

但在油田单井计量等实际应用工程中,强烈要求分离计量系统具有可移动性和撬块化。为了实现可移动性和撬块化,需要适应道路运输的高度限制,并实际预防高度与长度、宽度之比过大潜伏的机械失稳技术安全隐患。

油气分离计量系统的油气分离实质是依靠气液两相的比重相差三个数量级的特性,实现的气液两相分离,所以分离器的高度是分离效果的关键因素。分离时间的缩短,也就是流量的提高线速度加大,对分离器的高度更加依赖。改善分离计量效果要求增加高度,但大量实际应用工程中运输移动需要控制高度。为了解决这一矛盾,现有技术中有三种思路:

1、牺牲分离效果,降低高度;

2、降低高度,然后通过增加管路长度、结构、流程、通径补偿分离效果,但由此造成的重量增加淡化了运输优势。而且流程增多、结构复杂成本上升、可靠性降低。例如由于原油含砂、含蜡、含水、含硫化氢,以及高粘度稠油等影响,自励式控制阀等内部结构的可靠性失效和管路堵塞是分离计量系统 的主要故障,经常破坏分离效果。是高含水和低含水情况现有油、水分离计量误差过大的一个本质因素。但这是目前油气分离计量系统的主流方式。

3、尤其针对第2中的体积、重量较大的问题,把油气分离计量系统设计成分体式,运输时分解成数个单元,工作时组装起来。但反复拆装容易造成密封和连接元件的损坏,并造成污染,更严重的是,分离计量系统作为中压(设计输送压力不低于40大气压)设备,对装配技术要求较高;而且作为检测设备,往往还作为标定其他计量设备的标准设备,但油气分离计量系统自身的被检测标定在使用现场基本不具备实施条件。

4、依靠外部转矩把油气分离计量系统翻倒在车厢运输。需要外部固定支撑点支承,作用力距离较长,初始需要翻转力较大,后期推动翻转的重力作用较大,不易控制,有冲击的隐患,内部结构复杂的分离系统在翻转过程中更易受到损害。

由于工艺、检修、保温伴热要求,油气分离计量系统的管路之间经常空隙较大、还会遇到管路之间保持一定角度或者与水平平面保持一定斜度等要求、加上要求保持较大的高度。体积、高度过大给运输安装带来困难。

由于高度减小和平面尺寸扩大,两相流体的分界面增大,分界面的影响,不易清楚的区分各相的准确参数;例如,把油水混合物放在一个较细的竖直管路内油水区分非常明显,而放在一个水平截面较大的容器中,面积较大的类似犬牙交错的分界面甚至油一片一片浮在水面;这是高含水和低含水情况现有分离计量误差过大的一个本质因素。很多原油三相分离计量系统,采用气液两相分离技术,把气相和液相分离开来,通过气相流量计和液相流量计分别计量气相和液相的流量等参数;再利用液相流量计的多相流量计功能,计算出液相中的油流量和水流量。例如,科里奥利质量流量计,通过现场接近在线条件的取样测量出液相中的油密度和水密度,输入流量计的运算系统,根据科里奥利质量流量计测量到的液相密度,换算出液相中的含水量和含油量。因而环节多、工作量大、成本高、影响因素多、可靠性低、误差较大。尤其在实际应用中,受流速、含气量、油质、流型变化的影响,含水率变化滞后程度差异较大,加上原油中含砂、含蜡的影响,误差较大;对于高含水情况下的产油量计量和低含水以及稠油中的实际产油量计量,普遍误差更大,成为国际性难题。油气集输需要监控的是天然气和实际原油的流量,对于实际中含水率不断变化,尤其高含水及其含水率变化较大或者很大的计量实际场合,液相流量的监控对于油气集输监控的作用微弱。

对于油气分离计量系统在停止计量工作期间仍需保持较高的高度,需要承担的安全成本,也是一种浪费。通常采用钢材等刚性材料制作的油气分离计量系统,虽然上部的管路水平截面积较小,但由于无法灵活的改变水平位置,无法从较小的空间穿过,需要占用较大的空间,造成空间的浪费。在海上采油平台应用中表现极为突出。

对于大量流体管路系统,虽然需要充分的高度,但上部的体积重量较小、占用的空间较小、上部流动负载的振动和能量损耗较小,系统重心不高、稳定性较好。对于这种情况,权衡高度与流程的关系,应该通过发挥充分的高度优势来实现功能;并采取措施消除高度产生的不利因素。从而形成高度型流体管路系统,简化流程、缩小体积、减轻重量,获得综合性整体优势。

实际应用中,很多高度过高的流体管路系统中都存在单约束管路。可以设想:如果单约束管路处于流体管路系统的上部,就可以把单约束管路采用柔性管路连接件与系统连接,当系统停止工作或者运输时,把高度较大的单约束管路弯曲放下来,降低了整个系统的高度。流体管路系统下部的单约束管路也可以采用柔性管路连接件连接,运输时升起单约束管路,降低整个系统的高度和重心。当流体管路系统工作时,用支撑架把放下的管路升起,就恢复了流体管路系统的工作效果。

利用流体管路系统中单约束管路的放开升起和弯曲收起,可以实现高度过高的流体管路系统的高度改变,一定程度消除消除高度产生的运输、安全、维护等不利因素。



技术实现要素:

一、本发明公开的高度型流体管路系统,包括输入管路、工艺管路、输出管路、支撑架、基座;输入管路与工艺管路密封连接,工艺管路与输出管路密封连接,输入管路、工艺管路、输出管路分别通过 支撑架连接在基座上;其特征在于二分之一高度以上管路中与流体运动方向垂直的最大内腔尺寸除以二分之一高度以下的管路最大内径的比值,也就是上下通径比小于11.8;二分之一高度以上管路重量(包含管路中的工作流体重量)小于整个管路系统重量的三分之一。没有因高度不足而设置的自励式结构。

本发明公开的高度型流体管路系统,具有比较充分的高度,其特征在于其高径比大于40。,只要简单地流程就可以实现工艺效果,虽然高度增大,但由于流程简单,也不需要增加管路长度和通径,反而体积较小,重量较轻。

