[实用新型]智能压差-微波式油气水三相流量计

说明书

技术领域

本实用新型涉及流体计量器具技术领域，具体涉及用于测量原油-天然气-水或天然气-凝析液-水三相混合物各相流量的智能压差-微波式油气水三相流量计。

背景技术

在原油的生产过程中，原油通常是伴生于天然气和地层水或注水一起开采出来，在油井和输运管道中形成油气水三相流动。同样，在天然气的生产过程中，从天然气井中流出来的天然气，也经常含有凝析液和冷凝水或地层水。油气水各相流量的计量是对各油气井及区块进行产量核算、优化管理及提高采收率的重要生产环节。

目前常用的计量方法是先用气液分离器将天然气和液体(油和水的混合物)分离开来，然后分别用单相测量的方法测出气相和液相的流量，再用含水率仪测出液相的含水率，从而得到油气水混合物各相的流量。这种计量方法的设备庞大笨重、需要复杂的液位控制系统、投资费用高、常常不能测出即时流量，并且无法用于对海底油气井口及管道内多相流的进行计量；另外，现有技术的计量器测量范围较窄，如专利201120082252.5(压差-微波式油气水三相流量计)，由于不同被测对象的流量差别大，流量计的量程过宽易产生测量不准，流量计的量程过窄又易导致测量超程，因此，限制了该流量计的应用范围。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种可扩大三相混合物流量测量范围的智能压差-微波式油气水三相流量计。

本实用新型的智能压差-微波式油气水三相流量计是通过以下的技术方案实现的，其包括：

倒置接入流体管道的U型管，包括依次连接的进口管段、垂直上升管段、水平管段、垂直下降管段以及出口管段，垂直上升管段上设有第三压差传感器；

一端通过液相取样管与水平管段连接的液体含水率检测模块，其另一端通过汇流管与垂直下降管段连接；

并联接入垂直下降管段的第二流量测量支路和第一流量测量支路，第二流量测量支路和第一流量测量支路上分别设有节流元件，节流元件上连接有压差传感器,第一流量测量支路上还设有位于节流元件上端的球阀；

以及用于计算和记录流体流量的流量计算机，与压差传感器、第三压差传感器以及液体含水率检测模块分别连接。

进一步地，液体含水率检测模块包括与液相取样管连接的旋流脱气器和水平设置的微波含水率仪，旋流脱气器上端通过输气管与汇流管连接，旋流脱气器下端通过输液管与汇流管连接，微波含水率仪设于输液管末端。

进一步地，还包括安装在第二流量测量支路上的压力传感器以及设于流体管道上的温度传感器，压力传感器位于节流元件的上端，温度传感器位于U型管的进口管段上，压力传感器以及温度传感器与流量计算机连接。

进一步地，节流元件为文丘里管、节流喷嘴或节流孔板。

与现有技术相比，本实用新型的智能压差-微波式油气水三相流量计具有以下的有益效果：

1.用倒置U型管中的垂直管段压差测量油气水三相混合物的平均密度；用节流元件压差测量油气水三相混合物总流量，并联的节流元件可以进一步扩大测量范围，通过优化的液体含水率检测模块对取样支流进行含水率测定，然后将各种数据送至流量计算机进行计算处理与记录，因此其具有测量范围宽，测量精确度高，可同时实现三相自动测量的特点；

2.流量计中不使用任何放射性元器件，对人体和环境无任何潜在危害；

3.各种数据取样都在倒置的U型管上进行，结构紧凑，制造成本低，运行成本也低；

4.该设备还具有性能稳定测量范围广的特点，可对陆地、海洋平台及水下油气井或区块生产出的油汽水三相混合物的各相流量实现自动在线计量。

附图说明

图1是本实用新型的三相流量计的结构示意图。

图中：1.入口法兰，2.温度传感器，3.U型管，4.第三压差传感器，5.旋流脱气器，51.液相取样管，52.输液管，53.输气管，6.汇流管，7.微波含水率仪，8.压力传感器，9.球阀，10.第一流量测量支路，11.第一节流元件，12.第一压差传感器，13.第二压差传感器，14.第二节流元件，15.第二流量测量支路，16.出口法兰。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型的智能压差-微波式油气水三相流量计，包括：