本發(fā)明涉及一種油田集輸連續(xù)承重計量的裝置和方法，特別是由計量器和翻斗計量器組成的一種油田集輸連續(xù)承重計量裝置及其計量方法。

背景技術(shù)：

在油田生產(chǎn)和管理過程中，油井及其油氣集輸系統(tǒng)的計量是一項十分重要的工作。目前我國各油田針對油井的計量有多重類型的計量器，基本能夠滿足油井計量的要求，而油氣集輸系統(tǒng)的計量均采用體積流量計量，由于集輸系統(tǒng)中介質(zhì)含有天然氣，其中氣體體積也被計量為液體，直接導致液體計量誤差大。基于油田集輸流量大的特點，若采用傳統(tǒng)翻斗式計量裝置，需要將翻斗及罐體的容積增大數(shù)倍至數(shù)十倍，整個產(chǎn)品體積過于龐大，占用過大場地，造成資源的過大浪費，導致裝置安裝、使用及維護十分困難，費用花費較大。因此，一種體積小，操作使用方便，計量準確的油田集輸連續(xù)稱重計量裝置及其方法是市場急需的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、計量精準、體積小、并且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)計量的一種油田集輸連續(xù)稱重計量裝置。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種油田集輸連續(xù)稱重計量裝置進行油液連續(xù)稱重計量的方法。

為實現(xiàn)本發(fā)明的第一個發(fā)明目的，本發(fā)明一種油田集輸連續(xù)稱重計量裝置包括設有進液口和出液口的計量器及設置在計量器內(nèi)的翻斗計量器，分流裝置設置在進液口與翻斗計量器之間，分流裝置對通過進液口的液體進行多份均勻分流；分隔裝置設置在分流裝置與翻斗計量器之間，分隔裝置使分流后的一份液體流入翻斗計量器內(nèi)；還包括用于計量翻斗計量器達到額定載荷進而翻轉(zhuǎn)次數(shù)的計數(shù)傳感器，翻斗計量器內(nèi)的液體單位質(zhì)量與翻轉(zhuǎn)次數(shù)及等量分數(shù)的乘積即是油液的計量數(shù)據(jù)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述分流裝置設有圓錐形狀的分流傘，分流傘圓周方向分布至少兩個相同的分流支管，致使液體被等量分成若干份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，為了使分流后的一份液體流入翻斗計量器內(nèi)，其余液體直接流入罐內(nèi)，還包括設置在分流裝置與翻斗計量器之間的分隔裝置，所述分隔裝置設置至少兩個相同的排液槽和一個導流槽。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述翻斗計量器由兩個相同的料斗、軸承、轉(zhuǎn)軸、阻尼軸、減速箱、齒輪、限位軸和限位軸支座組成。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，為了防止液體結(jié)蠟，保障裝置正常運行，還包括設置在計量器底部的伴熱管線。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，為了實現(xiàn)裝置的自動運行控制，還包括自動控制系統(tǒng)，所述自動控制系統(tǒng)由浮球液位開關(guān)、傳感器及位于計量器頂部的電磁閥組成，所述浮球液位開關(guān)上的浮球隨液面的升降而擺動，所述傳感器通過感應浮球的位置信息控制電磁閥的開關(guān)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，計量器頂部設有氣孔，所述電磁閥用于控制設置在計量器頂部的氣孔的開閉，進而避免因為液體含氣量不足導致液面上升淹沒翻斗計量器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，翻斗計量器還包括一套自標定系統(tǒng)，所述自標定系統(tǒng)由一套可檢測當前液面壓力值的差壓變送器，計量翻斗計量器達到額定載荷進而翻轉(zhuǎn)次數(shù)的計數(shù)傳感器與plc模塊組成，用于標定翻斗計量器額定液體單位質(zhì)量。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，為了實現(xiàn)裝置的自動計量，還包括計量管理系統(tǒng)，所述計量管理系統(tǒng)由plc模塊、控制觸摸屏、計算機及信號發(fā)射和接收模塊組成，plc模塊自動根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算液體的計量數(shù)據(jù)，并通過信號發(fā)射和接收模塊將信息發(fā)送至控制觸摸屏和計算機。

為實現(xiàn)本發(fā)明的第二個發(fā)明目的，一種油田集輸連續(xù)稱重計量的方法，包括將液體通過分流裝置等份分流的步驟；通過分隔裝置將經(jīng)過分流液體分隔的步驟，使得其中一份液體流入翻斗計量器；當翻斗計量器達到額定承載值時，翻斗計量器進行翻轉(zhuǎn)的步驟；通過計數(shù)傳感器計量翻斗計量器的翻轉(zhuǎn)次數(shù)的步驟；通過翻斗計量器內(nèi)的液體單位質(zhì)量與翻轉(zhuǎn)次數(shù)即等量分數(shù)的乘積計算出液體計量數(shù)據(jù)的步驟。