为了实现有效的工艺效果,本发明公开的高度型流体管路系统,其特征在于其高径比大于68。

本发明公开的高度型流体管路系统,其特征在于上下通径比优选小于6.8,二分之一高度以上管路的重量小于整个管路系统重量的四分之一。

尽量满足流体管路系统的高度要求,不改变流程或者尽量少改变流程,本发明公开的高度型流体管路系统,其特征在于高径比优先选用大于89,

尽量满足流体管路系统的高度要求,不改变流程,也不要过分增大管路通径,本发明公开的高度型流体管路系统,其特征在于高径比优先选用大于169。

虽然高度增加,但由于全部采用管路结构,不存在压力容器,安全性提高。没有因高度不足而设置的自励式结构,尤其是本发明公开的高度型流体管路系统,其特征在于没有包含弹簧的自励式结构。

二、对于流体管路系统的高度过大,影响管路系统运输、维护等的情况,应该采取措施消除这些影响。

例如:下述采用可弯曲结构,当流体管路系统停止工作时,可以把某一高度以上的管路弯曲,降低整个流体管路系统的高度。

在流体管路系统中,寻找单约束管路,采用软管或者柔性管路连接件把单约束管路与整个系统密封连接,通过单约束管路的弯曲来降低高度。

结合流体管路系统中功能部件的工作条件要求,从流体管路系统的最下端向上确定一个适合运输、维护等使用、管理要求的高度,处于这个高度的水平平面作为界面b。

界面b尽量不要与流体管路系统中安装的非管路结构功能部件(例如泵、阀、过滤器、三通、弯头、变径、接头、三联件、仪表等)相交,也不要与流体管路系统中的水平或接近水平的管路相交;应该避免在界面b布置水平或者接近水平的管路,和避免在界面b布置非管路结构功能部件。

不论界面b以下的管路采用刚性管路还是软管、柔性连接;当流体管路系统中的每根垂直或者倾斜的管路从界面b穿过时,用柔性管路连接件把这根管路在界面b处分为上下两部分:或者用软管制作界面b以上的所有垂直和倾斜管路,或者把界面b以上的所有垂直管路制作成数段刚性管路用柔性管路连接件密封连接在一起的结构。

优先选择把界面b以上的垂直和倾斜管路都制作成软管;或者都制作成数段刚性管路用柔性管路连接件密封连接在一起的结构;或者都制作成部分软管、部分数段刚性管路用柔性管路连接件密封连接在一起的结构。

优选优先选择把界面b以上的所有管路都制作成软管,或者都制作成数段刚性管路用柔性管路连接件密封连接在一起的结构,或者都制作成部分软管、部分数段刚性管路用柔性管路连接件密封连接在一起的结构。

更优选优选流体管路系统的所有管路采用软管制作,用支撑架固定相应的管路和功能部件。当流体管路系统停止工作时,可以尽量聚拢在一起,减小运输的体积和重心高度。

本发明公开的高度型流体管路系统,具有上述可降低高度的弯曲结构,其特征在于其内部通过弯曲变形来降低高度的结构是其确定高度位置以上和/或以下的单约束管路与流体管路系统其余部分之间通过柔性管路连接件密封连接。当流体管路系统停止工作时,或者管路系统需要运输时,垂直管路在界面b处的柔性管路连接件,使界面b之上的管路靠近界面b之下的管路,或者把界面b之上管路弯曲,从而降低管路系统的高度和重心。

为了提高管路弯曲后流体管路系统高度降低的效果,上述可降低高度弯曲结构,优先选用至少可以弯曲45°的柔性管路连接件;优选优先选用界面b上方的垂直管路由软管构成的结构,这时界面b以上 的软管与柔性管路连接件可以变为一体。

本发明公开的高度型流体管路系统,具有可降低高度的弯曲结构,其特征在于其内部通过弯曲变形来降低高度的结构是其确定高度位置处以上和/或以下的管路由软管构成。优先选用类似界面b的一个水平面上方的垂直管路由软管构成的结构。

可以在高度型流体管路系统中,不影响工艺效果的前提下,个别调整管路流向,建立单约束管路,实现高度改变的功效。或者建立更好的单约束管路,增强高度改变的效果。

三、本发明公开的高度型流体管路系统,用于流体重力分离系统。包括基座、输入管路、分离管路、重质管路、轻质管路、柔性管路连接件、支撑架;输入管路的一端用支撑架固定连接在基座上,另一端与分离管路的中部密封连接;分离管路分为上下两段:分离管路上段和分离管路下段,分离管路上段在上方,分离管路下段在下方,分离管路上段的下端与分离管路下段的上端之间用可以弯曲的柔性管路连接件密封连接,分离管路下段固定连接在基座上,分离管路下段的下端与重质管路的前端密封连接;重质管路的后端用支撑架固定连接在基座上;轻质管路分为前后两段:轻质管路前段和轻质管路后段,轻质管路前段的后端与轻质管路后段的前端之间用可以弯曲的柔性管路连接件密封连接;分离管路上段的上端与轻质管路前段的前端密封连接;轻质管路后段的后端用支撑架固定连接在基座上;其特征在于分离管路上段的下端与分离管路下段的上端之间用可以弯曲的柔性管路连接件密封连接,轻质管路前段的后端与轻质管路后段的前端之间用至少可以弯曲的柔性管路连接件密封连接。

需要分离的流体从输入管路进入分离管路后,比重较大的重质流体沉降“流”向分离管路下段,进入重质管路,经过安装在重质管路上的功能部件工艺处理后,流向重质管路后端输出;比重较小的轻质流体上升“流”向分离管路上段,进入轻质管路,经过安装在轻质管路的功能部件工艺处理后,流向轻质管路后段的后端输出。

为了提高管路弯曲后分离系统高度降低的效果,分离管路上段的下端与分离管路下段的上端之间用可以至少弯曲45°的柔性管路连接件密封连接,轻质管路前段的后端与轻质管路后段的前端之间用至少可以弯曲45°的柔性管路连接件密封连接。

为了提高分离效果,可以在重质管路的功能部件(比如流量计)之前设置一个接口,在分离管路上段的上端或者轻质管路前段的前端附近区域设置一个接口,把这两个接口用软管密封连接起来,可以优选把分离管路和重质管路前端重质介质中析出的轻质介质上浮流入轻质管路,把分离管路轻质介质中优选凝聚的重质介质沉降到重质管路,形成二级分离管路。可以设置至少一级这样的连接软管,也就是可以至少形成二级分离管路,也可以形成三级、四级……分离管路。连接软管也可以采用软管与刚性管路的组合,即从分离管路上段的上端开始,长度与分离管路上段长度相等的一段采用软管,其余部分用刚性管路,软管和刚性管路之间密封连接。

