專利名稱：大口徑油氣水三相流量測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田油氣水不分離油井產(chǎn)量計量裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種大口
徑油氣水三相流量測量裝置。
背景技術(shù)：
油井產(chǎn)出流體通常含有油、水、氣三種組份，油井產(chǎn)量計量是油氣生產(chǎn)工藝中的一 個重要環(huán)節(jié)。常用的油井測量技術(shù)路線有以下二種一是采用傳統(tǒng)的兩相分離器或三相分 離器將氣液或油、氣、水分開，用單相流量計分別測量。二是采用不分離的多相流量計實現(xiàn) 油氣水測量。傳統(tǒng)的分離測量分離器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積、重量大，投資費用高，維修量大，維護 費用也大。多相流量計測量技術(shù)是當(dāng)今世界上的油井測量先進技術(shù)，國內(nèi)外越來越多的油 田在開發(fā)中采用多相流測量技術(shù)。多年來，由于技術(shù)原因，世界范圍內(nèi)供應(yīng)商能夠提供的多 相流量計口徑僅限于DN50mm、 DN80mm、 DN100mm幾種規(guī)格，這些規(guī)格的流量計通常可以用在 單井測量中，對于高產(chǎn)的油井，或者是轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站的大流量油氣水混輸測量不能滿足。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、原理可行、能夠測量
大流量的大口徑油氣水三相流量測量裝置。 本實用新型的技術(shù)問題采用下述技術(shù)方案解決 —種大口徑油氣水三相流量測量裝置在倒裝U形管上安裝一文丘里與單能伽瑪 射線密度計一體化的組合式傳感器，用于測量三相流體的總流量和含氣率；在U型管的下 游彎管下端安裝一取樣頭，取樣頭的出口連接一流型調(diào)整器，并與流型調(diào)整器一起組成在 線液體連續(xù)取樣系統(tǒng)，用于從三相流體中取得有代表性的液體樣品；所述流型調(diào)整器底端 出口連接一雙能含水分析儀，構(gòu)成取樣與含水測量系統(tǒng)。 所述的取樣頭為一開有柵格的傾斜漏斗。 在所述組合式傳感器的上游段安裝有壓力變送器，下游段安裝有溫度變送器。 本實用新型采用了文丘里測量總流量、單能伽瑪測量含氣率，且文丘里與單能伽 瑪是一體化的傳感器組合；采用雙能伽瑪傳感器測量含水率；采用離心+節(jié)流的取樣頭與 流型調(diào)整器組成取樣系統(tǒng)以獲得有代表性的液體樣品。本實用新型的口徑由DN150mm至 DN400mm，完全滿足了大流量的油氣水三相混輸測量需求，具有良好的測量性能和應(yīng)用前 景?？捎糜谟吞锷a(chǎn)中的高產(chǎn)油井生產(chǎn)測量、轉(zhuǎn)油站或聯(lián)合站的油氣水混輸計量，改變了傳 統(tǒng)的油氣集輸工藝，為石油開發(fā)提供了可靠便捷的測量手段。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明 本實用新型包括文丘里與單能伽瑪射線密度計一體化的組合式傳感器l，其安 裝在倒U型管的進口向上的管路上，用于測量三相流體的總流量和含氣率。在U型管的下 游彎管下端安裝一在線取樣頭2，該取樣頭利用離心和節(jié)流原理的結(jié)構(gòu)組成，取樣頭2的出 口與流型調(diào)整器3相連接，取樣頭2與流型調(diào)整器3組成在線液體連續(xù)取樣系統(tǒng)，以獲得有 代表性的液體樣品。 氣液混合流體經(jīng)倒裝U形管，液體因離心力的作用向彎管的外側(cè)流動，在彎管下 端安裝的液體取樣頭是一個開有柵格的傾斜漏斗，流體經(jīng)傾斜漏斗與連接管進入流型調(diào)整 器3，經(jīng)取樣頭及流型調(diào)整器的作用，確保取得的樣品以液體為主，用于從三相流體中取得 有代表性的液體樣品。流型調(diào)整器3底端出口連接一雙能含水分析儀4，構(gòu)成取樣含水測量 系統(tǒng)。在組合式傳感器l的上游段安裝有壓力變送器6，下游段安裝有溫度變送器5，壓力、 溫度變送器是組合式傳感器的附屬儀表。 