專利名稱：基于旋流的多相流液體在線取樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田采油生產(chǎn)過(guò)程中在線不分離計(jì)量產(chǎn)品的液體取樣技術(shù)領(lǐng)域，特別是較高含氣的一種基于旋流的多相流液體在線取樣裝置。
背景技術(shù)：
油井產(chǎn)量計(jì)量是油藏動(dòng)態(tài)研究和油田生產(chǎn)管理過(guò)程中必不可少的基礎(chǔ)性工作之一。近年來(lái)，多相流量計(jì)在油井產(chǎn)量計(jì)量方面得到了越來(lái)越多的石油公司的青睞，其中基于伽馬射線的測(cè)量技術(shù)因不受流體相態(tài)變化影響、測(cè)量部件不與流體接觸等優(yōu)點(diǎn)而廣泛使用。但該技術(shù)在高含氣的油氣水三相流體的條件下含水率測(cè)量精度較差，導(dǎo)致原油計(jì)量精度較差，不能完全滿足實(shí)際需求?？赏ㄟ^(guò)增加氣液分離器，預(yù)分離一部分氣體，降低氣體含量后取樣計(jì)量來(lái)提高含水率的測(cè)量精度。但傳統(tǒng)的氣液分離器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸較大，成本較高，降低了多相流量計(jì)的適用性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是避免傳統(tǒng)氣液分離器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，尺寸大和適用性差等缺點(diǎn)，從而提供一種可提高多相流量計(jì)的適用范圍，提高含水率計(jì)量精度的一種基于旋流的多相流液體在線取樣裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題采用下述技術(shù)方案解決一種基于旋流的多相流液體在線取樣裝置，包括氣體排出管道、入口管道、取樣排出管道，還包括上下排列的上旋流倉(cāng)和下旋流倉(cāng)，所述上旋流倉(cāng)和下旋流倉(cāng)之間連接一圓錐型腔體，所述上旋流倉(cāng)的側(cè)壁上切線方向開(kāi)孔，連接一入口管道，所述下旋流倉(cāng)切線方向開(kāi)孔，連接一取樣排出管道，所述上旋流倉(cāng)頂部正中心開(kāi)孔，連接一氣體排出管道。所述取樣排出管道下游連接一含水率測(cè)量?jī)x器。所述圓錐型腔體與旋流倉(cāng)徑向設(shè)有0 30度傾角。所述連接上下旋流倉(cāng)的圓錐型腔體最大處直徑等于旋流倉(cāng)直徑減入口直徑。所述上下旋流倉(cāng)組成的整體結(jié)構(gòu)可多級(jí)串聯(lián)，串聯(lián)時(shí)上級(jí)取樣排出管道連接下級(jí)的入口管道。所述取樣器的氣體排出管道上設(shè)有防止液體排出的孔板裝置。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了液體的在線自動(dòng)取樣，且取樣代表性不受工況、介質(zhì)粘度、壓力、溫度等變化的影響，可以有效的分離出大部分氣體，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸較小，取樣準(zhǔn)確，因此可以提高多相流量計(jì)的含水率測(cè)量精度和適用范圍。由于裝置中液體始終處于動(dòng)態(tài)流動(dòng)，油水沒(méi)有分離，故而進(jìn)入取樣管道的流體低含氣且能代表油井生產(chǎn)的液體條件，因此該取樣器實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、在線液體取樣。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型雙級(jí)串聯(lián)的第一種實(shí)施例示意圖；[0013]圖3為本實(shí)用新型雙級(jí)串聯(lián)的第二種實(shí)施例示意圖；圖4為本實(shí)用新型雙級(jí)串聯(lián)的第三種實(shí)施例示意圖。圖中1氣體排出管道，2入口管道，3上旋流倉(cāng)，4圓錐型腔體，5下旋流倉(cāng)，6取樣排出管道，7第二級(jí)氣體排出管道，8第二級(jí)上旋流倉(cāng)，9第二級(jí)圓錐型腔體，10第二級(jí)下旋流倉(cāng)，11第二級(jí)取樣排出管道，12總氣體排出管道。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖I對(duì)單級(jí)實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明一種基于旋流的多相流液體在線取樣裝置，包括氣體排出管道、入口管道、取樣排 出管道，還包括上下排列的上旋流倉(cāng)3和下旋流倉(cāng)5，下旋流倉(cāng)尺寸與上旋流倉(cāng)相同，上旋流倉(cāng)3和下旋流倉(cāng)5之間連接一圓錐型腔體4，圓錐型腔體4與旋流倉(cāng)徑向設(shè)有0 30度傾角。所述上旋流倉(cāng)3的側(cè)壁上切線方向開(kāi)孔，連接一入口管道2，所述下旋流倉(cāng)切線方向開(kāi)孔，連接一取樣排出管道6，取樣排出管道6下游連接一含水率測(cè)量?jī)x器。所述上旋流倉(cāng)3頂部正中心開(kāi)孔，連接一氣體排出管道1，氣體排出管道I上裝有孔板裝置，防止液體的排出。連接上下旋流倉(cāng)的圓錐型腔體最大處直徑等于旋流倉(cāng)直徑減入口直徑。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為包括油氣水三相或類似介質(zhì)的多相流體通過(guò)入口管道2從裝置的側(cè)部切向進(jìn)入后，在上旋流倉(cāng)3中強(qiáng)制旋流，質(zhì)量較重的液體向容器壁移動(dòng)，質(zhì)量較輕的氣體則向中心移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)部分氣液分離，分離出的部分氣體迅速?gòu)娜萜鞯捻敳繗怏w排出管道I排出。