由于高度型分离系统的高度很大,可以分离比重差异较小且不能互相溶解的两相介质。可以设置结构与分离管路相同的二次分离管路。例如同样分为上下两段:二次分离管路上段和二次分离管路下段,二次分离管路上段在上方,二次分离管路下段在下方,二次分离管路上段的下端与二次分离管路下段的上端之间用可以至少弯曲45°的柔性管路连接件密封连接,二次分离管路下段固定连接在基座上,二次分离管路下段的下端与二次重质管路的前端密封连接;二次轻质管路分为前后两段:二次轻质管路前段和二次轻质管路后段,二次轻质管路前段的后端与二次轻质管路后段的前端之间用至少可以弯曲45°的柔性管路连接件密封连接;二次分离管路上段的上端与二次轻质管路前段的前端密封连接;二次轻质管路后段的后端用支撑架固定连接在基座上、二次重质管路的后端用支撑架固定连接在基座上。

也可以根据需要和处理能力设置三次、四次……分离管路,也就是可以在重质管路设置至少二次分离管路;也可以在轻质管路设置相似的二次、三次、四次……分离管路,也就是可以在轻质管路设置至少二次分离管路。前述各次分离管路都可以配置前述二级、三级、四级……分离管路。

在轻质管路上安装流量计的传感器之后就可以计量轻质管路的流量等参数。在重质管路安装流量计的传感器就可以计量重质管路的流量等参数。同时在轻质管路和重质管路安装相应的流量计传感器就可以同时测量轻质流体和重质流体的流量等参数。当然,在轻质管路和/或重质管路安装其它功能部件,例如安装粘度计,就可以对相应的轻质流体和/或重质流体进行粘度测量等工艺处理。

分离管路上段采用软管,这时分离管路上段与其下端的柔性管路连接件可以变为一体。轻质管路前段同样采用软管,也与其后端的柔性管路连接变为一体。当分离系统停止工作或者需要搬运时,可以弯曲前述软管并降低其位置,从而降低分离系统的高度。

分离系统中的分离管路上段、轻质管路前段以及其余管路,都可以采用至少两段刚性管路依次用柔性管路连接件密封连接成一根管路的可弯曲结构。

相应二次、三次、四次……分离管路上段和相应二次、三次、四次……轻质管路前段也可以采用前两段所述的可弯曲结构。

输入管路与分离管路的连接点,设在分离管路上段。从该连接点到分离管路下段的上端之间的高度,这一高度内的输入管路采用软管,或者这一高度内的输入管路与下方的输入管路采用柔性管路连接件密封连接。以避免分离系统降低高度时阻碍分离管路弯曲。

分离管路下段的下端与重质管路前段的前端采用软管连接。特别对于车载移动式油气分离计量系统,用软管,或防爆电伴热高压软管连接分离管路下段的下端与液相管路前段前端。当停止工作时,把软管收起来避免与地面干涉破坏,可以提高运载车辆的底盘高度,适应油田路面。当系统工作时,把软管放下来,甚至软管可以与地面接触,相当于增加了分离系统的液相高度。可以降低分离系统的高度和分离系统相对于运载车厢和地面的重心高度。采用防爆电伴热高压软管时,对于粘度大的的稠油分离计量非常有利。非移动式流体管路系统也可以采用这种结构,降低非工作期间的重心高度从而提高安全性。

分离管路下段采用软管制作;输入管路与分离管路的连接点设在分离管路下段时,输入管路与分离管路采用柔性管路连接件密封连接;轻质管路前段采用软管制作。

全部轻质管路上段、轻质管路下段可以采用软管制作;也可以把轻质管路整体做成软管,可以弯曲、变形。当分离系统运输时可以把管路部件从基座上松开聚拢在一起,减小体积和重心高度。

前述软管采用防爆电伴热软管,显著解决了高粘度稠油的分离计量问题。而且防爆电伴热软管的保温伴热体积小、重量轻、安全可靠、采热效率高,有效解决了原油分离计量系统体积大、重量大,适应油田节能、防爆安全要求。

本发明公开的高度型流体管路系统,设有段塞流发生机构。其特征在于其功能部件之后与汇流点之间设置有单向阀门。分离系统应用时,在重质管路、轻质管路设有功能部件;为了形成段塞流,在功能部件之后设置单向阀,例如流量计与计量后的汇流点之间装有单向阀。利用单向阀结构的先导阻尼,不仅可以降低刚性管路部分的高度,降低分离系统重心的高度;而且可以关段小流量,聚集成较大压头才能打开单向阀,以较大的流量较短的时间消除压头,消除了流量计的量程上限较大时引起量程下限相应过大、无法计量小流量的问题,解决了流量计的量程范围过小的问题,尤其适用于原油气、油、水三相分离计量系统。

四、本发明公开的高度型流体管路系统,用于原油气、油、水三相分离计量系统,其特征在于其作为一种油气分离计量系统的构造。由于充分发挥重力分离的高度优势,可以简化流程,减小体积和重量,提高可靠性,降低油田一次性投资成本和生产成本。由于其高度优势,有能力在线分离油井产出物中比重差较小的油和水,采用两个廉价可靠的流量计分别计量油相和水相的流量,省却了含水分析仪的成本、误差和流程,以及油井产出物特性决定的含水率滞后程度不确定度较大的误差,保证了精度。各部件之间采用柔性连接,比如采用高压软管连接,甚至管路采用防爆电伴热高压软管,尤其对于稠油的计量效果优化更为显著。由于原油分离计量设备的计量精度高,经常被用来作为其它井口计量设备的校验和标定设备,在停止分离计量工作后,可以把部分甚至全部部件从基座上松开,靠拢在一起,缩小了体积;可以通过可弯曲结构把高度很高的气相管路放下来,大幅度降低了高度和重心;而且由于工作高度很大,简化了结构,重量和制造成本相应降低。由于其流程简单,而且结构的简化不仅提高了可靠性,更由于结构简化,增强了抵抗路面条件不好运输损伤的能力;而且可靠性高,适应油田、井场路面较差的运输条件,优选提高了可靠性和精度寿命,便于在井场之间移动。基于高度结构优势的开启背压阻尼形成断塞流,切断了小流量流动,汇聚流量;同时,较大的高度阻尼,平抑了流量剧增的流量冲击,相当于扩大了流量计的量程范围,解决了高含水率和低含水率计量不准确的问题,有望解决国际性的井口含水率检测难题。

