一種氣田氣液計量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于氣田開采設備【技術領域】，具體涉及一種氣田氣液計量裝置，包括天然氣分離器和連接在天然氣分離器中部的進口管道，所述天然氣分離器豎直設置，天然氣分離器上端出口連接天然氣管道，天然氣分離器下端出口連接排液管道，天然氣管道的出口和排液管道的出口匯聚合成出口管道；天然氣管道上設置有旋進漩渦流量計，排液管道上設置有液體渦街流量計，解決了現有的氣液分別計量裝置沒有能達到氣液高效分離計量的目的，適用工況范圍不夠廣的問題，實現了液路的自動排液，氣液兩路不會互竄，裝置不耗電，適用工況范圍廣。
【專利說明】一種氣田氣液計量裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于氣田開采設備【技術領域】，具體涉及一種氣田氣液計量裝置。

【背景技術】
[0002]帶液天然氣的計量一直是氣田開采的一個重要問題，隨著氣田開采技術的發(fā)展和氣井生產分析的需求，這一問題越來越重要。
[0003]傳統的氣井井口計量，只有氣體流量計，不單無法計量氣井產液，而且因為氣體帶液，井口氣體流量計也無法精確計量產氣量。
[0004]氣田上的集氣站也只是利用分離器集中分離十幾或幾十口氣井的帶液天然氣，然后分開計量氣量和液量，只能大概計量區(qū)域氣井的產氣和產液，無法了解單口氣井的氣液數據。
[0005]目前在氣田生產過程中，氣井產量、液氣比差異較大，需要一種適用工況范圍廣、氣液分離計量準確的氣田氣液計量裝置。根據需求，也有一部分專利進行了這方面的探索:
[0006]中國專利CN201688871U提供了一種氣液兩相流量儀，包括文丘里管、倒U型管和傳感器，其特殊之處在于:還包括流型整理裝置、靜態(tài)混合器、反向穩(wěn)定裝置和旋進漩渦流量計，所述垂直設置的流型整理裝置與進口管道相連，其上端口通過管道與出口管道相連，在管道上設置有旋進漩渦流量計，流型整理裝置的下端口通過管道依次接有倒U型管、靜態(tài)混合器文丘里管和反向穩(wěn)定裝置，文丘里管上設置有壓差傳感器a ;所述反向穩(wěn)定裝置與出口管道相連；在流型整理裝置與旋進漩渦流量計之間的管道上還設置有溫度傳感器和壓力傳感器；在倒U型管上設置有壓差傳感器b。
[0007]流體先經過流型整理裝置，把大部分氣體分出，經旋進漩渦流量計測量，液體和少部分氣體經倒U型管測氣、液比，經靜態(tài)混合器混合均勻，再經過文丘里管測總流量Q總。這樣就取得了所需要的必要的計算參數。然后通過一定的公式可計算出氣量和液量。
[0008]同樣的，中國專利CN101846537A也提供了一種氣液兩相流量儀，包括電動四通閥(或替代四通閥功能的閥組)、體積管、電感應接近傳感器，還包括氣體分離裝置、反向穩(wěn)定裝置、溫度傳感器、壓力傳感器和旋進漩渦流量計，所述垂直設置的氣體分離裝置與進口管道相連，其上端口通過管道與出口管道相連，在管道上設置有溫度傳感器、壓力傳感器和旋進漩渦流量計，氣體分離裝置的下端口通過管道連接電動四通閥的入口，電動四通閥的出口和垂直設置的反向穩(wěn)定裝置下端通過管道相連，反向穩(wěn)定裝置上端口通過管道與出口管道相連，電動四通閥除出入口外的另兩口通過管道連接水平設置的體積管的兩個接入口。所述體積管內設置有活塞和電感應接近傳感器；體積管靠近左右兩端處有管道聯通氣體分離裝置上端口的管道；體積管內的活塞為多種材料復合制成，總體密度介于水和油之間，為860?1000千克/米3;活塞的密封件采用橡膠管以保證阻力足夠小；橡膠管為了保持不同壓力下的內外壓力平衡，為打孔橡膠管。
