[实用新型]基于旋流的多相流液体在线取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田采油生产过程中在线不分离计量产品的液体取样技术领域，特别是较高含气的一种基于旋流的多相流液体在线取样装置。 

背景技术

油井产量计量是油藏动态研究和油田生产管理过程中必不可少的基础性工作之一。近年来，多相流量计在油井产量计量方面得到了越来越多的石油公司的青睐，其中基于伽马射线的测量技术因不受流体相态变化影响、测量部件不与流体接触等优点而广泛使用。但该技术在高含气的油气水三相流体的条件下含水率测量精度较差，导致原油计量精度较差，不能完全满足实际需求。可通过增加气液分离器，预分离一部分气体，降低气体含量后取样计量来提高含水率的测量精度。但传统的气液分离器结构复杂，尺寸较大，成本较高，降低了多相流量计的适用性。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是避免传统气液分离器结构复杂，成本高，尺寸大和适用性差等缺点，从而提供一种可提高多相流量计的适用范围，提高含水率计量精度的一种基于旋流的多相流液体在线取样装置。 

本实用新型的技术问题采用下述技术方案解决： 

一种基于旋流的多相流液体在线取样装置，包括气体排出管道、入口管道、取样排出管道，还包括上下排列的上旋流仓和下旋流仓，所述上旋流仓和下旋流仓之间连接一圆锥型腔体，所述上旋流仓的侧壁上切线方向开孔，连接一入口管道，所述下旋流仓切线方向开孔，连接一取样排出管道，所述上旋流仓顶部正中心开孔，连接一气体排出管道。

所述取样排出管道下游连接一含水率测量仪器。 

所述圆锥型腔体与旋流仓径向设有0～30度倾角。 

所述连接上下旋流仓的圆锥型腔体最大处直径等于旋流仓直径减入口直径。所述上下旋流仓组成的整体结构可多级串联，串联时上级取样排出管道连接下级的入口管道。 

所述取样器的气体排出管道上设有防止液体排出的孔板装置。 

本实用新型的结构设计实现了液体的在线自动取样，且取样代表性不受工况、介质粘度、压力、温度等变化的影响，可以有效的分离出大部分气体，且结构简单，尺寸较小，取样准确，因此可以提高多相流量计的含水率测量精度和适用范围。由于装置中液体始终处于动态流动，油水没有分离，故而进入取样管道的流体低含气且能代表油井生产的液体条件，因此该取样器实现了实时、在线液体取样。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图； 

图2为本实用新型双级串联的第一种实施例示意图；

图3为本实用新型双级串联的第二种实施例示意图；

图4为本实用新型双级串联的第三种实施例示意图。

图中：1气体排出管道，2入口管道，3上旋流仓，4圆锥型腔体，5下旋流仓，6取样排出管道，7第二级气体排出管道，8第二级上旋流仓，9第二级圆锥型腔体，10第二级下旋流仓，11第二级取样排出管道，12总气体排出管道。 

具体实施方式

下面结合附图1对单级实用新型进行进一步详细说明： 

一种基于旋流的多相流液体在线取样装置，包括气体排出管道、入口管道、取样排出管道，还包括上下排列的上旋流仓3和下旋流仓5，下旋流仓尺寸与上旋流仓相同，上旋流仓3和下旋流仓5之间连接一圆锥型腔体4，圆锥型腔体4与旋流仓径向设有0～30度倾角。所述上旋流仓3的侧壁上切线方向开孔，连接一入口管道2，所述下旋流仓切线方向开孔，连接一取样排出管道6，取样排出管道6下游连接一含水率测量仪器。所述上旋流仓3顶部正中心开孔，连接一气体排出管道1，气体排出管道1上装有孔板装置，防止液体的排出。

连接上下旋流仓的圆锥型腔体最大处直径等于旋流仓直径减入口直径。 

本实用新型的工作过程为： 

包括油气水三相或类似介质的多相流体通过入口管道2从装置的侧部切向进入后，在上旋流仓3中强制旋流，质量较重的液体向容器壁移动，质量较轻的气体则向中心移动，从而实现部分气液分离，分离出的部分气体迅速从容器的顶部气体排出管道1排出。剩余的多相流体在重力作用下沿腔体4壁向下边旋流边移动，到达底部后，在下旋流仓5中受初始速度和压力梯度影响旋流，液体和少量气体向仓壁移动并从取样排出管道6中排出，大部分气体向中心移动，并在浮力作用下从顶部气体排出管道1中排出。

本实用新型上下旋流仓组成的整体结构可多级串联，串联时上级取样排出管道也作为下一级的入口管道。当输入含气率较高，单级取样出口含气率仍未降低到不影响含水率测量时，可采用双级串联的方式再次降低含气率。