該方法還包括翻斗計量器標定方法，翻斗計量器標定系統(tǒng)通過差壓變送器檢測被標定液體上部、下部差壓值的步驟；通過plc計算差壓值與計量器分隔腔橫截面積乘積的步驟；通過plc計算被標定液體質(zhì)量與翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)的比值的步驟；所述被標定液體質(zhì)量為差壓值與計量器分隔腔橫截面積乘積；所述比值即為翻斗計量器額定液體單位質(zhì)量。

該方法還包括通過自動控制系統(tǒng)進行自動控制的步驟及通過計量管理系統(tǒng)自動計量顯示的步驟。

采用本發(fā)明一種油田集輸連續(xù)稱重計量裝置及其方法，分流裝置將液體進行均勻等量分配。通過分流裝置的液體被分為等量的若干份并流入分隔裝置內(nèi)，分隔裝置使得經(jīng)分流的若干份液體中的一份流入翻斗計量器內(nèi)，其余液體流入計量罐內(nèi)。當流入翻斗計量器的液體達到額定承載值時，翻斗計量器翻轉(zhuǎn)一次進行卸油，翻斗計量器的兩個翻斗交替進油和卸油，實現(xiàn)連續(xù)不間斷的液體計量。計數(shù)傳感器實時計量翻斗計量器的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，翻斗計量器內(nèi)的額定液體單位質(zhì)量與翻轉(zhuǎn)次數(shù)及等量分數(shù)的乘積即是液體的計量數(shù)據(jù)。通過傳感器感應浮球液位開關(guān)的位置，進而控制氣孔的開關(guān)，避免因為液體含氣量不足導致液面上升淹沒翻斗計量器，保障了設備的正常精準運行。為了實現(xiàn)自動化運行計量控制，本發(fā)明還配置有翻斗計量器自標定系統(tǒng)、計量器自動控制系統(tǒng)和計量管理系統(tǒng)，使得設備使用更加便捷。

附圖說明

圖1為一種油田集輸連續(xù)稱重計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

分流裝置1、分隔裝置2、翻斗計量器3、計數(shù)傳感器4、浮球液位開關(guān)5、伴熱管線6、差壓變送器7、計量器8。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1所示一種油田集輸連續(xù)稱重計量裝置包括設有進液口和出液口的計量器8，設置在計量器8內(nèi)的翻斗計量器3，分流裝置1設置在進液口與翻斗計量器3之間，分流裝置1將從進液口流入的液體進行多份均勻分流；分隔裝置2設置在分流裝置1與翻斗計量器3之間，分隔裝置2使分流后的一份液體流入翻斗計量器3內(nèi)，其他份液體流入計量器8內(nèi)；還包括用于當翻斗計量器3達到額定載荷后計量翻轉(zhuǎn)次數(shù)的計數(shù)傳感器4，翻斗計量器3內(nèi)的液體單位質(zhì)量與翻轉(zhuǎn)次數(shù)及等量分數(shù)的乘積即是液體的計量數(shù)據(jù)。液體可以是水、原油或者其他液體物質(zhì)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述分流裝置1設有圓錐形狀的分流傘，分流傘圓周方向分布至少兩個相同的分流支管，致使液體被等量分成若干份，分流支管的形狀、數(shù)量及大小可根據(jù)實際情況設定。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，為了使分流后的一份液體流入翻斗計量器3內(nèi)，其余液體直接流入罐內(nèi)，還包括設置在分流裝置1與翻斗計量器3之間的分隔裝置2，所述分隔裝置2設置至少兩個相同的排液槽和

一個導流槽。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述翻斗計量器3由兩個相同的料斗、軸承、轉(zhuǎn)軸、阻尼軸、減速箱、齒輪、限位軸和限位軸支座組成。翻斗計量器3一端連接限位軸，通過限位軸和限位軸支座控制翻斗翻轉(zhuǎn)角度。翻斗計量器3另一端連接阻尼軸和減速箱，當翻斗計量器3翻轉(zhuǎn)到一定角度時，帶動阻尼軸旋轉(zhuǎn)，阻尼軸與減速箱相連，通過減速箱減速達到翻轉(zhuǎn)降速的效果，降低翻斗翻轉(zhuǎn)時對限位軸的沖擊力，降低了噪音。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，為了防止液體結(jié)蠟，保障裝置正常運行，還包括設置在計量器8底部的伴熱管線6。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，為了實現(xiàn)裝置的自動運行控制，還包括自動控制系統(tǒng)，所述自動控制系統(tǒng)由浮球液位開關(guān)5、傳感器及位于計量器8頂部的電磁閥組成，當液面升高或者下降時，所述浮球液位開關(guān)5上的浮球隨液面的升降而擺動，所述傳感器通過感應浮球的位置信息控制電磁閥的開關(guān)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，計量器8頂部設有氣孔，所述電磁閥用于控制設置在計量器8頂部的氣孔的開閉，進而避免因為液體含氣量不足導致液面上升淹沒翻斗計量器3，保障裝置的穩(wěn)定運行。

