專利名稱：一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于油氣田地面測試、分離、計量、數(shù)據(jù)采集的車載式地面測試系統(tǒng)。
背景技術：
在油氣田測試求產(chǎn)過程中，需要對所開采地層的油藏性質做出精確的測試分析， 以此來選擇合適的鉆井與開采工藝，或者據(jù)此評估油藏的開采價值；在油氣田油氣井測試過程中，需要實時地對油氣井各種主要參數(shù)進行采集，以獲得不同工況條件下的主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進而確定油氣井的生產(chǎn)工藝。測試分離器的主要作用就是對油氣井產(chǎn)出物進行油氣水的分離、計量，并錄取油氣井求產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)，其中包括各油層的油、氣、水的產(chǎn)量，油水介質的物性數(shù)據(jù)，以及溫度、壓力等各種詳細數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)工藝提供可靠依據(jù)。目前國內(nèi)外的油氣田地面測試裝備大多采用各功能單元分立成橇，各單元在現(xiàn)場使用時須即時安裝，需大量的連接件及附屬設施，需要大量的前期物料準備工作，現(xiàn)場安裝配套工作量很大，油氣井測試服務具有機動性和臨時性的特點，當某一口油氣井的測試服務完畢后，又必須花費大量的時間、物力、財力等成本拆卸裝備，動遷工作量非常大，因此通用的地面測試裝備在油氣田測試服務中就顯得復雜而費時費力，大大影響了地面測試裝備的使用效率，特別是在國內(nèi)外陸上油氣田和環(huán)境惡劣的沙漠地區(qū)油氣田更是如此，要求更尚ο目前國內(nèi)外已有的專利和技術僅可提供單一功能的固定或移動式的分離、計量設備，而且大多應用于油氣田油氣井正式生產(chǎn)階段的服務，目前還沒有采用移動式地面測試系統(tǒng)的整體設計，僅能實現(xiàn)某一單一功能的車載，沒有完全實現(xiàn)全套油氣田地面測試裝備的機動性，能夠應用于油氣田開發(fā)前期油氣井測試求產(chǎn)服務階段的整套移動式油氣田地面測試技術和設計成果在國內(nèi)外均屬空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，為填補上述技術空白，解決通用的地面測試裝備在油氣田求產(chǎn)測試服務中，因復雜而費時費力，而大大影響了地面測試裝備的使用效率等技術問題。一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)由多個移動車載橇裝系統(tǒng)組成，拖車內(nèi)各功能單元之間采用高壓法蘭連接，拖車間的外部接口均采用由壬連接。所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，按照工藝流程順序，該系統(tǒng)主要設備功能單元包括含ESD控制面板的地面安全閥、上游數(shù)據(jù)頭、化學注入泵、油嘴管匯、下游數(shù)據(jù)頭和間接加熱爐或蒸汽熱交換器、三相或兩相測試分離器、緩沖罐或計量罐、原油傳輸泵。所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括柴油發(fā)電機單元、空氣壓縮機單元、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、化驗室及配套儀器、數(shù)采房和發(fā)電機房等輔助系統(tǒng)功能單元。所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，主要功能單元采用防撞框架結構單獨成橇；外部采用由任連接。所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，系統(tǒng)中主要設備功能單元和輔助系統(tǒng)功能單元與拖車采用整體化結構設計，系統(tǒng)所需的高壓直管采用掛鉤式帶鎖死裝置的固定裝置固定；在拖車底橇上橇面設置污水或雨水收集系統(tǒng)，拖車底橇設置收集箱。所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，所述測試分離器內(nèi)部設有入口消能構件、多組填料、穩(wěn)流裝置、隔板、防渦器、捕霧器以及沖砂裝置等內(nèi)構件，分離器進口、油、氣、 水路出口可以相互旁通。