[0009]流體先經過流行整理裝置，把氣體分出，氣體經旋進漩渦流量計測量，液體通過四通閥進入體積管，推動活塞從B端向A端運動，到達體積管A端時，觸發(fā)電感應接近傳感器，觸發(fā)電感應接近傳感器發(fā)信號給四通閥電動執(zhí)行器，執(zhí)行倒閥，倒閥后體積管出入口調換，液體繼續(xù)推動活塞從A端向B端運動，到達B端后，完成一個工作循環(huán)(包括兩個行程)。再此循環(huán)中，測得液體流量Q總=A0XLX2，A0為體積管內腔截面積，L為體積管內一個行程中活塞有效移動長度。
[0010]在液體進入體積管前，已經在氣體分離裝置中進行了氣液分離；在液體離開體積管后，進入出口管道前，還在反向穩(wěn)定裝置中經歷了穩(wěn)定的過程，在穩(wěn)定裝置中積存的液體提供了一定的阻力，能夠在設計工況下保證氣體不會經過液路；同時特別設計的體積管保證了液路的流動阻力足夠小，液體不會進入氣路；電動四通閥(或替代四通閥功能的閥組)可實現在倒閥過程中，不會同時使兩路以上的通道連通。
[0011]上述的兩項專利申請，雖然解決了一定的問題，但是當氣量比較大時，氣體進入液路，無法測量。
[0012]因此，在上述兩項專利申請基礎上，中國專利CN202066531U提出了一種氣液兩相混輸計量儀，主要由氣液分離裝置、氣動四通閥、體積管、捕集器、壓力傳感器、溫度傳感器、旋進漩渦流量計和氣液混合裝置組成。氣動四通閥、捕集器和體積管采用的是現有產品。氣液分離裝置采用的是立罐式氣液分離裝置，氣液分離裝置有氣液混合入口、氣體出口和液體出口。氣液混合裝置采用的是立罐式氣液混合裝置，氣液混合裝置有氣液混合出口、氣體入口和液體入口。
[0013]在氣液分離裝置上端的氣體出口通過管線連接捕集器的入口，捕集器的出口有管線連接旋進漩渦流量計的入口 ；旋進漩渦流量計的出口有管線連接氣液混合裝置上端的氣體入口 ；在捕集器與旋進漩渦流量計之間的管線上安裝有壓力傳感器和溫度傳感器。在氣液分離裝置的下端的液體出口通過管線連接氣動四通閥的液體入口，氣動四通閥的液體出口通過管線連接氣液混合裝置下端的液體入口 ；氣動四通閥的兩個計量出入口分別連接體積管兩端的進出口。
[0014]工作過程:油井采出液先經過氣液分離裝置，把氣體分出來，氣體經捕集器后，通過旋進漩禍流量計測量，液體通過氣動四通閥進入體積管，推動活塞從B端向A端運動，到達體積管A端時，觸發(fā)電感應接近傳感器，觸發(fā)電感應接近傳感器發(fā)信號給氣動四通閥電動執(zhí)行器，執(zhí)行倒閥，倒閥后體積管出入口調換，液體繼續(xù)推動活塞從A端向B端運動，到達B端后，完成一個工作循環(huán)(包括兩個行程)。液體離開氣動四通閥后，進入氣液混合裝置進行混合穩(wěn)定的過程，減輕了流體的脈動。
[0015]氣液兩相混輸計量儀，雖然相比于前兩項專利技術有所改進，但是還是沒有能達到氣液高效分離計量的目的，適用工況范圍不夠廣。
實用新型內容
[0016]本實用新型的目的是提出一種能適用于氣田各類氣井的現場工況，并能提高氣液分離計量效果的氣液計量裝置。
[0017]為此，本實用新型提供了一種氣田氣液計量裝置，包括天然氣分離器和連接在天然氣分離器中部的進口管道，所述天然氣分離器豎直設置，天然氣分離器上端出口連接天然氣管道，天然氣分離器下端出口連接排液管道，天然氣管道的出口和排液管道的出口匯聚合成出口管道；
[0018]所述的天然氣管道上設置有旋進漩渦流量計，排液管道上設置有液體渦街流量
i+o
[0019]所述的天然氣分離器為多管束管柱式天然氣分離器。
[0020]所述的排液管道上設置有自動排液疏水閥，并且自動排液疏水閥位于液體渦街流量計上游位置。