由于高度优势,可以省略自励式控制阀或者电动控制阀,简化了流程和结构,降低了原油分离计量系统最经常发生的管路堵塞故障。特别有益于提高移动式原油三相分离计量系统的可靠性。

为了提高分离效果,可以在液相管路的流量计之前的最高点设置一个接口,在分离管路上段的上端或者气相管路上段的前端附近区域设置一个接口;把这两个接口用软管密封连接起来,可以优选把分离管路和液相管路前端液相流体中析出的气相流体上浮流入气相管路,把分离管路气相流体中优选凝聚的液相流体沉降到液相管路,形成二级分离管路。可以设置至少一级这样的连接软管,也就是可以至少形成二级分离管路,也可以形成三级、四级……分离管路。连接软管也可以采用软管与刚性管路的组合,即从分离管路上段的上端开始,长度与分离管路上段长度相等的一段采用软管,其余部分用刚性管路,软管和刚性管路之间密封连接。

由于高度型流体管路系统的高度很大,可以分离比重差异较小且不能互相溶解的两相流体。可以设置二次分离管路,比如,把液相流体中的油水分离为油相和水相,二次分离管路称为油水分离管路。例如气、油、水三相分离计量系统中,把分离管路下段的下端与二次分离管路中部密封连接,重质管路中的液相油水混合物被分离成二次轻质流体的油和二次重质流体的水,在二次轻质流体管路和二次重质管路分别安装价格低廉流量计传感器,分别计量油的流量和水的流量。不必再取样测量油的密度和水的密度,简化了流程,降低了成本,减少了误差因素。二次分离管路的结构与分离管路相同的,例如同样分为上下两段:二次分离管路上段和二次分离管路下段,二次分离管路上段在上方,二次分离管路下段在下方,二次分离管路上段的下端与二次分离管路下段的上端之间用可以至少弯曲45°的柔性管路连接件密封连接,二次分离管路下段固定连接在基座上,二次分离管路下段的下端与水相管路的前端密封连接;油相管路分为前后两段:油相管路前段和油相管路后段,油相管路前段的后端与油相管路后段的前端之间用至少可以弯曲45°的柔性管路连接件密封连接;二次分离管路上段的上端与油相管路前段的前端密封连接;油相管路后段的后端用支撑架固定连接在基座上、水相管路的后端用支撑架固定连接在基座上。

五、本发明的高度型流体管路系统工作时,在界面b的部位,用卡箍把柔性管路连接件两端的管路固定为一个不可变形的整体,使它们竖立起来;或者用支撑架支撑在工艺管路的上端,使流体管路系统竖直地立起来,保持实现功能应有的高度、位置、形状和/或结构,实现预期的工艺效果。

本发明公开的高度型流体管路系统,其特征在于其至少有一个可调支撑架;可调支撑架包括:双向伸缩机构、至少一个伸缩机构固定件,至少三个连接轴、至少四个活动铰链、至少四个支撑杆、至少一个管路固定件;支撑杆的中间和两个端点各有一个转动连接点;双向伸缩机构通过至少一个伸缩机构固定件固定在基座上;两个支撑杆相互平行,通过中间连接点依靠与这它们垂直的连接轴的一端转动连接在一起,可以互相转动,连接轴的另一端连接着相同结构的另外两个支撑杆,形成一层支撑杆支架;最下面一层支撑杆支架的下方四个支撑杆端点,通过与连接它们前述中间点的连接轴相同且平行的两个连接轴,每两个支撑杆端点连接在一起,这四个支撑杆端点分别与基座活动铰链连接,可以沿着垂直于连接轴的方向移动;连接前述最下面一层支撑杆支架的下方四个支撑杆端点的两个连接轴的中间分别与双向伸缩机构上可以相对接近或远离的两点固定连接,伸缩机构上的伸缩方向也就是前述两点接近或远离的方向与连接轴垂直;最下面一层支撑杆支架的上方四个支撑杆端点,与上一层支撑杆支架的下方四个支撑杆端点,通过与连接它们前述中间点的连接轴相同且平行的两个连接轴,转动连接在一起;连接支撑杆支架的支撑杆中间连接点的转动轴上固定连接着至少一个管路固定件。

支撑架可以使可以拆卸的固定高度支撑架,或者可以分解、组装的支撑架,也可以是高度可以调节的可调支撑架。可以用固定支撑架代替可调支撑架,工作后拆除;

优选至少设有一个高度可调支撑架。可调支撑架的下端连接在基座上,上端或者中部与分离系统的管路连接,使得管路保持需要的位置和形状。

可调支撑架可以用气动、液压支架或者螺旋升降机构。

可调支撑架用对角线缩放改变高度的四边形支架;优选平行四边形支撑架;优选优选多个平行四边形叠放在一起的支撑架。再优选优选控制最下端的四边形对角线缩放联动改变整体高度的结构;对角线缩放用手动操作;优选优选液压控制四边形对角线缩放。优选四边形对角线缩放采用电动控制。优选优选气动控制四边形对角线缩放;

在四边形支撑架的每个四边形上设置管路固定件:固定铰链支座,把管路中的软管相应部分固定在支座上。支座旁边的四边形上设有限制支座向某个方向转动的止动销,使得支撑架高度降低时,被弯曲的软管或者其它可弯曲结构整齐有序;当支撑架高度上升时,固定在支座上的软管或者其它可弯曲结构能够顺利的伸直。

支撑架是通过四边形的(水平)对角线长度缩放来调节高度的支撑架,形成框架结构,提高细长杆的稳定性。四边形优选平行四边形;优选同一高度、相邻两个边长相等的四边形,优先选用至少两个相同支撑架,它们同一高度的四边形顶点分别连接,形成稳定的框架,减轻重量。优选优选在四边形的两个水平顶点分别设置与该四边形的相交边活动铰链连接的旋向相反的螺旋孔,优选螺旋孔的螺距相等,在这两个螺旋孔中预先装入一件两端螺杆旋向相反且与这两个螺旋孔的螺旋配套的转轴,通过转动该转轴,实现该四边形水平对角线长度的改变。并利用螺旋机构的单向自锁特性,使支撑架保持在调接到的高度,也就是使流体管路系统工作过程中稳定保持在工艺要求的高度。

支撑架是多个四边形的联动;优先选用控制最下部四边形水平对角线缩放来带动所有四边形垂直方向长度改变调节整个支撑架高度的结构。优选在适合操作高度的四边形水平对角线设置启动控制机构,避免启动时操作位置费力的弊端。

