[实用新型]油、水、气三相自动分离计量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油水气三相自动计量装置，尤其是油、水、气三相自动分离计量。

背景技术

在已有的技术中，三相分离器是应用最早、最广泛、也是最基本的油水气分离计量装置，但目前油田所用的三相分离器体积大、结构复杂，且工作效率低、运行稳定性和安全性差，其主要原因是由于分离器内油水界面、液位控制不稳定，尤其是受分离器进口流态的影响比较大，从而导致油水实际分离效率大大降低。

中国专利公开了一种“油水气三相自动计量装置”(专利号为：ZL200720032795X)，该装置已经在陆上油田的生产中得到成功应用，但是，上述装置对于油田后期高含水油井计量，尤其是对于含水率超过95％的油井油量计量，测量精度会大大降低，因此，其技术有一定的局限性。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的缺点和局限性而提供一种油、水、气三相流自动分离计量装置；该计量装置适用于单井、气液混输等任何流型的油、水、气三相自动分相在线计量，尤其是超高含水油井的油水气分相计量，且分相测量精确度可达到±0.5～2％。

本实用新型的目的可通过如下措施来实现：

一种油、水、气三相自动分离计量装置，由卧式分离壳体、气液分离罐、水相液位控制器、气液控制器、水堰溢流板、油堰溢流板、油水分离整流板、气体除雾器、油水室隔板、气体流量计、气液缓冲罐、油水气组分仪、油流量计、水流量计和油水气汇管组成，卧式分离壳体的左端置有倾斜波纹状的油水分离整流板，油水分离整流板上部设有气体除雾器，右端部依次设有油堰溢流板和水堰溢流板，两溢流板之间用油水室隔板隔成油室和水室，油室底部与气液控制器连通，水室底部通过水室连通管与水相液位控制器连通，气液分离罐居卧式分离器壳体内、倾斜波纹状的油水分离整流板之上；气液进口与气液分离罐内的旋流分离器相连，气液分离罐底部接U连接管与溢流分离器相连；水相液位控制器和气液控制器分置于卧式分离器壳体内，水相液位控制器和气液控制器出口分别连接水流量计、油流量计和气体流量计及气液缓冲罐，通过出口接管汇集于油水气汇管，油水气汇管连接气液出口。

上述的旋流分离器为圆柱形结构，设有分离器外管与分离器内管，组成套管形，竖直置于气液分离罐内，且中心对称；旋流管为方形或矩形管自上而下螺旋置于套管内，螺旋一到二圈；分离器内管下端部设有导向喇叭口，凸面向上，凸面与气液分离罐水平断面所成夹角θ小于90°，凸面口与分离器内管下端光滑连接，旋流管的流通面积小于气液进口的流通面积。

上述波纹状的油水分离整流板，右倾角Φ小于90°，其上端与溢流分离器溢流口等高，下端与阻泥板等高。

上述的水相液位控制器内上、下部设有浮球导向环和阀座，阀座与阀座连接管连接，固定于罐底，并与水室出口连接管贯通；阀座中心有一阀孔，阀芯和阀体与浮球联杆连接，浮球联杆穿接浮球，其一端阀芯居于阀孔中，另一端穿过浮球导向环，与罐体顶部的定位器同心；罐侧壁设有连通孔。

上述的气液控制器内上、下部置有上阀座和下阀座，上阀座和下阀座分别与上阀座连接管和下阀座连接管连接，固定于罐顶部和底部，并分别与罐顶部气体出口连接管和罐底部油室出口连接管连接；上阀座和下阀座中心各有一阀孔，阀孔直径小于气体出口管；上阀体与下阀体为光滑球面形或圆台形；其最小外径大于阀孔的内直径；上阀芯和下阀芯为圆锥体，上阀芯和下阀芯的底面与上阀体与下阀体光滑过渡连接；浮球为空心球体或空心圆柱体，浮球连杆为直径小于阀体的直径的圆管，浮球联杆的两端分别与上阀体与下阀体中心对称光滑过渡连接，上阀芯和下阀芯浮居于阀孔中，并可上下自由浮动；罐上侧壁设有连通孔。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

1、本实用新型适用于任何流型的油、水、气三相自动分相在线计量，尤其是高含水来液(含水率高于80％)、间歇来液、及气液变化比较大的气液混输多相流量测量，且测量精确度高，分相油量测量精确度可达到±0.5～2％。

2、本实用新型长期运行安全、稳定、可靠：整个装置内外部无辅助电控系统(无源控制)和传动部件，且压力损失小；

3、本实用新型的测量量程宽，量程比可达到1：30以上，且测量线性、重复性好。

4、本实用新型的结构简单、体积小、重量轻、拆装便捷省时、维修简便，便于车载或撬装使用。

5、本发明的分相测量平稳，计量精度不受气液流型和流体状态影响；适用介质粘度范围宽(稀油、重油等)。

附图说明

图1是油、水、气三相自动分离计量装置结构示意图

图2是图1气液分离罐的结构示意图