專(zhuān)利名稱(chēng)：油氣水三相計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于油田集輸流程中的計(jì)量裝置，特別是用于油、氣、水分相計(jì)量的油氣水三相計(jì)量裝置。
目前，各油田在集輸過(guò)程中對(duì)油、氣、水的計(jì)量，多采用壓差式流量計(jì)計(jì)量產(chǎn)氣量、采用油水同時(shí)計(jì)量后化驗(yàn)油水比例后再析算流量等方法；這種計(jì)量方法使用的設(shè)備較多、維修困難、操作工藝復(fù)雜，且計(jì)量不能同時(shí)進(jìn)行、計(jì)量誤差較大，也不便于自動(dòng)化管理。
本實(shí)用新型的目的是為油田的集輸流程提供一種結(jié)構(gòu)合理、操作方便、便于自動(dòng)化管理、并能夠同時(shí)對(duì)油、氣、水分別進(jìn)行計(jì)量的油氣水三相計(jì)量裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種用于油田集輸流程的油氣水三相計(jì)量裝置，包括入口、出口及連接管線等；其特征還包括有雙管式壓差密度計(jì)、直角流量計(jì)和管道式液氣分離器，通過(guò)連接管線連接的順序是入口-雙管式壓差密度計(jì)-直角流量計(jì)-管道式液氣分離器-雙管式壓差密度計(jì)-出口。
一種用于油田集輸流程的油氣水三相計(jì)量裝置的雙管式壓差密度計(jì)，是由＂U＂型管、密度壓差傳感器等組成，其特征是＂U＂型管的雙管之間上、下部分別連接上連接管和下連通管，兩連通管之間通過(guò)導(dǎo)壓管還連接有密度壓差傳感器。
一種用于油田集輸流程的油氣水三相計(jì)量裝置的直角流量計(jì)，是由畢托管、流量壓差傳感器等組成，其特征是畢托管為一一端封閉、另一端開(kāi)放的長(zhǎng)管結(jié)構(gòu)，側(cè)壁上安裝有一與其直徑相同的導(dǎo)流管，流量壓差傳感器一端通過(guò)導(dǎo)壓管連接畢托管封閉端、另一端通過(guò)導(dǎo)壓管連接畢托管的開(kāi)放端。
一種用于油田集輸流程的油氣水三相計(jì)量裝置的管道式液氣分離器，是由分離器外殼、隔板等組成，其特征是分離器外殼為一上端封閉、下端開(kāi)放的長(zhǎng)管體；一彎管形的離心分離管安裝在分離器外殼上封閉端，并其一端伸入分離器外殼內(nèi)；長(zhǎng)管形的氣體回引管一端接于分離器外殼側(cè)壁上，另一端接于分離器外殼的上封閉端；分離器外殼管壁上還安裝一長(zhǎng)管形的排氣管，其一端伸入分離器外殼內(nèi)，另一端在分離器外殼外；分離器外殼內(nèi)壁上還安裝有隔板。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)雙管式壓差密度計(jì)的＂U＂型管也可為倒＂U＂型結(jié)構(gòu)；管道式液氣分離器上的排氣管伸入分離器外殼內(nèi)的一端，其管端部的側(cè)壁上有一狹縫；管道式液氣分離器上的排氣管伸入分離器外殼內(nèi)的一端，其管端為斜角；管道式液氣分離器上的排氣管伸入分離器外殼內(nèi)的一端，其管端部?jī)?nèi)管壁上安裝有1～4個(gè)片形舌片；管道式液氣分離器上的排氣管伸入分離器外殼內(nèi)的一端，其管端部為一段變徑管；管道式液氣分離器的分離器外殼內(nèi)壁上安裝的隔板為1～4片；管道式液氣分離器的分離器外殼內(nèi)壁上安裝的隔板也可為傘狀隔板。
本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低，工作安全可靠、操作與維修簡(jiǎn)便，量程范圍大、可同時(shí)對(duì)油、氣、水分別進(jìn)行計(jì)量、計(jì)量誤差小，還可與計(jì)算機(jī)配合、實(shí)現(xiàn)計(jì)量的自動(dòng)化管理；該裝置適用于各類(lèi)油田的單井、計(jì)量站或中轉(zhuǎn)站的集輸流程中的油氣水的計(jì)量。


圖1為油氣水三相計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
油氣水三相計(jì)量裝置是由入口(1)、＂U＂管(2)、上連通管(3)、下連通管(4)、導(dǎo)壓管(5)、密度壓差傳感器(6)、流量壓差傳感器(7)、畢托管(8)、導(dǎo)流管(9)、隔板(10)、分離器外殼(11)、離心分離管(12)、氣體回引管(13)、排氣管(14)、出口(15)等組成。
油氣水三相計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)特征可分為三個(gè)主要部分雙管式壓差密度計(jì)、直角流量計(jì)和管道式液氣分離器。
