一种旋流浮动式油井计量装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105756665A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610261351.7(22)申请日2016.04.19(71)申请人沈阳工业大学通益科技有限公司地址110027辽宁省沈阳市经济技术开发区中央四街20-3号(72)发明人孙兴革张义顺(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.E21B47/00(2012.01)E21B43/34(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种旋流浮动式油井计量装置及方法(57)摘要本发明提出一种旋流浮动式油井计量装置及方法，属于石油油井计量技术领域，该装置包括旁通单元、分离器、电动换向阀、计量器、竖管单元和漩涡流量计，所述的分离器，包括气体节流装置、旋流螺旋导叶结构、浮子结构、液体节流装置和缸体；所述的计量器，其活塞直径与活塞高度比为：2:1～2.5:1；活塞槽径向深度与活塞环径向宽度之间的差大于0.3mm；该装置结构紧凑、体积小，对流量波动适应性强，采用模块化设计可满足单井液量计量、气液两相计量以及油气水三相计量；同时，此种结构也易于实现移动车载方式，可方便的应用于边缘区域、低产区域的循环测量。CN105756665ACN105756665A权利要求书1/1页1.一种旋流浮动式油井计量装置，其特征在于，该装置包括旁通单元、分离器、电动换向阀、计量器、竖管单元和漩涡流量计，其中，所述的分离器与原油混合液入口相连接，分离器的上端通过气体管线连接原油出口，气体管线设置有漩涡流量计；分离器的下端通过液体管线连接电动换向阀一侧的输入端，电动换向阀一侧的输出端通过液体管线连接竖管单元的输入端，竖管单元的输出端连接原油出口；电动换向阀另一侧的两端连接计量器的两端；旁通单元一端连接原油混合液入口，另一端通过气体管线连接原油出口；所述的分离器，包括气体节流装置、旋流螺旋导叶结构、浮子结构、液体节流装置和缸体；其中，所述的缸体的顶部设置有气体管线，气体管线与缸体之间设置有气体节流装置；缸体的底部设置有液体管线，液体管线与缸体之间设置有液体节流装置；所述的原油混合液入口设置于缸体上部截面圆周切线方向；缸体内部设置有旋流螺旋导叶结构；所述的浮子结构包括浮子和中间杆，中间杆通过支架固定于缸体内部中央位置，浮子与中间杆固定连接，并通过浮子的上下漂浮带动中间杆的上下运动，中间杆的上端与气体节流装置的出口相配合，中间杆的下端与液体节流装置的出口相配合。2.根据权利要求1所述的旋流浮动式油井计量装置，其特征在于，所述的计量器，包括缸体、活塞、活塞环和位置传感器，其中，位置传感器设置于缸体的顶部和底部；活塞直径与活塞高度比为：2∶1～2.5∶1；活塞槽径向深度与活塞环径向宽度之间的差大于0.3mm。3.根据权利要求1所述的旋流浮动式油井计量装置，其特征在于，所述的旋流螺旋导叶结构，其螺旋角度范围为5°～15°。4.采用权利要求1所述的旋流浮动式油井计量装置进行的计量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、产出液经原油入口切向进入分离器，产出液经过分离器内部的旋流螺旋导叶结构分离出气体和液体，其中，气体通过顶部进入漩涡气体流量计，液体经底部进入电动换向阀；步骤2、气体经过管线进入漩涡流量计获得气体流量；步骤3、液体经过管线进入电动换向阀，电动换向阀切换液体进入计量器方向，即从计量器底部或顶部进入缸体，液体推动计量缸体内的活塞向上或向下运动，当活塞运动到缸体的顶部或底部时位置传感器发出信号，控制电动换向阀换向，根据柱塞往复运动的次数获得油井体积流量；步骤4、采用竖管单元对液体进行温度、压力和密度的检测，进而获得油井原油的产液量；步骤5、当发生事故时，旁通单元中的安全回流阀自动打开，产出液经气体旁通通道流至原油出口。2CN105756665A说明书1/4页一种旋流浮动式油井计量装置及方法技术领域[0001]本发明属于石油油井计量技术领域，具体涉及一种旋流浮动式油井计量装置及方法。背景技术[0002]原油产出液是一种混合液，除了油，还含水、气以及砂子等混合物。现有油田油井计量主要依赖于气、液两相分离计量。该种计量方法，受内壁易结垢、结蜡以及部分油井流速低、存在间歇出油问题等诸多因素影响，油井井口计量误差较大。现有原油的计量方法：[0003]1是玻璃管液面计量，它是通过高压玻璃管和立式分离器构成的一种连通管液面计，并安装在油气分离器侧壁上，观察玻璃管内水柱上升高度，读取刻度值，再记录液面上升所需时间，进而推算出该时间段产出液量。立式玻璃管液位计量是我国单井计量的常用方法，大约占油井的百分之九十以上。其优点是基础装备简单、耐用。缺点是自动化水平低、人工计量劳动强度大