用于分离并测量油、水和气混合物的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于分离并测量油、水和气混合物的装置，包括：由蓝宝石材料制成的透明测量筒，用于测量分离后油和水的体积；以及密封式连接于透明测量筒的顶端的第一端盖。其中第一端盖包括用于导入混合物的进口、用于导出分离后的气体的出口。根据本实用新型的用于分离并测量油、水和气混合物的装置，能够在高温、高压条件下对油、水和气混合物进行分离，并且部分或全部地计量油、水和气的体积含量。
【专利说明】用于分离并测量油、水和气混合物的装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及油气田勘探、开发领域所用的实验装置，尤其涉及能够在高温、高压条件下分离油、水和气混合物后测量其含量的装置。
【背景技术】
[0002]在油田生产中，原油内的油、气和水的含量是重要的油藏分析参数，是掌握油井生产动态和分析储油层变化的重要依据。因此，计量油、气和水的体积含量就显得尤为重要。
[0003]为了能够得到更切合实际的计量结果，通常需要在模拟的岩层内高温、高压条件下对油、气和水的体积进行计量。但是，目前还没有能够在这种条件下完成油、气和水的计量装置和仪器。例如，物理模拟原油驱替实验虽然能够模拟出原油的产油过程，但还是无法在高温、高压条件下对油、气和水的体积进行计量。在该驱替实验中，通常需要使用油水分离器和气体计量器来计量油、气和水的体积，但就是无法在高温、高压条件下完成油、气和水的计量。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种用于分离并测量油、水和气混合物的装置，其能够在高温、高压条件下对油、水和气混合物进行分离，并且部分或全部地计量油、水和气的体积。
[0005]本实用新型提供了一种用于分离并测量油、水和气混合物的装置，其包括:由蓝宝石材料制成的透明测量筒，用于测量分离后油和水的体积；以及密封式连接于透明测量筒的顶端的第一端盖。其中第一端盖包括用于导入混合物的进口、用于导出分离后的气体的出口。
[0006]在一个实施例中，在透明测量筒内的底部设有尖端朝上的锥形体。
[0007]在一个实施例中，所述装置还包括密封式连接于透明测量筒的底部的第二端盖，第一和第二端盖均包括朝向透明测量筒内延伸的用于定位透明测量筒的凸起。
[0008]在一个实施例中，所述装置还包括用于测量从出口流出的气体体积的测量件。
[0009]在一个实施例中，在进口和出口内分别设有导入管和导出管，并且在导入管和导出管中分别设有阀门。
[0010]在一个实施例中，处于透明测量筒内的导入管长于处于透明测量筒内的导出管的延伸长度。
[0011]在一个实施例中，在导出管的流入端的前方设有能够阻挡液体进入的挡板，挡板高于导入管的流出端。
[0012]在一个实施例中，第一和第二端盖通过多根矩阵式分布的连接件来固定，透明测量筒位于矩阵的中心。
[0013]根据本实用新型的用于分离并测量油、水和气混合物的装置，能够在高温、高压条件下对油、水和气混合物进行分离，并且分别计量油、水和气的体积。其中，通过由蓝宝石材料制成的透明测量筒与第一端盖的配合，可以使装置适用于高温高压条件。同时，本实用新型的处于透明测量筒内的锥形体，可以有效、精准地计量出少量油和/或水的体积，从而提高少量油和/或水的测量精度。另外，本实用新型的导入管、导出管和挡板的布置，可以有效地避免油或水溅入到导出管内，从而干扰气体的测量。
[0014]根据本实用新型的用于分离并测量油、水和气混合物的装置的结构简单，加工方便，使用安全高效，便于实施推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中:
[0016]图1是根据本实用新型的用于分离并测量油、水和气混合物的装置的结构示意图；
[0017]图2是沿图1中A-A线的剖视图；以及
[0018]图3是根据本实用新型的用于分离并测量油、水和气混合物的装置的俯视图，但其没有不出导入管、导出管。
[0019]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0021]图1显示了根据本实用新型的用于分离并测量油、水和气混合物的装置的结构示意图。本领域技术人员容易想到，根据本实用新型的用于分离并测量油、水和气混合物的装置20也可以用于两种互不相容的液体和气体三者之间的分离和测量，以及用于两种互不相容的液体的分离和测量。
[0022]如图1和2所示，该装置20包括大致圆筒形的透明测量筒5。透明测量筒5能够承受150 C左右闻温、150Mpa左右闻压，因此可以使其在闻温、闻压条件下进彳丁油、水和气分离和测量。为了满足这高温高压条件，透明测量筒5可由蓝宝石材料制成。利用蓝宝石材料的特性，不仅可以充分地适应这高温高压条件，而且还能够满足量筒所需的特性，即标注刻度和透明。需要说明的是，图1、2和3所示的部件9可是加热装置，以用于提供高温高压条件。
[0023]根据本实用新型，装置20还包括密封式连接在透明测量筒5的两端的第一端盖12和第二端盖16。第一端盖12和第二端盖16例如由金属材料制成。其中，第一端盖12包括进口 17和出口 18。进口 17用于导入油、水和气混合物，而出口用于导出分离后的气体。透明测量筒5的侧壁具有刻度，用于测量油和水的体积。为了能够测量气体的体积，装置20还包括测量件(未示出)，其用于测量从出口 18流出的气体的体积。测量件优选为气体计量器。测量件的布置方式属于本领域技术人员熟知的，在此不作更详细的描述。