软管隔一段固定在支撑架的相应位置,以便支撑架高度伸长时软管能顺利的伸直,支撑架高度缩短时,软管能有序地叠放在一起避免凌乱、混乱。

优选优选,螺杆轴采用两端旋向相反、螺距相等的螺旋,并配有两个相应旋向相反方向的传动内螺旋,两个传动螺旋分别与支撑架最下面一层的两个支撑杆的下部通过转轴转动连接;支撑杆的下部采用滚轮与基座滚动式活动铰链连接;或者在基座上设置直线导轨滑块机构,导轨固定在基座上,滑块的上侧固定连接轴承座,通过轴承座中的轴实现与最下面一层支撑杆下端转动连接,形成导轨滑动式活动铰链连接;支撑架下面数层的同一层支撑杆中间的转动连接点与另一部分支撑杆相应转动连接点之间不设转轴,以避免与管路干涉,但在上下相邻两层的支撑杆两个转动连接点与另一部分支撑杆相应两个转动连接点之间分别设置转动连接轴;支撑架上面数层的同一层支撑杆中间的转动连接点与另一部分支撑杆相应转动连接点之间设置转动连接轴,以固定需要弯曲变形升降的流体管路,但在上下相邻两层的支撑杆两个转动连接点与另一部分支撑杆相应两个转动连接点之间可以不设置转动连接轴,以免管路弯曲时干涉;这种结构,使得被提升的管路重量压在支撑架的中间,甚至压在支撑架的垂直中心、对称平面,大幅度降低了管路重量可能作用在支撑架上的倾覆力矩。

在优选优选,在基座上设置固定支撑架,可调支撑架通过这些固定支撑架与基座连接。

停止工作或者需要运输时,可以解除卡箍或者相应的支撑架等固定部件,利用柔性管路连接件弯曲管路,降低分离系统的高度。

本发明公开的高度型流体管路系统,其特征在于其有可以通过管路弯曲变形来降低高度的结构。各功能部件之间采用软管等柔性连接,甚至管路采用软管,甚至功能部件内部的管路也采用软管连接,不工作时各功能部件与连接管路可以收缩到较小的空间,不仅高度可以降低,体积也大大缩小,尤其对于移动式流体管路系统甚至可以装在一个箱子里,非常方便地运输和携带。工作时各功能部件和工艺管路按照工艺要求的方位布置固定。基座可以制作成框架式,也可以做成封闭式,以便形成独立的撬装。实现方便运输保管的目的。

附图说明

图1是本发明的在气液分离系统实施例中的示意图;

图2是本发明用在气、油、水三相分离计量系统中的实施例未画可调支撑架的示意图;

图3是本发明用在气、油、水三相分离计量系统中的实施例画出可调支撑架的示意图;

图4是可调支撑架顶部的升降转轴扭转弹簧示意图;

图5是可调支撑架紧接着顶部之下的升降转轴扭转弹簧示意图;

图6是可调支撑架下部示意图;

图7是稳定型可调支撑架示意图;

图8是采用直线导轨滑块并固定在支撑架上的稳定型可调支撑架示意图。

图中,1-基座;2-分离管路下端支撑架;3-输入管路支撑架;4-输入管路;5-工艺管路;5-1-分离管路;5-1-1-上流管路;5-1-2-射流管路;5-1-3-分离管路下段;5-1-4-柔性管路连接件a;5-1-5-分离管路卡箍;5-1-6-分离管路上段;5-2-二级分离管路;5-3-气相管路;5-3-1-气相管路上段;5-3-2-气相管路卡箍;5-3-3-柔性管路连接件b;5-3-4-气相管路下段;5-4-液相管路;5-4-1-液相管路上段;5-5-1-二次分离管路下段;5-5-2-二次分离管路上段;5-5-3-二次分离射流管;5-5-4-二次二级分离管路;5-6-1-油相管路上段:5-6-2-油相管路下段;5-7-水相管路;6-界面b;7-气相输出管路;8-输出管路支撑架;9-液相输出管路;10-液相管路支撑架;11-水相管路支撑架;12-二次分离管路支撑架;13-气相流量计传感器;14-油相流量计传感器;15-水相流量计传感器;16-计量管路后支撑架;17-油水汇流管路;18-输出管路;19-1-1-可调支撑架第一部分顶部支撑杆;19-1-2-可调支撑架第一部分第六转动连接;19-1-3-可调支撑架第一部分第五转动连接;19-1-4-可调支撑架第一部分第四转动连接;19-1-5-可调支撑架第一部分第二层摆动支撑杆;19-1-6-可调支撑架第一部分第二层升降支撑杆;19-1-7-可调支撑架第一部分第三转动连接;19-1-8-可调支撑架第一部分第二转动连接;19-1-9-可调支撑架第一部分第一转动连接;19-1-10-可调支撑架第一部分第一层摆动支撑杆;19-1-11-可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆;19-1-12-轴承座a;19-1-13-滚轮;19-1-14-滚轮;19-1-15-滑块;19-1-16-顶部支撑杆:19-1-17-轴承座;19-1-18-滑块;19-1-19-直线导轨;19-2-可调支撑架第二部分;20-轴承座b;21-可调支撑架第一层升降连接轴;22-扭转弹簧;23-可调支撑架顶部升降连接轴;24-扭转弹簧;25-管路固定件;26-可调支撑架顶部转轴;27-可调支撑架第二层上部升降连接轴;28-可调支撑架第二层上部摆动连接轴;29-可调支撑架第一层摆动连接轴;30-传动内螺旋;31-螺杆轴;32-轴承座c;33-可调支撑架底部水平往复轴;34-双向螺杆轴;35-正向传动内螺旋;36-反向传动内螺旋;37-底层支撑杆的转动连接轴;38-支撑架;39-支撑架;40-支撑架;41-支撑架;42-支撑架;43-支撑架。

具体实施方式

结合附图及部分实施例,说明本发明的具体实施方式。

一、图1是本发明的在气液分离系统实施例中的示意图。

输入管路4通过输入管路支撑架3与基座1固定连接。

分离管路5-1的分离管路下段的下部通过分离管路支撑架2与基座1固定连接;分离管路5-1的上流管路5-1-1竖直布置,前端与输入管路末端密封连接,后端与射流管路5-1-2的前端密封连接;射流管路另一端与分离管路5-1的中部密封连接;分离管路5-1竖直布置,在界面b6所在高度位置被分为上、下两段:分离管路上段5-1-6和分离管路下段5-1-3,中间用在柔性管路连接件a5-1-4密封连接;分离管路卡箍5-1-5固定在柔性管路连接件a5-1-4及连接处的分离管路上段5-1-6的下端一定长度和分离管路下段5-1-3的上端一定长度,把分离管路上段5-1-6和柔性管路连接件a5-1-4、分离管路下段5-1-3固定成一个不可变形的整体,图中为了表达连接关系采用1/4剖面画法;管路卡箍上可以设置压紧螺钉或者弹性胀套等形式方便快速可靠地紧固和松开。分离管路上段5-1-6的上端与气相管路上段5-3-1的前端密封连接;分离管路下段5-1-3的下端与液相管路5-4的前端密封连接。

