一種油井油氣水三相流智能分離器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及氣、油、水分離處理的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種應(yīng)用在油井生產(chǎn)中油氣水三相流智能分離器，分離器本體內(nèi)部空間分布為上部分離暫存器、液體暫存器和下部分離暫存器，磁伸縮液位計(jì)通過護(hù)管從上部分離暫存器頂部插入到液體暫存器的底部；所述上部分離暫存器通過截流器和連接管線與液體暫存器相連通，液體暫存器通過連接管線和截流器與下部分離暫存器相連通，液體暫存器與下部分離暫存器之間同時(shí)設(shè)置有氣體連接管線，上部分離暫存器的上部通過氣相連接管線連接到氣液輸出管線上，氣相連接管線上設(shè)置有智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)；上部分離暫存器的上部和液體暫存器的下部分別連接差壓變送器的兩個(gè)端口。
【專利說明】一種油井油氣水三相流智能分離器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣、油、水分離處理的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種應(yīng)用在油井生產(chǎn)中油氣水三相流智能分離器。

【背景技術(shù)】
[0002]在油氣田采集過程中，需要解決油水氣分離的問題。目前的油水氣分離排液過程中需要對水含量和氣含量進(jìn)行計(jì)量，油井計(jì)量工作在油田石油生產(chǎn)中占有十分重要的地位，長期以來油井產(chǎn)出的液、天然氣及含水量使用大型分離器或者大油罐通過人工間斷測量的方法來完成，但是此方法不但需要大量的專業(yè)技術(shù)人員，而且由于不是連續(xù)的計(jì)量，故造成的計(jì)量盲區(qū)大，數(shù)據(jù)誤差由于人為因素的情況增加，所以人工測量的數(shù)據(jù)不能代表油井實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行狀況，更不能及時(shí)判斷出故障的發(fā)生。目前有些公司開發(fā)出一種自動(dòng)檢測裝置，但由于測量量程范圍窄，誤差大，測量單一，價(jià)格高等諸多問題已經(jīng)不被市場認(rèn)可。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提供一種應(yīng)用在油井生產(chǎn)中油氣水三相流智能測量并將油氣水分離的智能分離器。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種油井油氣水三相流智能分離器，包括有分離器本體和智能控制系統(tǒng)(I )，分離器本體內(nèi)部空間分布為上部分離暫存器(12)、液體暫存器(13)和下部分離暫存器(8)，液體暫存器(13)位于上部分離暫存器(12)和下部分離暫存器(8)之間；流體輸入管線(9)通過安全閥(2)與上部分離暫存器(12)連通，上部分離暫存器(12)上還設(shè)置有磁伸縮液位計(jì)
(3)和截流器；所述磁伸縮液位計(jì)(3)通過護(hù)管(16)從上部分離暫存器(12)頂部插入到液體暫存器(13)的底部；所述上部分離暫存器(12)通過截流器(4)和連接管線(14)與液體暫存器(13)相連通，液體暫存器(13)通過連接管線(14)和截流器(5)與下部分離暫存器
(8)相連通，液體暫存器(13)與下部分離暫存器(8)之間同時(shí)設(shè)置有氣體連接管線(15)，氣體連接管線(15 )的兩端分別連接液體暫存器(13 )的上部和下部分離暫存器(8 )的上部；上部分離暫存器(12)的上部通過氣相連接管線(17)連接到氣液輸出管線(7)上，氣相連接管線(17)上設(shè)置有智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)(6);上部分離暫存器(12)的上部和液體暫存器(13)的下部分別連接差壓變送器(11)的兩個(gè)端口 ；所述智能控制系統(tǒng)(I)分別與安全閥(2)、磁伸縮液位計(jì)(3)、截流器(4)、截流器(5)、智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)(6)以及差壓變送器(11)的數(shù)據(jù)信號(hào)線連接；所述下部分離暫存器(8)的底部設(shè)置出口且與氣液輸出管線(7)連通。
[0006]具體的，所述流體輸入管線(9)上還連接有壓力變送器(18)和溫度變送器(10)，所述壓力變送器(18)和溫度變送器(10)數(shù)據(jù)信號(hào)線與智能控制系統(tǒng)(I)連接。