[0024]根据本实用新型，在进口 17和出口 18内可分别设有导入管2和导出管11，并且在它们中分别设有阀门(1，10)。通过这种方式，可以有效地控制流体(如混合物或气体)流速和流量，进而提高装置20的性能。容易理解，导出管11应与测量件相连通，以便测量分离后的气体。导入管2和导出管11可通过带孔的密封螺栓13固定在进口 17和出口 18内。由此可以保证接合处的密封效果。
[0025]在该实施例中，处于透明测量筒5内的导入管2可长于处于透明测量筒5内的导出管11的延伸长度。由此，可以避免油或水溅入到导出管11内，从而干扰气体的测量。除此之外，在导出管11的流入端的前方设有挡板15，挡板15高于导入管2的流出端。通过这种方式，可以更有效地避免油或水溅入到导出管11内。其中，挡板15例如为远大于导出管11的管径的圆形板，其可通过连接杆14固定于第一端盖12。
[0026]在一个实施例中，第一端盖12和第二端盖16均可包括向透明测量筒5内延伸的凸起(12a，16a)。凸起(12a，16a)能够匹配式嵌入在透明测量筒5内，从而起定位透明测量筒5的作用。容易理解，为了保证密封效果，凸起12a与透明测量筒5之间以及凸起16a与透明测量筒5之间均可设有密封圈7。除此之外，透明测量筒5与第一端盖12和第二端盖16相交处也可以密封圈8。该密封圈8不仅可以有效地保证密封效果，而且还可以保护透明测量筒5的安全。
[0027]根据本实用新型，在透明测量筒5内的底部设有尖端朝上的锥形体6。通过这种方式，可以有效、精准地计量出少量油和/或水的体积。锥形体6优选地构造成圆锥形体。锥形体6的内部可以构造成中空的。锥形体6的底部需与透明测量筒5内的底部(即第二端盖16的凸起16a的顶部)密封式接合。在一个优选的实施例中，锥形体6的底部构造有向内延伸的螺纹孔，其用于与设在凸起16a的顶部的螺杆相配合，以便实现锥形体6与凸起16a的密封式接合。
[0028]如图1和3所示，第一端盖12和第二端盖16还可包括沿径向(即图示左右方向)延伸的耳部(12b，16b)。两个耳部(12b，16b)之间通过矩阵式分布的连接件4来彼此固定。透明测量筒5处于矩阵的中心。矩阵可选为圆形矩阵或矩形矩阵，但本领域技术人员也可以根据具体的需要适当地调整布置方式和形式。其中，连接件4优选为彼此配合螺栓和螺母3。
[0029]以下参照图1来介绍根据本实用新型的用于分离并测量油、水和气混合物的装置20的工作过程。首先，油、水和气混合物通过导入管2进入到透明测量筒5内，然后在透明测量筒5内对油、水和气进行分离。然后，分离出的气体从导出管11进入到测量件内进行测量，而油和水的体积是待等它们分层后通过透明测量筒5上的刻度目测得出。
[0030]根据本实用新型的用于分离并测量油、水和气混合物的装置20，通过由蓝宝石材料制成的透明测量筒5与第一端盖12的配合，可以使装置20适用于高温高压条件。另外，处于透明测量筒5内的锥形体6，可以有效、精准地计量出少量油和/或水的体积，从而提高少量油和/或水的测量精度。本实用新型的导入管2、导出管11和挡板15的布置，可以有效地避免油或水溅入到导出管11内，从而干扰气体的测量。
[0031]虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【权利要求】
1.一种用于分离并测量油、水和气混合物的装置，其特征在于，包括: 由蓝宝石材料制成的透明测量筒，用于测量分离后油和水的体积，所述透明测量筒内的底部设有尖端朝上的锥形体， 密封式连接于所述透明测量筒的顶端的第一端盖，其中所述第一端盖包括用于导入所述混合物的进口、用于导出分离后的气体的出口，以及 密封式连接于所述透明测量筒的底部的第二端盖，所述第一和第二端盖均包括朝向所述透明测量筒内延伸的用于定位所述透明测量筒的凸起。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于测量从所述出口流出的气体体积的测量件。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述进口和出口内分别设有导入管和导出管，并且在所述导入管和导出管中分别设有阀门。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述透明测量筒内，所述导入管长于所述导出管的延伸长度。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述导出管的流入端的前方设有能够阻挡液体进入的挡板，所述挡板高于所述导入管的流出端。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述导入管和导出管通过带孔的密封螺栓固定在所述进口和出口内。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二端盖通过多根矩阵式分布的连接件来固定，所述透明测量筒位于所述矩阵的中心。
【文档编号】G01F19/00GK203981649SQ201420123806
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】张栋, 伦增珉, 吕成远, 潘伟义, 王海涛, 赵春鹏, 王锐, 周霞, 赵清民, 王欣 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院