[0021]所述的排液管道上設置有單流閥，并且單流閥位于液體渦街流量計下游位置。
[0022]所述的天然氣管道上設置有壓力表。
[0023]所述的天然氣管道上設置有壓力變送器。
[0024]所述的進口管道中安裝有管道除砂器。
[0025]所述的出口管道與進口管道間通過旁通管道連通，旁通管道上設置有旁通閥。
[0026]本實用新型提供的這種氣田氣液計量裝置，通過分別收集分別計量，最后再次匯合的方式實現氣液分別計量，有如下有益效果:
[0027]1.氣液分離更高效，計量出的產氣、產液量更真實可靠；氣液計量量程更大，適用范圍更廣。
[0028]2.裝置在計量過程中不需要外電，更適合于氣田使用的現場情況。
[0029]3.實現了液體自動排放并以近乎穩(wěn)定的流速通過流量計計量，產液計量更準確。
[0030]以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型整體系統示意圖。
[0032]附圖標記說明:1、天然氣分離器；2、進口管道；3、天然氣管道；4、排液管道；5、出口管道；6、旋進漩渦流量計；7、液體渦街流量計；8、自動排液疏水閥；9、單流閥；10、壓力表；11、管道除砂器；12、旁通管道。

【具體實施方式】
[0033]帶液天然氣的計量一直是氣田開采的一個重要問題，隨著氣田開采技術的發(fā)展和氣井生產分析的需求，這一問題越來越重要。傳統的氣井井口計量，只有氣體流量計，不單無法計量氣井產液，而且因為氣體帶液，井口氣體流量計也無法精確計量產氣量。
[0034]對于現有的能實現氣液分離計量的氣田氣液計量裝置，當氣量比較大時，氣體進入液路，無法測量；亦或者沒有能達到氣液高效分離計量的目的，適用工況范圍不夠廣。
[0035]實施例1:
[0036]針對上述問題，本實施例提出了本實用新型這種氣田氣液計量裝置，如圖1所示，包括天然氣分離器I和連接在天然氣分離器I中部的進口管道2，所述天然氣分離器I豎直設置，天然氣分離器I上端出口連接天然氣管道3，天然氣分離器I下端出口連接排液管道4，天然氣管道3的出口和排液管道4的出口匯聚合成出口管道5 ;
[0037]天然氣管道3上設置有旋進漩渦流量計6，排液管道4上設置有液體渦街流量計7，旋進漩渦流量計6用于計量流過天然氣管道3的氣體的流量，液體渦街流量計7用于計量流過排液管道4的液體的流量。
[0038]天然氣分離器I為多管束管柱式天然氣分離器，這種結構使得處理量更大，一定程度上增強分離效率。
[0039]實施例2:
[0040]在實施例1的基礎上，排液管道4上設置有自動排液疏水閥8，并且自動排液疏水閥8位于液體渦街流量計7上游位置。
[0041]排液管道4上設置有單流閥9，并且單流閥9位于液體渦街流量計7下游位置，單流閥9保證了液路流向單一，不會出現倒吸現象。
[0042]天然氣管道3上設置有壓力表10或者壓力變送器，可以隨時知道天然氣管道3中的壓力情況。
[0043]實施例3:
[0044]進口管道2中安裝有管道除砂器11，管道除砂器11可以將進入進口管道2的氣液混合體中的固體雜質進行清理，避免其影響到后續(xù)設備的運行。
[0045]出口管道5與進口管道2間通過旁通管道12連通，旁通管道12上設置有旁通閥，當裝置暫停維修時可打開旁通管道12中的旁通閥，氣井不用關井可正常開井生產。
[0046]本實用新型的工作過程是:流體先經過管道除砂器11清理出攜帶的固體雜質，然后進入天然氣分離器I進行氣液高效分離，天然氣經過旋進漩渦流量計6進行計量，液體進入自動排液疏水閥8，自動排液疏水閥8內安裝有浮球，當進入的液體到達一定液位時，浮球上浮通過連桿帶動自動排液疏水閥8的閥芯打開自動排液，當液體排出，液位降低到一定時，浮球下降通過連桿帶動自動排液疏水閥8的閥芯關閉停止排液，自動排液疏水閥8排出的液體經過液體渦街流量計7進行計量。
