[实用新型]多相流体计量装置

说明书

技术领域

本申请涉及油气开发技术领域，尤其涉及一种多相流体计量装置。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

油田开发大体可分为三个阶段，即一次采油、二次采油和三次采油。利用天然能量开采的一次采油阶段的原油采收率约为8％至15％，利用人工补充地层能量例如注水、注气等开采的二次采油阶段的原油采收率约为25％至45％。二次采油之后，需要使用比注水、注气更为复杂的工艺手段才能采出，即三次采油。经过三次采油，最终采收率可达45％至70％。岩心驱替物理模拟实验是评价三次采油技术、提高采收率的重要方法，是研究驱油机理、确定驱油效率和评价驱油效果的重要手段。

在开展岩心驱替实验时，岩心夹持器的出口流体，又称为采出流体中往往含有气、水、油以及注入的化学剂，有时会呈现出复杂的乳化状态，而且采出流体中各相的流量很低，通常为mL/min数量级。采出流体的上述特点为各相流体流量的准确测量提出了诸多难题。目前实际工程中对采出流体中各相流量测量大体采用两类技术方案：(1)首先采用复杂的油气水分离技术对各相进行分离，然后采用蠕动泵对各相流量进行测量，该方案的缺点在于系统复杂、维护工作量大、占地空间大、成本高；(2)首先采用静置重力分离方法对各相进行分离，然后人工读取试管刻度的方法得到各相的累积流量，该方案的缺点在于实时性差(不能得到瞬时流量)、准确度低(读数受到界面清晰度、光线、操作人员等的影响)、不能实现自动化操作。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

基于前述的现有技术缺陷，本申请提供了一种多相流体计量装置，其能够适用于微小流量多相流量的计量，并且实时性强，测量精度高。

为了实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案。

一种多相流体计量装置，包括：

具有容置腔室的分离器，所述分离器连接有与所述容置腔室相连通的进液管，所述进液管上设置有第一开关阀，所述进液管用于将岩心夹持器的出口流体导入所述容置腔室，所述分离器用于对所述出口流体进行气液分离，以得到分离后的液体和分离后的气体；所述容置腔室中设置液位检测元件，所述液位检测元件用于检测所述容置腔室中液体的液位高度；

连接在所述分离器的顶壁且与所述容置腔室相连通的出气管，所述出气管连接有多个分支管，每个所述分支管上均设置有热式流量计以及第二开关阀，所述热式流量计用于检测所述分离后的气体的质量流量，多个所述热式流量计的量程不同，所述第二开关阀沿所述分离后的气体的流动方向位于所述热式流量计的上游；

连接在所述分离器的底壁且与所述容置腔室相连通的出液管，所述出液管上设置有科氏质量流量计以及第三开关阀，所述科氏质量流量计用于检测所述分离后的液体的质量流量以及液体的平均密度，所述第三开关阀沿所述分离后的液体的流动方向位于所述科氏质量流量计的上游；

与所述第一开关阀、所述液位检测元件、所述第二开关阀、所述热式流量计、所述第三开关阀以及所述科氏质量流量计信号连接的控制元件，所述控制元件能接收所述液位检测元件、所述热式流量计以及所述科氏质量流量计分别提供的液位高度、气体流量以及液体的质量流量以及液体的平均密度，并基于接收到的液位高度、气体流量以及液体的质量流量以及液体的平均密度分别控制所述第一开关阀、所述第二开关阀以及所述第三开关阀的通断和/或开度。

优选地，所述分离器横向延伸，所述液位检测元件包括沿横向间隔设置在所述容置腔室中的第一电极和第二电极，所述第一电极连接至电源的正极，所述第二电极连接至所述电源的负极。

优选地，所述出气管的数量为两个，两个所述出气管上均设置有第四开关阀，其中一个所述出气管连接多个所述分支管；当所述多相流体计量装置处于正常工作状态时，连接多个所述分支管的所述出气管上设置的所述第四开关阀打开，另一个所述出气管上设置的所述第四开关阀关闭。

优选地，每个所述分支管沿所述分离后的气体的流动方向位于所述热式流量计的下游设置有第五开关阀；当所述多相流体计量装置处于正常工作状态时，其中一个所述第五开关阀打开，其余所述第五开关阀关闭。