液相管路5-4的下部通过液相管路支撑架10与基座1固定连接;液相管路5-4的另一端与液相输出管路9密封连接,液相输出管路9通过输出管路支撑架8与基座1固定连接。

在液相管路5-4的上端设有一个开口,在分离管路上段5-1-6的上端与气相管路上段5-3-1的前端之间的连接处设有一个开口,用二级分离管路5-2把这两个开口密封连接起来;二级分离管路5-2用软管制作。

气相管路5-3在界面b6所在高度位置被分为上、下两段:气相管路上段5-3-1和气相管路下段5-3-4,中间用柔性管路连接件b5-3-3密封连接,气相管路卡箍5-3-2固定在柔性管路连接件b5-3-3及连接处的气相管路上段5-3-1的下端一定长度和气相管路下段5-3-4的上端一定长度,把气相管路上段5-3-1和柔性管路连接件b5-3-3、气相管路下段5-3-4固定成一个不可变形的整体;为了表示连接 关系和表示解除管路卡箍5-3-2对管路位置约束的一种方法,图中所画的图形,是把气相管路卡箍5-3-2上移到了一个搬运或停止工作的位置。气相管路下段5-3-4的另一端与气相输出管路7密封连接;气相输出管路7通过输出管路支撑架8与基座1固定连接。

分离管路5-1和液相管路5-4、气相管路5-3构成工艺管路5。

被分离流体经输入管路4,沿着上流管路5-1-1、射流管路5-1-2进入分离管路5-1。在重力作用下,其中比重较轻的气相向上浮动通过上部进入气相管路5-3,从气相管路7输出;其中的比重较大的液相向下沉降通过下部进入液相管路5-4,从液相输出管路9输出。液相管路5-4中优选析出的气相流体可以通过二次分离管路5-2上浮到气相管路5-3;分离管路上段5-1-6中优选聚集的液相流体可以通过二次分离管路5-2下沉到液相管路5-4。

本发明公开的高度型流体管路系统,其特征是,工艺管路5中的竖直管路一分离管路上段5-1-6和分离管路下段5-1-3中间用在柔性管路连接件a5-1-4密封连接、气相管路上段5-3-1和气相管路下段5-3-4中间用柔性管路连接件b5-3-3密封连接。当停止工作时,可以通过弯曲柔性管路连接件a5-1-4和柔性管路连接件b5-3-3,并弯曲二次分离管路5-2,降低系统的高度。

优选实施例1,射流管与分离管连接的位置,可以在界面b6高度位置以上,也可以在界面b6高度位置以下。

本发明公开的高度型流体管路系统,其特征是上下通径比小于8.16;

本发明公开的高度型流体管路系统,其特征是高径比优先选用大于219。

二、图2是本发明用在气、油、水三相分离计量系统中的实施例未画可调支撑架的示意图。

在界面b6的高度位置把竖直管路分成上下两段,把界面b6的高度位置以上部分包括:分离管路上段5-1-6、液相管路上段5-4-1、二次分离管路5-2、二次二级分离管路5-5-4、气相管路上段5-3-1、油相管路上段5-6-1,采用软管制作,并与其相应的下段密封连接。

在图1的基础上,液相管路上段5-4-1的上端与二次分离射流管5-5-3的前端密封连接,经二次分离射流管5-5-3与二次分离管路上段5-5-2密封连接;二次分离管路上段5-5-2的上端与油相管路上段5-6-1的前端密封连接,油相管路下段5-6-2中密封串联有油相流量计14;二次分离管路下段5-5-1的下部通过二次分离管路支撑架12固定连接在基座1上,二次分离管路下段5-5-1的下端与水相管路5-7的前端密封连接,水相管路5-7下部通过水相管路支撑架11固定连接在基座1上,水相管路5-7中串联有水相流量计15;水相管路5-7的末端与油相管路下段5-6-2的末端汇流密封连接到油水汇流管路17,油水汇流管路17通过计量管路后支撑架16与基座1固定连接;气相管路下段5-3-4中串联密封连接着气相流量计13,气相管路下段5-3-4的后部通过计量管路后支撑架16与基座1固定连接;气相管路下段5-3-4的末端与油水汇流管路17末端汇流密封连接到输出管路18输出。

管路系统主要流程是:

一)、气、油水三相混合流体经输入管路4,沿着上流管路5-1-1、射流管路5-1-2进入分离管路5-1。在重力作用下,其中比重较轻的气相向上浮动通过上部进入气相管路5-3;其中的比重加大的液相向下沉降通过下部进入液相管路5-4。液相管路5-4中优选析出的气相流体可以通过二次分离管路5-2上浮到气相管路5-3;分离管路上段5-1-6中优选聚集的液相流体可以通过二次分离管路5-2下沉到液相管路5-4。

二)、液相管路5-4中的油水混合物,经二次分离射流管5-5-3进入二次分离管路上段5-5-2。在重力作用下,其中比重较轻的油相向上浮动通过上部进入油相管路上段5-6-1;其中的比重加大的水相向下沉降通过下部进入水相管路5-7。水相管路5-7中优选析出的油相流体可以通过二次二级分离管路5-5-4上浮到油相管路上段5-6-1;二次分离管路上段5-5-2中优选聚集的水相流体可以通过二次二级分离管路5-5-4下沉到水相管路5-7。

三)、水相管路5-7中的水经水相流量计15计量相关参数;油相管路下段5-3-4中的油经油相流量计14计量相关参数;计量后的油水汇流到油水汇流管路17;气相管路下段5-3-4中的气经气相流量计13计量相关参数后,与油水汇流管路17汇流后到输出管路18输出。

优选实施例2:在靠近界面b6的下方,把竖直管路连接在一起,增强刚性。

优选实施例3,射流管与分离管连接的位置,可以在界面b6高度位置以上,也可以在界面b6高度位置一下。

优选实施例4,输入管路还装有过滤器,以减少流体中的颗粒杂质进入系统;

