一种气液分离式多相流量计的制作方法
【专利摘要】本发明属于计量设备【技术领域】，涉及一种气液分离式多相流量计；其采用管道组装构成一体结构，上端通过法兰、第一加热器、第一阀门和气体测量管路相连通，下端通过第一温度传感器、第二加热器与油水两相测量管路相连，侧壁顶部设置有气相出口，侧壁底部设置有液相出口，内部旋流板塔支架固定在内壁底部，旋流板塔安放于旋流板塔支架顶部，使用时，油气水混合液经过气液两相分离器处理，排出的气体经过压力变送器和气体流量计测量后与经过加热器加热并通过温度传感器和液体流量计计量的油水混合液混合进入下游管道流出；其主体结构简单，设计原理可靠，使用操作方便，计量准确度高，测量环境友好，自动化程度高。
【专利说明】一种气液分离式多相流量计
【技术领域】
:
[0001]本发明属于计量设备【技术领域】，涉及一种油气水多相流量的分离型计量设备。
【背景技术】
:
[0002]油气水多相流量计是油田开采的原油在向管道中输送时进行油气水三相流量计量的仪表，油水气多相流体的在线计量在油田开采，尤其是海上油田和陆上油田具有特别大的经济价值。传统的计量方法是把油井开采的原油送入三相分离器，通过分离器将原油分成油水气三相，再通过安装在分离器各相出口的流量计对三种流体分别进行计量；但这些传统的气液分离器结构复杂，尺寸较大，成本较高，给设计和制造都增加了很大难度，降低了多相流量计的实用性；采用油水气多相流量合并计量方法可以节省空间、资金且能连续实时计量各油井的产量，并简化流程。目前，油井产量计量室油藏动态分析研究是油田生产管理过程中不可或缺的程序之一，现有的油气水多相流量计的研究工作始于1980年左右，近年来，多相流量计在油井产量计量方面越来越受到各大石油公司的关注，现有技术中多相流量计的有效相含率测量主要依赖放射线技术，而基于伽马射线的测量技术因不受流体相态变化影响、测量部件不与流体接触等优点而被广泛使用，但是该技术在高含气的油水气三相流体的条件下含水率测量精度较差，导致原油计量精度不当，不能完全满足实际需求，且近年来大幅度提高了对放射线的使用监管，不鼓励放射线的使用，致使放射线测量技术在油田上未能继续发展和推广。
【发明内容】
:
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，寻求设计提供一种应用于石油开采领域中计量流量的设备仪器。
[0004]本发明涉及的多相流量计主体结构包括:第一阀门、第一加热器、法兰、油气水三相分离器上盖、油气水三相分离器、旋流板塔、旋流板塔支架、第二阀门、压力变送器、气体流量计、第三阀门、第一温度传感器、第二加热器、第二温度传感器、第三温度传感器、液体流量计、电子显示仪表、原油液位计、气相出口、液相出口和第四阀门，各部件之间采用管道组装连通后构成一体结构的气液分离式多相流量计；旋流板式筒状结构的油气水三相分离器上端通过法兰、第一加热器、第一阀门和气体测量管路相连通，油气水三相分离器的下端通过第三阀门、第一温度传感器、第二加热器与油水两相测量管路相连；油气水三相分离器的侧壁顶部设置有气相出口，油气水三相分尚器的侧壁底部设置有液相出口 ；油气水三相分离器一侧安装原油液位计用于显示油水混合液的实时液位；油气水三相分离器内的旋流板塔支架固定在内壁底部，旋流板塔安放于旋流板塔支架顶部，旋流板塔分离液相和气相，其旋转的同时旋流板塔支架不会随之转动；油气水混合液经过旋流板式的油气水三相分离器处理后，排出的气体经过压力变送器和气体流量计测量后再与油水混合液混合进入下游管道流出；经过旋流板式的油气水三相分离器分离出的油水混合液经过重力分离作用使油水分层，打开第三阀门，使下层的水先流出后关闭第三阀门，流出的水依次通过第一温度传感器测量后进入第二加热器进行加热后流出，然后通过第二温度传感器和第三温度传感器进行分别测量，再经过液体流量计进行计量后进入下游管道，记录测量结果后，打开第三阀门，使上层的油流出依次通过第一温度传感器测量后进入第二加热器进行加热后流出，然后通过第二温度传感器和第三温度传感器进行分别测量，再经过液体流量计进行计量后进入下游管道，再次记录测量结果。流入下游管道的油与水跟排出的气体混合后流出。