雙管式壓差密度計(jì)是由倒＂U＂型管(2)、密度壓差傳感器(6)、倒＂U＂型管(2)的雙管之間上下連接的上連通管(3)和下連通管(4)、上連通管(3)和下連通管(4)之間通過(guò)導(dǎo)壓管連接的密度壓差傳感器(6)等組成。
直角流量計(jì)是由畢托管(8)、流量壓差傳感器(7)等組成；畢托管(8)為一一端封閉、另一端開(kāi)放的長(zhǎng)管結(jié)構(gòu)，側(cè)壁上安裝有一與其直徑相同的導(dǎo)流管(9)，流量壓差傳感器(7)一端通過(guò)導(dǎo)壓管(5)連接畢托管(8)的封閉端、另一端通過(guò)導(dǎo)壓管(5)連接畢托管(8)的開(kāi)放端。
管道式液氣分離器是由分離器外殼(11)、隔板(10)、離心分離管(12)、氣體回引管(13)、排氣管(14)等組成；分離器外殼(11)為一上端封閉、下端開(kāi)放的長(zhǎng)管體；一彎管形的離心分離管(1 2)安裝在分離器外殼(11)上封閉端，并其一端伸入分離器外殼(11)上封閉端內(nèi)；長(zhǎng)管形的氣體回引管(13)一端接于分離器外殼(11)的側(cè)壁上，另一端接于分離器外殼(11)的上封閉端；分離器外殼(11)管壁上還安裝一長(zhǎng)管形的排氣管(14)，其一端伸入分離器外殼(11)內(nèi)，另一端在分離器外殼(11)外；分離器外殼(11)內(nèi)壁上還安裝有隔板(10)；排氣管(14)伸入分離器外殼(11)內(nèi)的一端，其管端部配備有以下結(jié)構(gòu)的管頭側(cè)壁上有一狹縫、管端為斜角形、內(nèi)管壁上安裝有1～4個(gè)片形舌片、為一段變徑管；本裝置還配備有4片安裝在分離器外殼(11)內(nèi)壁上的隔板(10)和形狀為傘狀的隔板(10)。
構(gòu)成油氣水三相計(jì)量裝置各部分是通過(guò)連接管線連接在一起的，其連接順序是入口-第一雙管式壓差密度計(jì)-直角流量計(jì)-管道式液氣分離器-第二雙管式壓差密度計(jì)-出口。
油氣水三相計(jì)量裝置與集輸流程連接方法是通過(guò)入口(1)與出口(2)將其串接在需要計(jì)量的集輸流程管線上，串接方向應(yīng)與流程方向一致。
油氣水三相計(jì)量裝置的工作原理是當(dāng)油氣水混合體經(jīng)入口(1)流入本裝置后，首先進(jìn)入第一雙管式壓差密度計(jì)的＂U＂型管(2)內(nèi)，然后通過(guò)畢托管(8)、導(dǎo)流管(9)與離心分離管(12)進(jìn)入分離器外殼(11)內(nèi)，再?gòu)钠湎露伺懦?，?jīng)過(guò)第二雙管式壓差密度計(jì)后從出口(15)流出。
由于＂U＂型管(2)的雙管結(jié)構(gòu)，克服了管線內(nèi)流動(dòng)阻力造成的誤差，從第一雙管式壓差密度計(jì)上的上連通管(3)與下連通管(4)之間經(jīng)導(dǎo)壓管(5)、密度壓差傳感器(6)可取得精確的油氣水混合體的混合密度數(shù)值；同理，可從第二雙管式壓差密度計(jì)上的流量壓差傳感器(7)取得經(jīng)管道式液氣分離器分離后油水混合體的混合密度數(shù)值；在直角流量計(jì)上的畢托管(8)封閉端與開(kāi)放端之間、流量壓差傳感器(7)通過(guò)導(dǎo)壓管(5)可取得流經(jīng)本裝置的油氣水混合體的流量壓差數(shù)值。
管道式液氣分離器的液氣分離過(guò)程是當(dāng)油氣水混合體進(jìn)入該裝置時(shí)，首先在離心分離管(12)的離心作用下初步進(jìn)行液、氣分離，再經(jīng)隔離板(10)進(jìn)一步分離，含有液體微粒的氣體還可通過(guò)氣體回引管(13)在隔板(10)的吸附作用下徹底分離；分離后的液、氣體在排氣管(14)的限位作用下在分離器外殼(11)內(nèi)可形成一穩(wěn)定液面，其形成過(guò)程為氣量增加-液面下降、排氣管(14)端口開(kāi)啟-氣體排出、氣量減少-液面上升、排氣管(14)端口被液面封閉-氣量增加。本裝置在使用中可根據(jù)液、氣混合的比例情況安裝1～4片隔離板(10)，或改用傘形的隔離板(10)；排氣管(14)伸入分離器外殼(11)內(nèi)的管端，可根據(jù)液、氣混合體流量的大小，裝配側(cè)壁上有一狹縫、管端為斜角形、內(nèi)管壁上安裝有1～4個(gè)片形舌片或?yàn)橐欢巫儚焦艿呐艢夤?14)的管端口。