优选实施例5,输入管路还装有控制阀,作为通断阀,以开通或者关断流体进入系统;

优选实施例6,输出管路还装有控制阀,作为通断阀,以开通或者关断流体进入或流出系统;

优选实施例7,输出管路还装有单向控制阀,以保证流体只能从规定的流向进入系统;

优选实施例8,输入管路与输出管路之间还装有控制阀作为旁通阀;

优选实施例9,旁通阀在输入管路上的接口处于输入管路的进口与输入管路上的通断控制阀之间;

优选实施例10,旁通阀在输出管路上的接口处于输出管路的出口与输出管路上的通断控制阀之间。

优选实施例11,各相管路中的流量计可以全部安装,也可以选择部分安装;也可以安装其他仪表或其他功能部件,如燃烧机、粘度计、色谱仪等。

三、图3是本发明用在气、油、水三相分离计量系统中的实施例画出可调支撑架的示意图;图4是可调支撑架顶部的升降转轴扭转弹簧示意图;图5是可调支撑架紧接着顶部之下的升降转轴扭转弹簧示意图;图6是可调支撑架下部示意图。

可调支撑架第一部分第一层摆动支撑杆19-1-10通过固定连接在基座1上的轴承座a19-1-12,与基座1形成一个固定铰链连接;可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆19-1-11的中间一点通过可调支撑架第一部分第一转动连接19-1-9与可调支撑架第一部分第一层摆动支撑杆19-1-10中间一点活动连接,形成一个x形构件,可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆19-1-11与可调支撑架第一部分第一层摆动支撑杆19-1-10之间可以绕可调支撑架第一部分第一转动连接19-1-9相对转动;可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆19-1-11下端与滚轮19-1-13转动连接,滚轮19-1-13可以绕着可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆19-1-11的下端点转动,滚轮19-1-13可以在基座1的表面上滚动,可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆19-1-11与基座1形成一个活动铰链连接;可调支撑架第一部分第一层摆动支撑杆19-1-10的上端点通过可调支撑架第一部分第二转动连接19-1-8与可调支撑架第一部分第二层升降支撑杆19-1-6的下端点转动连接,可调支撑架第一部分第一层摆动支撑杆19-1-10与可调支撑架第一部分第二层升降支撑杆19-1-6之间可以绕着它们端点的支撑架第一部分第二转动连接19-1-8相对转动;可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆19-1-11的上端点通过可调支撑架第一部分第三转动连接19-1-7与可调支撑架第一部分第二层摆动支撑杆19-1-5的下端点转动连接,可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆19-1-11与可调支撑架第一部分第二层摆动支撑杆19-1-5之间可以绕着它们端点的可调支撑架第一部分第三转动连接19-1-7相对转动;可调支撑架第一部分第二层摆动支撑杆19-1-5的中间一点通过可调支撑架第一部分第四转动连接19-1-4与可调支撑架第一部分第二层升降支撑杆19-1-6的中间一点转动连接,可调支撑架第一部分第二层摆动支撑杆19-1-5与可调支撑架第一部分第二层升降支撑杆19-1-6之间可以绕着可调支撑架第一部分第四转动连接19-1-4相对旋转。可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆19-1-11与可调支撑架第一部分第一层摆动支撑杆19-1-10、可调支撑架第一部分第二层摆动支撑杆19-1-5、可调支撑架第一部分第二层升降支撑杆19-1-6,与可调支撑架第一部分第一转动连接19-1-9、可调支撑架第一部分第二转动连接19-1-8、可调支撑架第一部分第三转动连接19-1-7、可调支撑架第一部分第四转动连接19-1-4,分别构成四边形的四条边和四个顶点;当这个四边形的一条对角线伸长或缩短时,另一条对角线必然相反地分别缩短或伸长。

当可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆19-1-11的下端的活动铰链向着接近轴承座a19-1-12的方向水平移动时,可调支撑架第一部分第一层升降支撑杆19-1-11上端点与可调支撑架第一部分第一层摆动支撑杆19-1-10上端点的高度位置必然升高,同时带动它上面的可调支撑架第一部分第六转动连接19-1-2、可调支撑架第一部分第五转动连接19-1-3……所有与上段所述相同结构的转动连接和支撑杆位置升高。通过转动连接在支撑杆上位置的设置和支撑杆长度的设置,可以做到升降支撑杆的上端点只有上下运动、没有水平运动,达到既能升降顶部的管路又不与下方管路干涉的目的。

根据流体管路系统的工作高度要求不同,可调支撑架第一部分第二层摆动支撑杆19-1-5和可调支撑架第一部分第二层升降支撑杆19-1-6的上端点分别设有可调支撑架第一部分第五转动连接19-1-3和可 调支撑架第一部分第六转动连接19-1-2,可以采用相同的方式连接至少一层相同结构的支撑杆及其转动连接。

可调支撑架第一部分顶部支撑杆19-1-1可以做成图3所示只有下半部分和中间连接点的形式以减轻重量。

可调支撑架第一部分与至少一个相同结构的可调支撑架第二部分19-2采用可调支撑架第一层升降连接轴21、可调支撑架顶部升降连接轴23、可调支撑架顶部转轴26、可调支撑架第二层上部升降连接轴27、可调支撑架第二层上部摆动连接轴28、可调支撑架第一层摆动连接轴29……因高度不同的所有各层摆动连接轴和升降连接轴、可调支撑架底部水平往复轴33通过支撑杆上相应的转动连接来连接在一起。连接后应保持可调支撑架第一部分形成的平面与可调支撑架第二部分形成的平面平行。

可调支撑架底部水平往复轴33上固定连接着传动内螺旋30,传动内螺旋30的传动螺旋内孔中配套连接着螺杆轴31,螺杆轴31至少配套有轴承座20、轴承座32中的一个,轴承座20、轴承座32中至少有一个配有轴向推力轴承,轴承座20、轴承座32与基座1固定连接,保持螺杆轴31与传动内螺旋30之间的顺畅运动,和螺杆轴31的轴线与可调支撑架第一部分形成的平面平行和与可调支撑架第二部分形成的平面平行。