當液體含氣量不足致使計量器8內(nèi)與集輸管線壓差減小時，出液管線單位時間內(nèi)液體流量小于進液管線液體流量，從而導致液面上升，浮球液位開關(guān)5上的浮球會隨液面上升，當浮球通過傳感器感應區(qū)域，電磁閥接收傳感器傳出的信號，隨即關(guān)閉計量器8頂部的氣孔，避免因液體含氣量不足導致液面上升淹沒翻斗計量器3。當出液管線單位時間內(nèi)液體流量大于進液管線液體流量，從而導致液面下降，浮球液位開關(guān)5上的浮球會隨液面下降，當浮球通過傳感器感應區(qū)域，電磁閥接收傳感器傳出的信號，隨即開啟計量器8頂部的氣孔。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，為了標定翻斗計量器3的翻斗達到額定載荷時的液體質(zhì)量，包括翻斗計量器3標定系統(tǒng)，所述標定系統(tǒng)由差壓變送器、plc模塊組成。計量器8內(nèi)設置有一個標定容積腔，在正常工作時容積腔出油口處于打開狀態(tài)，在標定翻斗計量器3時，關(guān)閉被標定容積腔的出油口，被測量油液可存儲在容積腔內(nèi)。測量油液由計量器8進液口流入分流裝置1，等量分流后流入分隔裝置2，分隔裝置2將一份液體引入翻斗計量器3內(nèi)，其余液體直接流入罐內(nèi)后排出，翻斗計量器3達到額定載荷時翻斗翻轉(zhuǎn)，液體流入被標定容積腔，通過計數(shù)傳感器4計量翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)，系統(tǒng)運行一定時間后容積腔內(nèi)液面上升，通過差壓變送器7測量被標定液體上部、下部的差壓值，通過plc模塊計算出差壓值與容積腔橫截面積的乘積，即為被測量液體質(zhì)量。通過plc模塊計算被測量液體質(zhì)量與翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)的比值，即作為翻斗達到額定載荷時的液體質(zhì)量。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，為了實現(xiàn)裝置的自動計量，還包括計量管理系統(tǒng)，所述計量管理系統(tǒng)由plc模塊、控制觸摸屏、計算機及信號發(fā)射和接收模塊組成，plc模塊自動根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算液體的計量數(shù)據(jù)，并通過信號發(fā)射和接收模塊將信息發(fā)送至控制觸摸屏和計算機，實時顯示計量數(shù)據(jù)，并監(jiān)控裝置的運行情況。

本發(fā)明還提供了一種油田集輸連續(xù)稱重計量的方法，包括將液體通過分流裝置1等份分流的步驟；通過分隔裝置2將經(jīng)過分流液體分隔的步驟，使得其中一份液體流入翻斗計量器3；當翻斗計量器3達到額定承載值時，翻斗計量器3進行翻轉(zhuǎn)的步驟；通過計數(shù)傳感器4計量翻斗計量器3的翻轉(zhuǎn)次數(shù)的步驟；通過翻斗計量器3內(nèi)的液體單位質(zhì)量與翻轉(zhuǎn)次數(shù)及等量分數(shù)的乘積計算出液體計量數(shù)據(jù)的步驟。

該方法還包括通過差壓變送器檢測被測液體上部、下部差壓值的步驟；通過plc計算差壓值與計量器分隔腔橫截面積乘積的步驟；通過plc計算被標定液體質(zhì)量與翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)的比值的步驟；所述被標定液體質(zhì)量為差壓值與計量器分隔腔橫截面積乘積；所述比值為翻斗計量器達到額定承載時液體單位質(zhì)量。

該方法還包括通過自動控制系統(tǒng)進行自動控制的步驟及通過計量管理系統(tǒng)自動計量顯示的步驟。

該方法還包括通過伴熱管線6使液體避免結(jié)蠟的步驟。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出的各種變化均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。