[0007]本實(shí)用新型所述的分離器無計(jì)量盲區(qū)，測量范圍寬，誤差小，占地少，安裝方便，自動(dòng)化程度高，可以無人值守安全運(yùn)行，減少了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)省了勞動(dòng)力，對于油田計(jì)量站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化油氣水三相流實(shí)時(shí)在線監(jiān)測計(jì)量及分離特別適用。同時(shí)本實(shí)用新型所述的分離器集成了溫度壓力信號(hào)，智能控制系統(tǒng)集成了抽油機(jī)動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)，允許抽油機(jī)的運(yùn)行信號(hào)接入，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測油井的生產(chǎn)和運(yùn)行狀況，根據(jù)實(shí)際測量情況作出分離的水和氣的動(dòng)作，做到一機(jī)多能，智能化操作，能為油田節(jié)約大量費(fèi)用，極大的提高生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]I智能控制系統(tǒng)2安全閥3磁伸縮液位計(jì)4截流器5截流器
[0010]6智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)7氣液輸出管線8下部分離暫存器
[0011]9流體輸入管線10溫度變送器11差壓變送器12上部分離暫存器
[0012]13液體暫存器14連接管線15連接管線16護(hù)管17氣相連接管線
[0013]I8壓力變送器。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示為本實(shí)用新型一種油井油氣水三相流智能分離器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括有分離器本體和智能控制系統(tǒng)1，分離器本體內(nèi)部空間分布為上部分離暫存器12、液體暫存器13和下部分離暫存器8，液體暫存器13位于上部分離暫存器12和下部分離暫存器8之間。
[0015]流體輸入管線9通過安全閥2與上部分離暫存器12連通，上部分離暫存器12上還設(shè)置有磁伸縮液位計(jì)3和截流器；所述磁伸縮液位計(jì)3通過護(hù)管16從上部分離暫存器12頂部插入到液體暫存器13的底部；所述上部分離暫存器12通過截流器4和連接管線14與液體暫存器13相連通，液體暫存器13通過連接管線14和截流器5與下部分離暫存器8相連通，液體暫存器13與下部分離暫存器8之間同時(shí)設(shè)置有氣體連接管線15，氣體連接管線15的兩端分別連接液體暫存器13的上部和下部分離暫存器8的上部；上部分離暫存器12的上部通過氣相連接管線17連接到氣液輸出管線7上，氣相連接管線17上設(shè)置有智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)6 ;上部分離暫存器12的上部和液體暫存器13的下部分別連接差壓變送器11的兩個(gè)端口 ；所述下部分離暫存器8的底部設(shè)置出口且與氣液輸出管線7連通。
[0016]所述智能控制系統(tǒng)I分別與安全閥2、磁伸縮液位計(jì)3、截流器4、截流器5、智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)6以及差壓變送器11的數(shù)據(jù)信號(hào)線連接。所述流體輸入管線9上還連接有壓力變送器18和溫度變送器10，所述壓力變送器18和溫度變送器10數(shù)據(jù)信號(hào)線與智能控制系統(tǒng)I連接。
[0017]在生產(chǎn)過程中，需要使用本實(shí)用新型設(shè)備時(shí)，首先啟動(dòng)設(shè)備，此時(shí)智能控制系統(tǒng)I會(huì)指令截流器5關(guān)閉，截流器4打開，計(jì)時(shí)開始，氣液混合流體通過氣液輸入管線9進(jìn)入上部分離暫存器12，經(jīng)過上部分離暫存器12的分離后，由于重力的作用液體會(huì)通過截流器4流入到液體暫存器13內(nèi)，由于密度的作用水會(huì)在液體暫存器13的最下面而油會(huì)在水的上面，此時(shí)差壓變送器11會(huì)檢測到進(jìn)入液體暫存器13內(nèi)的液體差壓值，磁伸縮液位計(jì)3會(huì)監(jiān)測經(jīng)過分離后進(jìn)入液體暫存器13內(nèi)的液體高度，智能控制系統(tǒng)I會(huì)實(shí)時(shí)采集差壓變送器11測得的差壓值和磁伸縮液位計(jì)3測得的高度值，并根據(jù)計(jì)算式I計(jì)算出液體的實(shí)時(shí)質(zhì)量。當(dāng)差壓變送器11反饋的數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，智能控制系統(tǒng)I計(jì)算的重量達(dá)到設(shè)定重量，智能控制系統(tǒng)I會(huì)指令關(guān)閉截流器4，并延時(shí)幾秒之后采集保存最終差壓變送器11和磁伸縮液位計(jì)3此時(shí)的數(shù)值。智能控制系統(tǒng)I此時(shí)會(huì)指令截流器5打開，此時(shí)液體暫存器13里下部的水會(huì)通過截流器5經(jīng)下部分離暫存器8流入到氣液輸出管線7，當(dāng)智能控制系統(tǒng)I監(jiān)測到差壓變送器11反饋的數(shù)據(jù)為零時(shí)，智能控制系統(tǒng)I指令截流器5關(guān)閉，截流器4打開，同時(shí)計(jì)時(shí)重新開始，當(dāng)差壓變送器11檢測到的液體經(jīng)智能控制系統(tǒng)I計(jì)算的重量再次達(dá)到設(shè)定值時(shí)，智能控制系統(tǒng)I又會(huì)指令截流器4關(guān)閉，并延時(shí)幾秒之后采集差壓變送器11和磁伸縮液位計(jì)3的數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)玫綌?shù)值后智能控制系統(tǒng)I便會(huì)指令截流器5打開，此時(shí)液體暫存器13里的水會(huì)通過截流器5經(jīng)下部分離暫存器8流入到氣液輸出管線7。