本實用新型整個測量系統(tǒng)配備有數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)DAU， DAU采集所有傳感器 的測量信號，經(jīng)處理計算得到三相流體每一相的流量。 本實用新型應(yīng)用經(jīng)典文丘里流量計測量油氣水三相流體的總流量；分別用單能伽 瑪傳感器和雙能伽瑪傳感器測量流體的含氣率和含水率；根據(jù)相關(guān)數(shù)學(xué)模型的運算得出三 相流的每一相流體的流量。相分率與流量的測量與計算過程如下 由經(jīng)典文丘里流量計測量三相流體的總流量； 由單能伽瑪傳感器測量氣液相分率； 由雙能伽瑪傳感器測量經(jīng)取樣系統(tǒng)取得的液體樣品的含水率； 根據(jù)以上測得的總流量、含氣率、含水率由專用的數(shù)學(xué)模型可以計算出液量、氣 量、純油量與水量。 本實用新型在線安裝的壓力與溫度變送器測量工況壓力與溫度，用來將測量的工
況流量修正為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的流量。
本實用新型的工作原理如下 當(dāng)三相流體由入口進入測量系統(tǒng)時，倒U型管上游側(cè)的文丘里與單能伽瑪組合式 傳感器1即可測量出流體的總流量與含氣率。 倒U型管彎管下側(cè)安裝的取樣頭2與流型調(diào)整器構(gòu)成取樣系統(tǒng)，可以取得有代表性的 液體樣品，樣品經(jīng)流型調(diào)整器3的底端出口進入雙能含水分析儀4，從而測量出液體含水率。 DAU是數(shù)據(jù)采集處理單元，用來采集現(xiàn)場儀表的測量信號，進行數(shù)據(jù)處理與運算； DAU通過RS485接口可以將測量數(shù)據(jù)及處理結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C，進行顯示、儲存、打印等功 能；同時，通過上位機可以對下位機進行軟維護，對傳感器實施標(biāo)定等。DAU安裝在流量計 橇架內(nèi)的防爆箱內(nèi)。
權(quán)利要求一種大口徑油氣水三相流量測量裝置，其特征在于在倒裝U形管上安裝一文丘里與單能伽瑪射線密度計一體化的組合式傳感器(1)，用于測量三相流體的總流量和含氣率；在U型管的下游彎管下端安裝一取樣頭(2)，取樣頭(2)的出口連接一流型調(diào)整器(3)，并與流型調(diào)整器(3)一起組成在線液體連續(xù)取樣系統(tǒng)，用于從三相流體中取得有代表性的液體樣品；所述流型調(diào)整器(3)底端出口連接一雙能含水分析儀(4)，構(gòu)成取樣與含水測量系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑油氣水三相流量測量裝置，其特征在于所述的取樣頭(2)為一開有柵格的傾斜漏斗。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑油氣水三相流量測量裝置，其特征在于在所述組合式傳感器(1)的上游段安裝有壓力變送器(6)，下游段安裝有溫度變送器(5)。
專利摘要一種大口徑油氣水三相流量測量裝置，在倒裝U形管上安裝一文丘里與單能咖瑪射線密度計一體化的組合式傳感器，用于測量三相流體的總流量和含氣率；在U型管的下游彎管下端安裝一取樣頭，取樣頭的出口連接一流型調(diào)整器，并與流型調(diào)整器一起組成在線液體連續(xù)取樣系統(tǒng)，用于從三相流體中取得有代表性的液體樣品；所述流型調(diào)整器底端出口連接一雙能含水分析儀，構(gòu)成取樣與含水測量系統(tǒng)。本實用新型的口徑由DN150mm至DN400mm，完全滿足了大流量的油氣水三相混輸測量需求，具有良好的測量性能和應(yīng)用前景?？捎糜谟吞锷a(chǎn)中的高產(chǎn)油井生產(chǎn)測量、轉(zhuǎn)油站或聯(lián)合站的油氣混輸計量，改變了傳統(tǒng)的油氣集輸工藝，為石油開發(fā)提供了可靠便捷的測量手段。
文檔編號G01F1/37GK201503284SQ20092014391
公開日2010年6月9日 申請日期2009年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月27日
發(fā)明者萬勁松, 張立剛, 潘兆柏, 狄國銀 申請人:蘭州海默科技股份有限公司