[0005]本发明的旋流板式的油气水三相分离器先将油水两相与气相进行分离，其中油水两相通过油气水三相分离器的侧壁底部出口依次流入油水两相测量管路，气相通过油气水三相分离器的顶部出口流入气相测量管路；法兰连接和分离第一加热器与油气水三相分离器，便于取下油气水三相分离器上盖从而取出旋流板塔进行清理；气相测量管路包括:依次串联在气相管道上的阀门、压力变送器和气体流量计，气相测量管路的一端与旋流板式油气水三相分离器相连，另一端与下游管道相连；第一加热器、第二加热器采用水套炉加热方式，油水气三相混合液通过加热器中的蛇形加热盘管进行流体加热，防止外界温度过低使得油气水混合液粘稠，便于气液分离；压力变送器检测气体压力并用于换算标准状态下气体的体积流量；气体流量计检测流过管路的气体体积流量；第一加热器和第二加热器分别给两段管路流体加热，防止外界温度过低使得油气水混合液粘稠；液体流量计检测管路中的液体体积流量；电子显示仪表显示油水两相混合液的总流量及相含率，利用上下游两个温升的相关性计量液体总流量，再用热扩散法测量油水比，分别得到油水两相的分相流量；原油液位计显示油水两相混合液的实时液位；油水两相测量管路包括:依次串联第三阀门、第一温度传感器、第二加热器、第二温度传感器、第三温度传感器、液体流量计和电子显示仪表，油水两相测量管路一端与旋流板式的油气水三相分离器侧壁相连，另一端与下游管道相连。
[0006]本发明与现有技术相比，其主体结构简单，设计原理可靠，使用操作方便，计量准确度高，测量环境友好，自动化程度高。
【专利附图】
【附图说明】
:
[0007]图1为本发明涉及的多相流量计主体结构原理示意图。
【具体实施方式】
:
[0008]下面通过实施例并结合附图做进一步说明。
[0009]实施例:
[0010]本实施例涉及的多相流量计主体结构包括:第一阀门1、第一加热器2、法兰3、油气水三相分离器上盖4、油气水三相分离器5、旋流板塔6、旋流板塔支架7、第二阀门8、压力变送器9、气体流量计10、第三阀门11、第一温度传感器12、第二加热器13、第二温度传感器14、第三温度传感器15、液体流量计16、电子显示仪表17、原油液位计18、气相出口 19、液相出口 20和第四阀门21，各部件之间采用管道组装连通后构成一体结构的气液分离式多相流量计；旋流板式筒状结构的油气水三相分离器5上端通过法兰3、第一加热器2、第一阀门I和气体测量管路相连通，油气水三相分离器5的下端通过第三阀门11、第一温度传感器12、第二加热器13与油水两相测量管路相连；油气水三相分离器5的侧壁顶部设置有气相出口 19，油气水三相分离器5的侧壁底部设置有液相出口 20 ;油气水三相分离器5内的旋流板塔支架7固定在内壁底部，旋流板塔6安放于旋流板塔支架7顶部，旋流板塔6分离液相和气相，其旋转的同时旋流板塔支架7不会随之转动；油气水混合液经过旋流板式的油气水三相分离器5处理后，排出的气体经过压力变送器9和气体流量计10测量后再与油水混合液混合进入下游管道流出；经过旋流板式的油气水三相分离器5分离出的油水混合液经过重力分离作用使油水分层，打开第三阀门11，使下层的水先流出后关闭第三阀门11，流出的水依次通过第一温度传感器12测量后进入第二加热器13进行加热后流出，然后通过第二温度传感器14和第三温度传感器15进行分别测量，再经过液体流量计16进行计量后进入下游管道，记录测量结果后，打开第三阀门11，使上层的油流出依次通过第一温度传感器12测量后进入第二加热器13进行加热后流出，然后通过第二温度传感器14和第三温度传感器15进行分别测量，再经过液体流量计16进行计量后进入下游管道，再次记录测量结果，流入下游管道的油与水跟排出的气体混合后流出。
[0011]本实施例的旋流板式的油气水三相分离器5先将油水两相与气相进行分离，其中油水两相通过油气水三相分离器5的侧壁底部出口依次流入油水两相测量管路，气相通过油气水三相分离器5的顶部出口流入气相测量管路；法兰3连接和分离第一加热器2与油气水三相分离器5，便于取下油气水三相分离器上盖4从而取出旋流板塔6进行清理；气相测量管路包括:依次串联在气相管道上的阀门8、压力变送器9和气体流量计10，气相测量管路的一端与旋流板式油气水三相分离器5相连,另一端与下游管道相连；第一加热器2、第二加热器13采用水套炉加热方式，油水气三相混合液通过加热器中的蛇形加热盘管进行流体加热，防止外界温度过低使得油气水混合液粘稠，便于气液分离；压力变送器9检测气体压力并用于换算标准状态下气体的体积流量；气体流量计10检测流过管路的气体体积流量；第一加热器2和第二加热器13分别给两段管路流体加热，防止外界温度过低使得油气水混合液粘稠；液体流量计16检测管路中的液体体积流量；电子显示仪表17显示油水两相混合液的总流量及相含率，利用上下游两个温升的相关性计量液体总流量，再用热扩散法测量油水比，分别得到油水两相的分相流量；原油液位计18显示油水两相混合液的实时液位；油水两相测量管路包括:依次串联第三阀门11、第一温度传感器12、第二加热器13、第二温度传感器14、第三温度传感器15、液体流量计16和电子显示仪表17，油水两相测量管路一端与旋流板式的油气水三相分离器5侧壁相连，另一端与下游管道相连。
