虹吸式石油單井計量裝置及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油單井計量技術(shù)領(lǐng)域，特別公開一種虹吸式石油單井計量裝置及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]單井計量是標準化、數(shù)字化油田建設(shè)中最關(guān)鍵的一項基礎(chǔ)工作，是油藏數(shù)據(jù)值模擬動態(tài)分析油田生產(chǎn)運行的重要環(huán)節(jié)，對油井產(chǎn)量進行準確、及時的計量，對掌握油藏狀況，制定生產(chǎn)方案，具有重要的指導(dǎo)意義。
[0003]目前，國內(nèi)各油田采用的油井產(chǎn)量計量方法主要有以下幾種:水平高架罐量油；玻璃管量油；電極液位量油；功圖法；液面恢復(fù)法；翻斗法。
[0004]水平高架罐量油法和玻璃管流量計，這兩種計量方法比較原始，工人勞動強度大，準確度低，可靠性差。
[0005]正如大慶油田周少春指出的(周少春，低產(chǎn)井單井計量技術(shù)現(xiàn)狀及對策，氣田地面工程，2008 (08):57-58.)，液面恢復(fù)法和功圖法計量也存在較多的問題。這兩種計量方法需要大量的油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)，難以作到計算機自動識別示功圖，并且需要一些經(jīng)驗參數(shù)，具有較大的人為因素，造成計量誤差較大，使用效果并不理想，傳統(tǒng)的計量方法(包括電極液位量油)所得到的產(chǎn)液量，無論是使用分離器常數(shù)換算還是差壓液位換算，最終還是測量出的液體體積，通過密度折算出來的產(chǎn)液量，由于其密度的差異性，因而所得到的產(chǎn)液量必然存在一定的誤差。
[0006]翻斗式計量存在結(jié)構(gòu)上的缺陷，長期工作穩(wěn)定性大大降低，例如專利CN201000350Y公開的改進型的雙翻斗單井計量儀也存在該問題。
[0007]在勝利油田使用的單井產(chǎn)量計量系統(tǒng)(王建強，劉宗恩，何俊海，黃少華，周巍，勝利油田單井產(chǎn)量計量系統(tǒng)，油氣田地面工程[J]，2011(08):67.)由機柜、電磁閥、計量罐(由缸體及活塞等組成)、管線、控制開關(guān)、電子稱、氮氣瓶、壓力傳感器和控制系統(tǒng)等組成?？刂葡到y(tǒng)控制電磁閥的開啟或關(guān)閉使產(chǎn)液進入或排出計量罐，同時采集記錄電子稱的讀數(shù)的變化及計量時間，得到產(chǎn)量數(shù)值。在需要計量時可以方便地將單井產(chǎn)量計量系統(tǒng)接入；計量完成后可直接將系統(tǒng)與采油管路脫開。其在一定程度上滿足油井產(chǎn)量計量的需要，但是其采用電控系統(tǒng)控制，其部件較多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且容易產(chǎn)生安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種虹吸式石油單井計量裝置，其利用虹吸原理實現(xiàn)排油，整個過程全屬物理結(jié)構(gòu)的機械運動，不借助電力控制，且虹吸時間不超過30秒，保證了石油單井計量的精度以及安全性。
[0009]本發(fā)明的又一目的在于提供一種虹吸式石油單井計量裝置在間歇性、低產(chǎn)量油井的液量產(chǎn)量計量中的應(yīng)用。
[0010]本發(fā)明提供一種虹吸式石油單井計量裝置，適用于間歇性、低產(chǎn)量油井的液量產(chǎn)量計量，包括
[0011]上缸體，用于石油的液量取樣和儲存，與石油輸送管道連接；
[0012]下缸體，位于上缸體的下方；
[0013]浮球閥，設(shè)于上缸體和下缸體間，處于開度狀態(tài)時，供上缸體的石油流入下缸體；
[0014]溢流管，一端置于上缸體內(nèi)，一端連接于下缸體內(nèi)部；以及
[0015]虹吸管，一端置于下缸體內(nèi)，另一端置于虹吸式石油單井計量裝置的外部。
[0016]初始階段，閥門在重力作用下，處于關(guān)閉狀態(tài)；石油首先從輸送管道進入上缸體，進行液量取樣和儲存；當液量達到上缸體內(nèi)溢流管的溢流管高度后，石油開始流入下缸體；隨著下缸體液位升高，浮球閥受到的浮力逐漸增大，當液位達到一定高度(比如說，U型虹吸管彎頭的下沿)，浮球閥受到的浮力大于浮球閥組重力與上缸體石油液壓的重力之和，浮球閥開始上移，閥門逐漸被打開；上缸體的石油快速注入下缸體，使下缸體的液面猛然增高；達到虹吸條件，形成虹吸，將上缸體與下缸體的石油迅速排出(虹吸原理)；隨著石油的排放，浮球閥組逐漸下移，回到初始階段。整個過程全屬物理結(jié)構(gòu)運動，不借助電力控制，虹吸時間不超過20秒，計量的精度以及安全性得到保證。
[0017]較佳的，為避免在浮球閥出現(xiàn)故障時，無限量地充入石油而未能及時發(fā)現(xiàn)，甚至帶來缸體壓爆的危險，上缸體內(nèi)還設(shè)有應(yīng)急溢流管，一端置于上缸體內(nèi)，另一端與虹吸式石油單井計量裝置的外部連接；其溢流高度高于所述溢流管的溢流高度。