所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有監(jiān)測、系統(tǒng)維護、事件日志、HMI人機交互、自動報警、報表輸出、天然氣計量、數(shù)據(jù)備份與恢復、掉電保護、 遠程通信等功能模塊。本發(fā)明的積極效果車載式地面測試系統(tǒng)首次引入了整體設計的概念，即實現(xiàn)一整套地面測試裝備的可移動性。它是將地面測試設備的各主要功能單元按照科學的工藝流程順序，合理劃分成不同的生產(chǎn)組群組建成車，并與拖車一體化安裝調試，組成車載模塊， 設計中充分利用車輛底橇上下空間，將地面測試系統(tǒng)所需的管線、彎頭、工具、備件以及所需的燃料油箱全部上車。主要功能單元與拖車采用整體化結構設計，或主要功能單元采用防撞框架結構單獨成橇，所有貨物工廠預制、組裝成橇、整體測試，拖車內(nèi)各功能單元之間通過高壓法蘭實現(xiàn)可靠的連接，拖車的外部接口均采用便捷的由壬連接，以實現(xiàn)整套測試系統(tǒng)快速安裝和連接，方便運輸和裝卸、又能夠較好對設備進行防護，大大降低測試服務動遷工作量和現(xiàn)場系統(tǒng)連接工作量，節(jié)省大量的成本，尤其適用于國內(nèi)外陸上油氣田和沙漠地區(qū)油氣田的地面測試。


圖1是本發(fā)明的車載式油氣田地面測試裝備的流程圖。圖2是本發(fā)明的車載式油氣田地面測試裝備的1#車平面布置圖。圖3是本發(fā)明的車載式油氣田地面測試裝備的3#車平面布置圖。圖4是本發(fā)明的車載式油氣田地面測試裝備的2#車平面布置圖。圖5是本發(fā)明的車載式油氣田地面測試裝備中測試分離器模塊的設備結構圖。圖中編號1 柴油箱，2 地面安全閥，3 化學注入泵，4 :ESD控制面板，5 截流管匯&數(shù)據(jù)頭，6 間接加熱爐，7 柴油發(fā)電機，8 空氣壓縮機，9 配電箱，10 數(shù)據(jù)采集房，11 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，12 化學試驗室，13 傳輸泵，14 臥式緩沖罐，15 測試分離器，16 發(fā)電機房，17 實驗及數(shù)采房；21 進口消能擋板，22 進口彎頭，23 進口法蘭，24 設備殼體，25 安全閥口，26 爆破片口，27 壓力表口，28 絲網(wǎng)捕霧器，29 排氣口，30 油擋板，31 油出口(防渦器)，32 放空口，33 固定鞍座，34 水出口，35 穩(wěn)流器，36 水室放空口，37 滑動鞍座，38 噴砂口。
具體實施例方式本發(fā)明根據(jù)測試方案選用不同規(guī)格的油嘴，通過對流體流量、溫度、壓力的控制并借助測試分離器將流體各相(油、氣、水)分離并分別精確計量，最終求得該規(guī)格油嘴狀態(tài)下油、氣、水的產(chǎn)量。該系統(tǒng)是石油勘探開發(fā)過程中對油藏進行綜合評價的工具和手段。
該系統(tǒng)由2 4 個獨立的車載模塊組成。主要包括地面安全閥(含ESD控制面板)、 上游管線、上游數(shù)據(jù)頭、化學注入泵、油嘴管匯、下游數(shù)據(jù)頭、下油管線、間接加熱爐(或蒸汽熱交換器)、測試分離器(三相或兩相)、緩沖罐(立式或臥式)或計量罐、原油傳輸泵、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、化驗設施、柴油發(fā)電機、空氣壓縮機、數(shù)采房和發(fā)電機房等17個功能單元，各功能單元按照科學的工藝流程順序，合理劃分不同的生產(chǎn)組群組建成車，車上各主要功能單元與車輛整體設計，或主要功能單元獨立成橇，拖車內(nèi)部各功能單元之間采用法蘭連接， 整車外部接口均采用由壬連接?？筛鶕?jù)不同的油藏條件對上述各單元設備進行組合，以滿足不同油氣田現(xiàn)場地面測試服務的要求。下面結合附圖進一步說明本發(fā)明的應用實例，但是本發(fā)明不局限于以下應用實例范圍。本發(fā)明的車載式油氣田地面測試系統(tǒng)的各功能單元的連接及工作原理參見圖1。本實例車載式地面測試裝備采用三車配置Is車參見圖2 包括地面安全閥2 (含ESD控制面板4)、化學注入泵3、數(shù)據(jù)頭及油嘴管匯5 (含工具箱)、間接加熱爐6共六個功能單元，按照工藝流程順序，相互連接，可靠固定安裝在拖車底橇上。各功能單元合理布局，科學分布載荷，6個功能單元與拖車采用整體設計，整車外部接口均為由壬連接，內(nèi)部各功能單元之間采用法蘭連接。拖車設置4點可靠的機械式可調支撐；2#車參見圖3 包括三相測試分離器15、臥式緩沖罐14、立式多級離心傳輸泵13共三個功能單元。