[0047]天然氣分離器I為多管束管柱式天然氣分離器，多管束天然氣分離器是由產生離心分離的直流式多管對帶液天然氣進行氣液高效旋流分離，可以更好的適應不同工況的氣液分離需要，且對細小液滴有較好的分離能力；分離出來的液體直接進入自動排液疏水閥8，液體排放到低液位時，自動排液疏水閥閥芯自動關閉停止排液，而且在進口管道上設置了管道除砂器11，固體雜質不會進入自動排液疏水閥8影響閥芯的封閉性，保證氣體不進入液路；自動排液疏水閥在液位達到一定時閥芯自動打開開始排液，始終保持了有液就排的狀態(tài)，自動排液疏水閥排液時液路基本沒有流動阻力，液體不會進入氣路；
[0048]實施例4:
[0049]本裝置還在計量后的液路管道上安裝了單流閥，保證了液路流向單一，不使自動排液疏水閥8關閉時，氣液混合出口的天然氣倒流液路影響液體渦街流量計7的計量效果。
[0050]本實用新型中所采用的旋進漩渦流量計6、液體渦街流量計7可以現場讀取瞬時、累計等流量數據，而且均具有R485接口，可利用井口現有無線傳輸系統將生產數據無線遠傳至監(jiān)控中心監(jiān)控界面，整套裝置無用電設施不需要外電。
[0051]綜上所述，本實用新型的這種氣田氣液計量裝置，氣液分離更高效，計量出的產氣、產液量更真實可靠；氣液計量量程更大，適用范圍更廣；裝置在計量過程中不需要外電，更適合于氣田使用的現場情況；實現了液體自動排放并以近乎穩(wěn)定的流速通過流量計計量，產液計量更準確。
[0052]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種氣田氣液計量裝置，包括天然氣分離器(I)和連接在天然氣分離器(I)中部的進口管道(2 )，其特征在于:所述天然氣分離器(I)豎直設置，天然氣分離器(I)上端出口連接天然氣管道(3 )，天然氣分離器(I)下端出口連接排液管道(4 )，天然氣管道(3 )的出口和排液管道(4)的出口匯聚合成出口管道(5)； 所述的天然氣管道(3)上設置有旋進漩渦流量計(6)，排液管道(4)上設置有液體渦街流量計(7 )。
2.如權利要求1所述的氣田氣液計量裝置，其特征在于:所述的天然氣分離器(I)為多管束管柱式天然氣分離器(I)。
3.如權利要求1所述的氣田氣液計量裝置，其特征在于:所述的排液管道(4)上設置有自動排液疏水閥(8 )，并且自動排液疏水閥(8 )位于液體渦街流量計(7 )上游位置。
4.如權利要求1或3所述的氣田氣液計量裝置，其特征在于:所述的排液管道(4)上設置有單流閥(9)，并且單流閥(9)位于液體渦街流量計(7)下游位置。
5.如權利要求1所述的氣田氣液計量裝置，其特征在于:所述的天然氣管道(3)上設置有壓力表(10)。
6.如權利要求1所述的氣田氣液計量裝置，其特征在于:所述的天然氣管道(3)上設置有壓力變送器。
7.如權利要求1所述的氣田氣液計量裝置，其特征在于:所述的進口管道(2)中安裝有管道除砂器(11)。
8.如權利要求1所述的氣田氣液計量裝置，其特征在于:所述的出口管道(5)與進口管道(2)間通過旁通管道(12)連通，旁通管道(12)上設置有旁通閥。
【文檔編號】G01F15/08GK204255413SQ201420678568
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權日:2014年11月14日
【發(fā)明者】李建奇, 馮強漢, 魏克穎, 魏千盛, 廖明敏, 李寧, 郝軍慧, 李楨祿, 王國華, 陽生國 申請人:中國石油天然氣股份有限公司