[0018]較佳的，所述的浮球閥包括浮球、連桿和設(shè)于上缸體與下缸體之間的閥門；其中，
[0019]浮球設(shè)于下缸體內(nèi)，在石油浮力的作用下向上運動；
[0020]連桿分別與浮球、閥門連接，浮球向上運動帶動連桿向上運動而打開閥門的開度。
[0021]較佳的，所述的閥門包括位于上缸體與下缸體間連接處的燕尾槽，以及與燕尾槽匹配的倒梯形閥塊，所述閥塊與連桿相連接。
[0022]較佳的，下缸體的底部設(shè)有下凹槽，所述虹吸管的短壁端的下緣置于所述的凹槽內(nèi)。
[0023]較佳的，所述石油輸送管道從底部向上進入上缸體，所述溢流管的溢流高度小于石油輸送管入口的高度，所述應(yīng)急溢流管的溢流高度不高于石油輸送管入口的高度。
[0024]優(yōu)選的，所述應(yīng)急溢流管的溢流高度與石油輸送管入口的高度相等。
[0025]較佳的，所述虹吸式石油單井計量裝置還包括放空閥，設(shè)置于貫通上缸體和下缸體的管道上，用于排空其內(nèi)部存儲的石油液體。當設(shè)備停用時，可借助此放空閥開關(guān)連通該設(shè)備的內(nèi)外，以保證設(shè)備內(nèi)的液體安全排出，確保設(shè)備正常的工作循環(huán)及停用期間的設(shè)備安全。
[0026]當然，所述石油輸送管道還可以從頂部向上進入上缸體，對應(yīng)的，應(yīng)急溢流管的溢流高度依據(jù)需要設(shè)置。
[0027]用于液量取樣和儲存的上缸體可以為一個，可以為多個，可結(jié)合儲液量的需要及缸體體積的大小來設(shè)置，也即:上缸體包括多個用于液量取樣和儲存的缸體，對應(yīng)的，在多個液量取樣和儲存缸體之間設(shè)置對應(yīng)根數(shù)的溢流管。
[0028]比如說，所述上缸體為兩個，包括第一缸體和第二缸體，第一缸體通過第一溢流管與第二缸體連接，第二缸體通過第二溢流管與下缸體連接。
[0029]本發(fā)明提供上述虹吸式石油單井計量裝置在間歇性、低產(chǎn)量油井開采的液量產(chǎn)量計量中的應(yīng)用。
[0030]本發(fā)明的有益效果有:
[0031]該石油單井計量裝置利用虹吸原理實現(xiàn)排油，整個過程全屬物理結(jié)構(gòu)的機械運動，不借助電力控制，且虹吸時間不超過30秒，保證了石油單井計量的精度以及安全性，特別適用于間歇性、低產(chǎn)量油井的液量產(chǎn)量計量。
[0032]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。
【附圖說明】
[0033]圖1為實施例1的虹吸式石油單井計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2為實施例1的虹吸式石油單井計量裝置浮球閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3為實施例2的虹吸式石油單井計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖中，1-上缸體，2-石油輸送管道，3-下缸體，4-浮球閥，5-溢流管，6_虹吸管，7-應(yīng)急溢流管，8-放空閥；11-第一缸體，12-第二缸體，31-下凹槽，41-浮球組，42-連桿，43-閥門，51-第一溢流管，52第二溢流管；431_燕尾槽，432-倒梯形閥塊。
【具體實施方式】
[0037]通過下面給出的本發(fā)明的具體實施例可以進一步清楚地了解本發(fā)明，但它們不是對本發(fā)明的限定。具體實施例中沒有詳細敘述的部分是采用現(xiàn)有技術(shù)、公知技術(shù)手段和行業(yè)標準獲得的。
[0038]實施例1
[0039]請結(jié)合參看附圖1和2，本實施例的虹吸式石油單井計量裝置，適用于間歇性、低產(chǎn)量油井的液量產(chǎn)量計量，包括
[0040]上缸體1，用于石油的液量取樣和儲存，與石油輸送管道2連接；
[0041]下缸體3，位于上缸體I下方；
[0042]浮球閥4，設(shè)于上缸體I和下缸體3間，處于開度狀態(tài)時，供上缸體I的石油流入下缸體3內(nèi)；
[0043]溢流管5，一端置于上缸體I內(nèi)，一端連接于下缸體3內(nèi)部；以及
[0044]虹吸管6，一端置于下缸體3內(nèi)，另一端置于虹吸式石油單井計量裝置的外部；以及
[0045]應(yīng)急溢流管7，設(shè)于上缸體I內(nèi)部，其一端置于上缸體I內(nèi)，另一端與虹吸式石油單井計量裝置的外部連接；其溢流高度高于溢流管5的溢流高度，可避免在浮球閥4出現(xiàn)故障時，無限量地充入石油而未能及時發(fā)現(xiàn)，甚至帶來缸體壓爆的危險；以及
[0046]放空閥8，設(shè)置于與上缸體I和下缸體3貫通的管道上，用于用于排空其內(nèi)部存儲的石油液體；即:當設(shè)備停用時，可借助此放空閥開關(guān)連通該設(shè)備的內(nèi)外，以保證設(shè)備內(nèi)的液體安全排出，確保設(shè)備正常的工作循環(huán)及停用期間