按照工藝流程順序，相互連接，可靠固定安裝在拖車底橇上。各功能單元合理布局，科學分布載荷，3個功能單元與拖車采用整體設計。整車所有外部接口均為由壬連接，內(nèi)部各功能單元之間采用法蘭連接。臥式三相測試分離器15的結構參見圖5，它為一個具有標準橢圓封頭和鞍座支撐的臥式鋼制壓力容器，分離器內(nèi)部設置DK型入口消能構件 21、TP型多組填料、穩(wěn)流裝置35、隔板30、防渦器31和捕霧器28以及沖砂裝置37等，臥式三相測試分離器配有完整的管匯系統(tǒng)，便于操作；進口、油、氣、水路出口可以互相旁通；三相測試分離器安裝壓力、油氣界面和油水界面控制器和控制閥；油路、水路設玻璃觀察窗， 并配備有油收縮率測定裝置。3#車參見圖4 包括柴油發(fā)電機單元7、柴油箱1、空壓機單元8、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)11、 化學實驗儀器12、柴油發(fā)電機+空壓機房16、數(shù)據(jù)采集+化學實驗房17共七個功能單元。 柴油發(fā)電機&空壓機房16 (集裝箱式)和數(shù)據(jù)采集&化學實驗房17 (集裝箱式)直接上車。 各功能單元合理布局，利用絞件將設備可靠固定在拖車底橇上。本車包含兩個標準集裝箱。 每個集裝箱分為兩間，發(fā)電機房的一間安裝一臺柴油發(fā)電機7和兩臺空氣壓縮機8，另一間安裝配電箱9及冷暖空調，整個發(fā)電機房采用降噪結構；數(shù)采房的其中一間作為數(shù)據(jù)采集房10，另外一間作為化學實驗室12，在數(shù)采房內(nèi)設置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并配備冷暖空調及相關設施；化學實驗室內(nèi)配備必備的化學實驗儀器，操作臺及工具櫥等；拖車設置點可靠的機械式可調支撐，拖車兩側和尾部設置折疊式操作通道和護欄，并設置可拆卸式梯在拖車前部設置限高桿；設計實例中充分利用拖車上、下空間，工具箱以及高壓直管下掛在拖車底橇的下部，管線采用掛鉤式帶鎖死裝置的固定裝置可靠固定。在拖車底橇上橇面設置污水或雨水收集系統(tǒng)，在拖車的底橇下合理設置收集箱，以方便污水或雨水收集和排放。整套車載式地面測試裝備設置可拆卸式風向標固定裝置2 4個；整套車載式地面測試裝備可拆卸式照明設施固定裝置4 8個；每輛車設置靜電接地裝置，采用統(tǒng)一的地線接地，保證接地良好；人員通道采用防滑鋼板；車輛布局面向井口，按照安全距離的要求，將三輛車(1#、3#、2#)車頭對著井口方向，三輛車從右向左的順序依次擺放。即3#發(fā)電機和數(shù)采房車放在1#加熱爐車和2#分離器車之間，1#加熱爐車出口和2#分離器車的入口相對設置，方便連接。2#分離器車的氣出口、油出口、水出口、排污出口、安全閥放空出口在2#分離器車的另一側面設置。 采用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可實現(xiàn)以下功能1、監(jiān)測監(jiān)測工藝流程中各階段的壓力、溫度、天然氣流量、原油流量、水流量等數(shù)據(jù)，或根據(jù)用戶需求增加采集點；2、系統(tǒng)安全采用分級登錄的安全機制，不同等級的用戶擁有不同的瀏覽或操作權限；3、系統(tǒng)維護所有的控制設備具有自診斷功能，可以及時顯示故障信息和運行狀態(tài)，并根據(jù)故障情況給出處理建議；4、系統(tǒng)自定義功能所有通道包括數(shù)字量、模擬量的量程、工程單位、報警上下限、 數(shù)據(jù)掃描時間均可由管理員自行定義，以適應不同傳感器和設備的使用；5、事件日志系統(tǒng)所發(fā)的所有自動或手動操作都會被記錄下來，以便查詢；6、系統(tǒng)界面HMI人機交互界面；7、報警同時顯示整個系統(tǒng)的實時報警和歷史報警記錄，所有的報警都將自動記錄入報警數(shù)據(jù)庫，供日后查詢，所有報警點的報警上下限和優(yōu)先級均可手動設定；8、超級趨勢所有的檢測點和控制點的數(shù)據(jù)都具有超級趨勢，包括實時趨勢和歷史趨勢，用戶可以自己定義趨勢曲線的條數(shù)和顯示樣式，包括2維、3維、縮放、拖動、打印、 輸出為圖形的功能，所有的趨勢數(shù)據(jù)都將自動記錄入趨勢數(shù)據(jù)庫，供日后查詢；9、報表系統(tǒng)包括事件日志、報警日志、運行報表等，用戶可以自行定義報表的格式和內(nèi)容，數(shù)據(jù)報表可打印成PDF文檔；10、天然氣計量模塊多種國際通用計算方法供用戶選擇，流量計算包括了天然氣的瞬時流量、累計流量、體積流量、質量流量等眾多數(shù)值的計算，并具有數(shù)據(jù)回滾與自動補充功能；11、據(jù)備份與恢復系統(tǒng)具有強大數(shù)據(jù)備份和恢復功能，用戶可以隨時備份數(shù)據(jù)或這從已備份的數(shù)據(jù)中恢復數(shù)據(jù)。