油氣水三相計(jì)量裝置油、氣、水分相計(jì)量的析算方法是通過(guò)直角流量計(jì)(壓差值折算)測(cè)出油氣水混合體總流量Q1；通過(guò)第一雙管式壓差密度計(jì)測(cè)出油氣水混合體密度r1，通過(guò)第二雙管式壓差密度計(jì)測(cè)出油水混合體密度r2，再根據(jù)r1與r2分別計(jì)算出油氣水混合體中液、氣比f(wàn)1和油水混合體中油、水比f(wàn)2；再利用Q1、f1與f2分別求出油水混合體流量Q2、氣體流量Q3和油、水流量Q4及Q5。
權(quán)利要求1.一種用于油田集輸流程的油氣水三相計(jì)量裝置，包括入口、＂U＂型管、密度壓差傳感器、流量壓差傳感器、出口及連接管線等，其特征是a.還包括有雙管式壓差密度計(jì)、直角流量計(jì)和管道式液氣分離器，通過(guò)連接管線連接的順序?yàn)槿肟凇谝浑p管式壓差密度計(jì)～直角流量計(jì)～管道式液氣分離器～第二雙管式壓差密度計(jì)～出口；b.第一、二雙管式壓差密度計(jì)結(jié)構(gòu)相同，均由＂U＂型管、密度壓差傳感器等組成，＂U＂型管的雙管之間上、下部分別連接上連接管和下連通管，兩連通管之間通過(guò)導(dǎo)壓管還連接有密度壓差傳感器；c.直角流量計(jì)，是由畢托管、流量壓差傳感器等組成，畢托管為一端封閉、另一端開(kāi)放的長(zhǎng)管結(jié)構(gòu)，側(cè)壁上安裝有一與其直徑相同的導(dǎo)流管，流量壓差傳感器一端通過(guò)導(dǎo)壓管連接畢托管封閉端、另一端通過(guò)導(dǎo)壓管連接畢托管的開(kāi)放端；d.管道式液氣分離器，是由分離器外殼、隔板等組成，分離器外殼為一上端封閉、下端開(kāi)放的長(zhǎng)管體；一彎管形的離心分離管安裝在分離器外殼上封閉端，并其一端伸入分離器外殼內(nèi)；長(zhǎng)管形的氣體回引管一端接于分離器外殼側(cè)壁上，另一端接于分離器外殼的上封閉端；分離器外殼管壁上還安裝有一長(zhǎng)管形的排氣管，其一端伸入分離器外殼內(nèi)，另一端在分離器外殼外；分離器外殼內(nèi)壁上還安裝有隔板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是雙管式壓差密度計(jì)的＂U＂型管為倒＂U＂型結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征是管道式液氣分離器上的排氣管伸入分離器外殼內(nèi)的一端，其管端部的側(cè)壁上有一狹縫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是管道式液氣分離器上的排氣管伸入分離器外殼內(nèi)的一端，其管端為一斜角。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是管道式液氣分離器上的排氣管伸入分離器外殼內(nèi)的一端，其管端部?jī)?nèi)管壁上安裝有1～4個(gè)片形舌片。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是管道式液氣分離器上的排氣管伸入分離器外殼內(nèi)的一端，其管端部為一段變徑管。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是管道式液氣分離器的分離器外殼內(nèi)壁上安裝的隔板為1～4片。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是管道式液氣分離器的分離器外殼內(nèi)壁上安裝的隔板為傘狀隔板。
專(zhuān)利摘要一種用于油田集輸流程的油氣水三相計(jì)量裝置，包括入口、出口及連接管線等；其特征還包括有雙管式壓差密度計(jì)、直角流量計(jì)和管道式流氣分流器，通過(guò)連接管線連接的順序是入口-雙管式壓差密度計(jì)-直角流量計(jì)-管道式液氣分離器-雙管式壓差密度計(jì)-出口。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低，工作安全可靠、操作與維修簡(jiǎn)便，量程范圍大、可同時(shí)對(duì)油、氣、水分別進(jìn)行計(jì)量、計(jì)量誤差小，還可與計(jì)算機(jī)配合、實(shí)現(xiàn)計(jì)量的自動(dòng)化管理；該裝置適用于各類(lèi)油田的單井、計(jì)量站或中轉(zhuǎn)站的集輸流程中的油氣水的計(jì)量。
文檔編號(hào)G01F1/34GK2237226SQ9421425
公開(kāi)日1996年10月9日 申請(qǐng)日期1994年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月7日
發(fā)明者任俊超 申請(qǐng)人:吉林省油田管理局紅崗采油廠