[实用新型]一种基于旋流和碰撞效应从多相流中在线提取液体样品的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及从多相流中在线提取液体样品的装置。 

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的基础性工作之一。采油工业中，经常从油井中采出包含液相和气相的气液混合流体。其本质上属于多相流，即至少两相的混合流体。其中所述气相包括油田气等任何在常温下不凝的气体。所述液相可包括：油相，主要是原油以及溶解其中的液体添加剂等；水相，例如地层水、开采过程中注入油井中的水等。在实际中，油相和水相通常乳化后混合在一起。近年来，基于伽马射线测量技术的多相流量计在油井产量计量方面得到了较广泛的应用。但该技术在较高含气率的油气水三相流体的条件下含水率测量精度较差，需通过增加气液分离器，预分离一部分气体后再取液体样品计量以提高含水率的测量精度。常用的气液分离技术有折流分离，重力分离，离心力分离，丝网分离等，其核心原理是利用组分密度不同或分散系粒子大小不同对混合物进行分离。传统的气液分离结构需实现完全气液分离，因此结构复杂，尺寸较大，在只需取样得到较低含气率的液样而并不要求气液完全分离的多相流量计上使用，会导致成本增加，降低多相流量计在要求体积尽可能紧凑的海上平台等场合的适用性。本实用新型的在线液体样品取样装置采用离心力分离和碰撞分离结合的方法，可以快速有效地分离出大部分的气体，使取样的液体满足多相流量计测量所需的气体含量要求，且尺寸较小，取样后测量的含水率更准确，因此应用在多相流量计上，可提高其含水率测量精度和适用范围。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于旋流和碰撞效应从多相流中在线提取液体样品的装置，其特征在于：其包括以下部件： 

旋流仓3，其为圆柱形或圆锥形或圆柱形与圆锥形的组合； 

入口管道2，其在所述旋流仓3的侧面沿着圆周切线方向通入所述旋流仓3； 

碰撞仓4，其入口与所述旋流仓3的顶部连通，其出口本身作为气体排出管 道或者与另外的气体排出管道1连通，该碰撞仓4内设有至少两层碰撞网6； 

液体取样管道5，其入口位于旋流仓3的底部，且该液体取样管道5在离开旋流仓3后向上弯曲并向上延伸一定高度。 

由于本实用新型的装置中液体始终处于动态流动，液体在装置中存在时间很短，油水来不及分离，液体取样管道的入口又处于最底部，且液体取样管道在离开旋流仓后向上弯曲并延伸一定高度，其内存有的液柱产生一定压力，可抑制气体从中离开，故而进入液体取样管道的流体是低含气的且能代表多相流的液体条件，因此该取样器实现了实时、在线液体取样。 

附图说明

图1是一种示例性的本实用新型的取样装置的结构透视图。 

图2是一种典型的碰撞网结构的俯视图。 

图3是图2所述的碰撞网结构的俯视图中A-A截面的截面视图。 

图4是图2所述的碰撞网结构的俯视图中B-B截面的截面视图。 

具体实施方式

以下对本实用新型的液体样品在线取样装置的各部件及其连接关系进行介绍： 

该装置的主体是一个旋流仓3，其可以为圆柱形的、圆锥形的或圆柱形与圆锥形二者的组合。例如，其可以为上柱下锥形状。在工作状态下，该旋流仓一般竖直放置。为保证在多相流在仓内充分旋流后形成较稳定的流态，使仓内取样口处气体含量较低，旋流仓的直径一般为入口管道直径的6倍以上，高度为入口管道直径的2倍以上。 

入口管道2则在旋流仓3的侧面沿着圆周切线方向通入该旋流仓。所述入口管道上游连接多相流输入管道。一般来说，该入口管道在旋流仓3的侧面中上部沿着圆周切线方向通入该旋流仓。优选地，该入口管道在旋流仓3的侧面顶部沿着圆周切线方向通入该旋流仓。对该入口管道的截面形状没有要求，但优选为圆形。该入口管道2与水平线的夹角在0到90度之间，优选0-75度之间，更优选0-60度之间。实践中，为了优化装置高度和方便联接，优选水平安装。