剩余的多相流體在重力作用下沿腔體4壁向下邊旋流邊移動(dòng)，到達(dá)底部后，在下旋流倉(cāng)5中受初始速度和壓力梯度影響旋流，液體和少量氣體向倉(cāng)壁移動(dòng)并從取樣排出管道6中排出，大部分氣體向中心移動(dòng)，并在浮力作用下從頂部氣體排出管道I中排出。本實(shí)用新型上下旋流倉(cāng)組成的整體結(jié)構(gòu)可多級(jí)串聯(lián)，串聯(lián)時(shí)上級(jí)取樣排出管道也作為下一級(jí)的入口管道。當(dāng)輸入含氣率較高，單級(jí)取樣出口含氣率仍未降低到不影響含水率測(cè)量時(shí)，可采用雙級(jí)串聯(lián)的方式再次降低含氣率。雙級(jí)串聯(lián)的第一種實(shí)施例如圖2所示，在原有的取樣排出管道6的遠(yuǎn)端作為第二級(jí)入口管道向下連接第二級(jí)上旋流倉(cāng)8，第二級(jí)上旋流倉(cāng)8，通過(guò)第二級(jí)圓錐型腔體9連接第二級(jí)下旋流倉(cāng)10，第二級(jí)下旋流倉(cāng)10連接第二級(jí)取樣排出管道11，第二級(jí)上旋流倉(cāng)8上端連接第二級(jí)氣體排出管道7，第二級(jí)氣體排出管道7上端與原氣體排出管道I 一通連接入總氣體排出管道12。雙級(jí)串聯(lián)的第二種實(shí)施例如圖3所示，將第二級(jí)連接裝置與原連接裝置并列設(shè)置，在原有的取樣排出管道6的遠(yuǎn)端作為第二級(jí)入口管道向上連接第二級(jí)下旋流倉(cāng)10，第二級(jí)下旋流倉(cāng)10上端通過(guò)第二級(jí)圓錐型腔體9連接第二級(jí)上旋流倉(cāng)8,第二級(jí)上旋流倉(cāng)8一側(cè)連接第二級(jí)取樣排出管道11，第二級(jí)上旋流倉(cāng)8上端連接第二級(jí)氣體排出管道7，第二級(jí)氣體排出管道7上端與原氣體排出管道I 一通連接入總氣體排出管道12。雙級(jí)串聯(lián)的第三種實(shí)施例如圖4所示，將第二級(jí)連接裝置設(shè)在與原連接裝置下端，與原連接裝置垂直設(shè)置。在原有的取樣排出管道6作為第二級(jí)入口管道向下連接第二級(jí)上旋流倉(cāng)8,第二級(jí)上旋流倉(cāng)8通過(guò)第二級(jí)圓錐型腔體9連接第二級(jí)下旋流倉(cāng)10,第二級(jí)下旋流倉(cāng)10連接第二級(jí)取樣排出管道11，第二級(jí)取樣排出管道11通過(guò)取樣器中間的空腔 部分將氣體排出到總氣體排出管道。
權(quán)利要求1.一種基于旋流的多相流液體在線取樣裝置，包括氣體排出管道、入口管道、取樣排出管道，其特征在于還包括上下排列的上旋流倉(cāng)(3)和下旋流倉(cāng)(5)，所述上旋流倉(cāng)(3)和下旋流倉(cāng)(5)之間連接一圓錐型腔體(4)，所述上旋流倉(cāng)(3)的側(cè)壁上切線方向開(kāi)孔，連接一入口管道(2)，所述下旋流倉(cāng)切線方向開(kāi)孔，連接一取樣排出管道(6)，所述上旋流倉(cāng)(3)頂部正中心開(kāi)孔，連接一氣體排出管道(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于旋流的多相流液體在線取樣裝置，其特征在于所述取樣排出管道(6)下游連接一含水率測(cè)量?jī)x器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多相流液體在線取樣裝置，其特征在于所述圓錐型腔體(4) 與旋流倉(cāng)徑向設(shè)有O 30度傾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于旋流的多相流液體在線取樣裝置，其特征在于所述連接上下旋流倉(cāng)的圓錐型腔體最大處直徑等于旋流倉(cāng)直徑減入口直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于旋流的多相流液體在線取樣裝置，其特征在于所述上下旋流倉(cāng)組成的整體結(jié)構(gòu)可多級(jí)串聯(lián)，串聯(lián)時(shí)上級(jí)取樣排出管道連接下級(jí)的入口管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于旋流的多相流液體在線取樣裝置，其特征在于所述氣體排出管道(I)上設(shè)有防止液體排出的孔板裝置。
專利摘要一種基于旋流的多相流液體在線取樣裝置，包括氣體排出管道、入口管道、取樣排出管道，還包括上下排列的上旋流倉(cāng)和下旋流倉(cāng)，所述上旋流倉(cāng)和下旋流倉(cāng)之間連接一圓錐型腔體，所述上旋流倉(cāng)的側(cè)壁上切線方向開(kāi)孔，連接一入口管道，所述下旋流倉(cāng)切線方向開(kāi)孔，連接一取樣排出管道，所述上旋流倉(cāng)頂部正中心開(kāi)孔，連接一氣體排出管道。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了液體的在線自動(dòng)取樣，且取樣代表性不受工況、介質(zhì)粘度、壓力、溫度等變化的影響，可以有效的分離出大部分氣體，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸較小，取樣準(zhǔn)確，因此可以提高多相流量計(jì)的含水率測(cè)量精度和適用范圍。
文檔編號(hào)G01N1/20GK202471466SQ20122000643
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者吳治永, 胡波, 陳繼革 申請(qǐng)人:蘭州海默科技股份有限公司