12、參數(shù)設定可設定天然氣孔板流量計系列參數(shù)，并可將設定參數(shù)文件中的數(shù)據(jù)上載到控制器中，將在界面中設定完畢的參數(shù)上載至計算機參數(shù)文件，操作靈活方便，上載設定各運行參數(shù)的高低報警值。13、掉電保護可在掉電后，保存重要參數(shù)設定值，在下次上電時，自動運行控制方案及操作界面。14、通信可采用多種通信方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、多畫面超遠程傳輸、處理。
權利要求
1.一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由多個移動車載橇裝系統(tǒng)組成，拖車內(nèi)各功能單元之間采用高壓法蘭連接，拖車間的外部接口均采用由壬連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，其特征在于，按照工藝流程順序，該系統(tǒng)主要設備功能單元包括含ESD控制面板的地面安全閥、上游數(shù)據(jù)頭、化學注入泵、油嘴管匯、下游數(shù)據(jù)頭和間接加熱爐或蒸汽熱交換器、三相或兩相測試分離器、緩沖罐或計量罐、原油傳輸泵。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 柴油發(fā)電機單元、空氣壓縮機單元、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、化驗室及配套儀器、數(shù)采房和發(fā)電機房等輔助系統(tǒng)功能單元。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，其特征在于，主要功能單元采用防撞框架結構單獨成橇；外部采用由任連接。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)中主要設備功能單元和輔助系統(tǒng)功能單元與拖車采用整體化結構設計，系統(tǒng)所需的高壓直管采用掛鉤式帶鎖死裝置的固定裝置固定；在拖車底橇上橇面設置污水或雨水收集系統(tǒng)，拖車底橇設置收集箱。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試分離器內(nèi)部設有入口消能構件、多組填料、穩(wěn)流裝置、隔板、防渦器、捕霧器以及沖砂裝置等內(nèi)構件，分離器進口、油、氣、水路出口可以相互旁通。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有監(jiān)測、系統(tǒng)維護、事件日志、HMI人機交互、自動報警、報表輸出、天然氣計量、 數(shù)據(jù)備份與恢復、掉電保護、遠程通信等功能模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型車載式油氣田地面測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)由多個獨立的車載模塊組成。主要包括地面安全閥、上游管線、上游數(shù)據(jù)頭、化學注入泵、油嘴管匯、下游數(shù)據(jù)頭、下油管線、間接加熱爐(或蒸汽熱交換器)、測試分離器、緩沖罐或計量罐、原油傳輸泵、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、化驗設施、柴油發(fā)電機、空氣壓縮機、數(shù)采房和發(fā)電機房等17個功能單元。車上各主要功能單元與車輛整體設計，或主要功能單元獨立成橇，拖車內(nèi)部各功能單元之間采用法蘭連接，整車外部接口均采用由壬連接。本發(fā)明較通用的地面測試裝備更具靈活性和實用性，可廣泛用于陸上油氣田地面測試，大大降低測試服務的動遷工作量，節(jié)省大量的成本，尤其適用于國內(nèi)外沙漠地區(qū)油氣田的地面測試。
文檔編號E21B49/00GK102373921SQ20101027306
公開日2012年3月14日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權日2010年8月19日
發(fā)明者富饒, 王毅剛, 肖榮, 黃松 申請人:華油惠博普科技股份有限公司