可调支撑架顶部升降连接轴23以及靠近顶部的其它升降连接轴上固定连接着至少一个管路固定件25,把软管或者可以弯曲的其它管路上的一小段固定在升降连接轴上。

固定管路的升降连接轴与支撑杆之间设置有方向限制机构,如扭转弹簧22、扭转弹簧24,上下相邻的扭转弹簧的限制旋转方向相反,以便可调支撑架的高度降低时,管路整齐有序的弯曲到较小的空间,不缠绕;可调支撑架的高度升高时,管路能不干涉地顺利升高。从而轻便操作和提高管路寿命。

需要升高管路系统高度时,驱动螺杆轴31,即可通过传动内螺旋30带动可调支撑架底部水平往复轴33运动向着轴承座a19-1-12的方向靠近,滚轮19-1-13在基座1上滚动,四边形的水平对角线缩短、垂直对角线伸长,升降支撑杆就会带动管路升高。需要降低管路系统高度时,反之亦然。

优选实施例12:至少只有一层支撑杆,也就是至少一套x形构件的组合构成独立的可调支撑架;优先选用沿垂直轴线对称的方式布置x形构件的组合。

优选实施例13,可调支撑架第一部分可以单独工作,

四、图7是一种稳定型可调支撑架示意图;与图3中的可调支撑架区别在于,下部采用两端旋向相反、螺距相等双向螺杆轴34,分别带动正向传动内螺旋35和反向传动内螺旋36向相反的方向移动,滚轮19-1-13和滚轮19-1-14分别与支撑杆下端的转动连接形成与基座1的滚动式活动铰链连接;通过分别与正向传动内螺旋35和反向传动内螺旋36固定在一起的可调支撑架底部水平往复轴33和底层支撑杆的转动连接轴37反向移动,从而带动支撑架上部升降;这是可调支撑架的中间平面不动,因而用处于可调支撑架中间的可调支撑架顶部转轴26上固定连接的管路固定件25带动管路升起或者下降。这种结构,使得被提升的管路重量压在支撑架的中间,甚至压在支撑间的垂直中心、对称平面,大幅度降低了管路重量可能作用在支撑架上的倾覆力矩。

五、图8是采用直线导轨滑块并固定在支撑架上的稳定型可调支撑架示意图。与图7相比,可调支撑架通过支撑架38、39、40、41、42、43与基座固定连接,利用率更高,避免了与下部管路的干涉,操作高度升高。底部支撑杆与基座的活动铰链采用直线导轨19-1-19和滑块19-1-15、19-1-18分别通过轴承座a19-1-12和轴承座19-1-18形成带有直线运动引导约束的高精度滑动式活动铰链连接,运行更加平稳可靠。

六、对于该高径比很大,仍然安全的的流体管路系统,既可以采用不用弯曲降低高度的刚性管路系统,也可以采用可降低高度的柔性管路系统,其特征是高径比大于199.

本发明公开的高度型流体管路系统,其特征在于其分离管路上部设有向下的阀口,下部设有向上的阀口,两个阀口之间设有至少一个标准球形浮球。

本发明公开的高度型流体管路系统,其特征在于其用于气液分离管路中的浮球平均密度设为:气相密度5倍与液相密度6倍之和,再除以11的加权平均值;油水分离管路中的浮球平均密度设为:油密度的1.6倍与水密度之和,再除以2.6的加权平均值。

优选实施例14,其特征在于其分离管路上部设有向下的阀口,其下部设有向上的阀口,两个阀口之间设有至少一个标准球形浮球。在分离管路和二次分离管路以及各次分离管路的上部设有向下的阀口,下部设有向上的阀口,两个阀口之间设有至少一个浮球,基于高度优势,发挥浮球与阀口之间的开启背压阻尼,切断小流量汇聚成断塞流。基于高度优势,平抑流量波动。相当于扩大了流量计的量程范围。

优选实施例14的优选,在二次分离管路以及各次分离管路的上部设有向下的阀口,该向下的阀口优先设置在输入管路与分离管路连接点的上方;下部设有向上的阀口,该向上的阀口优先设置在输入管路与分离管路连接点的下方;两个阀口之间设有至少一个浮球,基于高度优势,发挥浮球与阀口之间的开启背压阻尼,切断小流量汇聚成断塞流。基于高度优势,平抑流量波动。相当于扩大了流量计的量程范围。

优选实施例14的第二优选,在三次、四次…分离管路的上部设有向下的阀口,下部设有向上的阀口,两个阀口之间设有至少一个浮球,基于高度优势,发挥浮球与阀口之间的开启背压阻尼,切断小流量汇聚成断塞流。基于高度优势,平抑流量波动。相当于扩大了流量计的量程范围。

优选实施例14的第三优选,气液分离管路中的浮球平均密度优选气相密度5倍与液相密度6倍之和,再除以11的加权平均值。

实施例1,不同管路上柔性管路连接件可以不在同一个平面内;不同管路上软管与刚性管路的连接处可以不在同一个平面内。

优选实施例15,通过水平或者倾斜管路上的柔性管路连接件弯曲,带动与其密封连接的垂直管路运动,实现降低管路系统高度的功能。

优选实施例16,在二级分离管的上部设有向下的阀口,该向下的阀口优先设置在输入管路与分离管路连接点的上方;下部设有向上的阀口,该向上的阀口优先设置在输入管路与分离管路连接点的下方;两个阀口之间设有至少一个浮球,基于高度优势,发挥浮球与阀口之间的开启背压阻尼,切断小流量汇聚成断塞流。基于高度优势,平抑流量波动。相当于扩大了流量计的量程范围。

优选实施例16的优选,在三级、四级…分离管路的上部设有向下的阀口,该向下的阀口优先设置在输入管路与分离管路连接点的上方;下部设有向上的阀口,该向上的阀口优先设置在输入管路与分离管路连接点的下方;两个阀口之间设有至少一个浮球,基于高度优势,发挥浮球与阀口之间的开启背压阻尼,切断小流量汇聚成断塞流。基于高度优势,平抑流量波动。相当于扩大了流量计的量程范围。

优选实施例17的第二优选,油水分离管路中的浮球平均密度优选:油密度的1.6倍与水密度之和,再除以2.6的加权平均值。

本发明公开的高度型流体管路系统,其特征是上下通径比小于2.13;

本发明公开的高度型流体管路系统,其特征是高径比优先选用大于38。

优选实施例18,图中为了表达清楚,把输入管路、工艺管路、输出管路布置在一个垂直平面内。支撑架布置在垂直平面一侧。实际应用油气分离计量系统时,把输入管路、输出管路与工艺管路垂直布置,在输入管路与输出管路之间布置支撑架,更有利于节省空间和与原油集输系统的连接和工艺操作。

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