[0012]本实施例基于连通器原理，在压力达到平衡时，油气水三相分离器5的液位应保持稳定的高度；打开第一阀门1，关闭第四阀门21，油气水混合液经过第一加热器2加热后进入油气水三相分离器5进行分离，油气水三相分离器5分离出的油水混合液通过油气水三相分离器5侧壁的液相出口 20依次进入油水两相测量管路；在测量过程中，整个油水气多相流体时刻处于动态的流动过程中，压力变送器9测量并显示气体的压力值，气体流量计10测量并显示流过测量管路的气体体积流量，液体流量计16测量并显示流过管路的液体体积流量，电子显示仪表17测量并显示油水两相混合液的总流量及相含率,原油液位计18显示油水两相混合液的实时液位。
【权利要求】
1.一种气液分离式多相流量计，其特征在于主体结构包括:第一阀门、第一加热器、法兰、油气水三相分离器上盖、油气水三相分离器、旋流板塔、旋流板塔支架、第二阀门、压力变送器、气体流量计、第三阀门、第一温度传感器、第二加热器、第二温度传感器、第三温度传感器、液体流量计、电子显示仪表、原油液位计、气相出口、液相出口和第四阀门，各部件之间采用管道组装连通后构成一体结构的气液分离式多相流量计；旋流板式筒状结构的油气水三相分离器上端通过法兰、第一加热器、第一阀门和气体测量管路相连通，油气水三相分离器的下端通过第三阀门、第一温度传感器、第二加热器与油水两相测量管路相连；油气水三相分离器的侧壁顶部设置有气相出口，油气水三相分离器的侧壁底部设置有液相出口 ；油气水三相分离器一侧安装原油液位计用于显示油水混合液的实时液位；油气水三相分离器内的旋流板塔支架固定在内壁底部，旋流板塔安放于旋流板塔支架顶部，旋流板塔分离液相和气相，其旋转的同时旋流板塔支架不会随之转动；油气水混合液经过旋流板式的油气水三相分离器处理后，排出的气体经过压力变送器和气体流量计测量后再与油水混合液混合进入下游管道流出；经过旋流板式的油气水三相分离器分离出的油水混合液经过重力分离作用使油水分层，打开第三阀门，使下层的水先流出后关闭第三阀门，流出的水依次通过第一温度传感器测量后进入第二加热器进行加热后流出，然后通过第二温度传感器和第三温度传感器进行分别测量，再经过液体流量计进行计量后进入下游管道，记录测量结果后，打开第三阀门，使上层的油流出依次通过第一温度传感器测量后进入第二加热器进行加热后流出，然后通过第二温度传感器和第三温度传感器进行分别测量，再经过液体流量计进行计量后进入下游管道，再次记录测量结果。流入下游管道的油与水跟排出的气体混合后流出。
2.根据权利要求1所述的气液分离式多相流量计，其特征在于所述旋流板式的油气水三相分离器先将油水两相与气相进行分离，其中油水两相通过油气水三相分离器的侧壁底部出口依次流入油水两相测量管路，气相通过油气水三相分离器的顶部出口流入气相测量管路；法兰连接和分离第一加热器与油气水三相分离器，便于取下油气水三相分离器上盖从而取出旋流板塔进行清理；气相测量管路包括:依次串联在气相管道上的阀门、压力变送器和气体流量计，气相测量管路的一端与旋流板式油气水三相分离器相连，另一端与下游管道相连；第一加热器、第二加热器采用水套炉加热方式，油水气三相混合液通过加热器中的蛇形加热盘管进行流体加热，防止外界温度过低使得油气水混合液粘稠，便于气液分离；压力变送器检测气体压力并用于换算标准状态下气体的体积流量；气体流量计检测流过管路的气体体积流量；第一加热器和第二加热器分别给两段管路流体加热，防止外界温度过低使得油气水混合液粘稠；液体流量计检测管路中的液体体积流量；电子显示仪表显示油水两相混合液的总流量及相含率，利用上下游两个温升的相关性计量液体总流量，再用热扩散法测量油水比，分别得到油水两相的分相流量；原油液位计显示油水两相混合液的实时液位；油水两相测量管路包括:依次串联第三阀门、第一温度传感器、第二加热器、第二温度传感器、第三温度传感器、液体流量计和电子显示仪表，油水两相测量管路一端与旋流板式的油气水三相分离器侧壁相连，另一端与下游管道相连。
【文档编号】G01F7/00GK104374441SQ201410709306
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】王展旭, 王智良, 王旌舟, 高振明 申请人:青岛科技大学