[实用新型]一种三相流混输计量装置

说明书

本实用新型属于计量测试装置，更确切地说，是一种三相流混输计量装置。

石油井的采出物为油、气、水三相混合物，三者计量为该油井的基本数据，也是制定油田开发方案的基本依据。以往油井的油、气、水的计量方法：先用气、液分离器进行气、液分离，分别计量气、液流量，然后人工采液样，静置分离，求出液体中油与水体积比，再对计量出的每天的液量人工计算，求出油、水的产量。由于油井产出的油、气、水的组分是在变动的，而人工采样每天只有一次或两次，因此产生较大的误差。

现在有一种用放射性同位素技术测量混流物的密度的方法来计量油井油、水量。该方法的原理是：射线穿过不同密度的物质，其衰减量不同，从而根据测得的不同的衰减量来给出物质密度值。此方法的缺点是：标定困难，标定需配置不同密度的油、气、水混合液，工作量大，而且精度难以高于千分之一，另外标定时管子是干净的，而实际使用时，管子内壁有结蜡、沉砂，使测量失准；此外，放射性同位素对人体有害，正常使用是安全的，但在油田恶劣的环境下，加之操作人员素质的差别，如产生错误操作，将会造成危险。

本实用新型的目的是克服已有技术的缺点，提出一种结构简单、安全可靠、标定校准方便、不用人工采样、可实时自动计量油井的油、气、水产量的计量装置。

本实用新型结构：用于测量油、气、水混合物总流量的流量计的一端串接输送管道，其另一端与回形管相连；回形管的另一端与对气、液进行分离的螺旋管连接，在螺旋管的外沿上焊有与之相通的流过油、水混合物的支管，在回形管与支管的垂直方向上分别装有与差压变送器相连接的两组毛细管组件；在回形管上装有测量温度和压力的温度传感器和压力传感器。所述的各部件的连接选择法兰、螺纹或焊接任一方式，可根据结构、管径需要选择。

本实用新型的主要优点：

本实用新型装置实际是由离心分离、总流量测量和密度测量三部分组成，所有的零部件除回形管、螺旋管、支管外，全为标准件和外购件，因此结构简单，容易制造，体积小，占地面积少，可大大降低油田建设投资。

本实用新型测量油井油、气、水产量很方便，其主要原理：装置的螺旋管是按离心分离原理设计的，实际是一个离心分离器，这样，流经支管的物质是分离后的无气的油、水混合物，通过测量压差，即可由公式ρ＝ΔP/Hg(式中：ρ为密度，H为测压差点间的垂直距离；Δρ为压力差，g为重力加速度)测算出密度值，有了油、气、水混合物的密度和油、水混合物的密度，加之已知的油、气、水的密度和实测的油、气、水总流量，就可以求出油、气、水各自的流量，全部计算通过计算机完成，无需人工计算。本装置的测量精度，完全达到SYJ4-84《油田油气集输设计规范》的要求。

下面结合附图进一步说明本实用新型结构的特点。

图1为本实用新型结构正视图。

图2为图1的俯视图。

由图1和图2所示，本实用新型主要由流量计2、回形管3、温度传感器4、压力传感器5、大小头6、支管7、螺旋管8、回形管上的A-B、C-D引压点以及螺旋管上E-F、J-K的引压点设置的四组毛细管以及与之相连接的差压变送器(未划出)所构成，其中用于测量油、气、水混合物流量的流量计2的一端通过法兰与输送管道1连接，流量计2的另一端用法兰与流过油、气、水混合物的回形管3相连接，在回形管3垂直方向上的引压点A-B、C-D上装有两组与差压变送器相连接的毛细管，在回形管3水平方向依次安装温度传感器4、压力传感器5以及用法兰连接的大小头6，大小头6的另一端用法兰连接螺旋管8。在螺旋管8外沿上焊有与之相通的流过油、水混合物的支管7，在支管7的垂直方向的四个引压点E-F、J-K装有两组与差压变送器相连的毛细管，在螺旋管8的出口处通过大小头6、法兰与输送管道1连接。

所述的螺旋管的圈数为单圈或多圈，可通过已知的离心分离原理设计确定。

所述的回形管3为油、气、水混合物流入其中，通过其上引压点A-B、C-D设置的毛细管，将相距H1、H2的压力差输送给差压变送器，差压变送器将压力讯号传给计算机，即可求出垂直距离(H1＋H2)的静压差，再由公式ρ＝ΔP/(H1＋H2)g，求出油、水混合物的密度。

所述的支管7流入螺旋管8离心分离出的油、水混合物，通过其上引压点E-F、J-K设置的毛细管，将相距H3、H4的压力差输送给差压变送器，计算方法同上，求出油、水混合物的密度。用实测的总流量和密度以及给定的密度，即可算出油、气、水各自的流量，再根据实测的温度和压力，将测算出的流量换算成标准状态下的数值。全部的流量、压力差、压力、温度的实测数据，均由计算机采集和处理，最后给出油井油、气、水的产量。