如此循環(huán)計(jì)量，智能控制系統(tǒng)I會(huì)根據(jù)每次達(dá)到設(shè)定值時(shí)采集差壓變送器11的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算后累加，得出啟動(dòng)后的時(shí)間段內(nèi)的液得質(zhì)量，根據(jù)公式2可以得出實(shí)時(shí)的流量，根據(jù)公式3得出日產(chǎn)量，集磁伸縮液位計(jì)3的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算后智能控制系統(tǒng)I根據(jù)公式④計(jì)算出這一罐的平均質(zhì)量含水率。
W2 hp
[0018]JJfJt.........................................................................g
[0019]I
M
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[。。22] G=vwx8640
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[0024]U =-1 —-
Λ?_ P o V A P j
[0025]4
[0026]m -Kg 液體質(zhì)量(智能控制系統(tǒng)根據(jù)差壓變送器11計(jì)算出的液體質(zhì)量)
[0027]ΔΡ-pa 液體差壓(差壓變送器11的數(shù)據(jù))
[0028]r—m罐體半徑
[0029]g—m/s~2 重力加速度(9.8m/s~2 )
[0030]V—Kg/s 液體流量
M
[0031]Μ—Kg液體質(zhì)量累加值
[0032]t—s設(shè)備運(yùn)行時(shí)間
[0033]G---Kg日產(chǎn)量
[0034]■■■■■■■ - 畫,純水密度
[0035]β.——Sgjm純油密度
[0036]\--m液體高度(磁伸縮液位計(jì)3的數(shù)據(jù))
[0037]質(zhì)量含水率
[0038]本實(shí)施例測氣原理如下:
[0039]啟動(dòng)設(shè)備運(yùn)行，開始計(jì)時(shí)的同時(shí)，氣液混合流經(jīng)氣液輸入管線9進(jìn)入上部分離暫存器12時(shí)，上部分離暫存器12會(huì)分離出氣液混合流中的大部分氣體，氣液混合流經(jīng)上部分離暫存器12進(jìn)入到液體暫存器13和下部分離暫存器8時(shí)進(jìn)一步分離混合流中的氣體，下部分離暫存器8分離出的氣體經(jīng)連接管線15進(jìn)入液體暫存器13中，液體暫存器13中分離出的氣體經(jīng)連接管線14進(jìn)入到上部分離暫存器12的頂部，所有分離出的氣體經(jīng)由旋進(jìn)旋渦流量計(jì)6經(jīng)行氣體計(jì)量，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)6檢測到氣體流量后會(huì)給智能控制系統(tǒng)I提供瞬時(shí)流量信號(hào)，智能控制系統(tǒng)I對這個(gè)瞬時(shí)氣體流量值采用定時(shí)中斷采集計(jì)算流量累積值，結(jié)合啟動(dòng)后的運(yùn)行時(shí)間即可得出氣體的日產(chǎn)量。
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Q 二 — χ86400
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[0041]氣體累積量
[0042]1--S系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間
[0043]日產(chǎn)氣量
[0044]V ——縛爾3Z瞬時(shí)流量(旋進(jìn)旋渦流量計(jì)6的數(shù)據(jù))
/S
[0045]根據(jù)本使用新型所提供的智能分離器，可實(shí)時(shí)的測量水和氣的含量，進(jìn)而可以根據(jù)含量做出是否排水和排氣的動(dòng)作，做到一機(jī)多能，智能化操作，能為油田節(jié)約大量費(fèi)用，極大的提1?生廣效率。
【權(quán)利要求】
1.一種油井油氣水三相流智能分離器，包括有分離器本體和智能控制系統(tǒng)(I)，其特征在于，分離器本體內(nèi)部空間分布為上部分離暫存器(12)、液體暫存器(13)和下部分離暫存器(8)，液體暫存器(13)位于上部分離暫存器(12)和下部分離暫存器(8)之間；流體輸入管線(9)通過安全閥(2)與上部分離暫存器(12)連通，上部分離暫存器(12)上還設(shè)置有磁伸縮液位計(jì)(3)和截流器；所述磁伸縮液位計(jì)(3)通過護(hù)管(16)從上部分離暫存器(12)頂部插入到液體暫存器(13)的底部；所述上部分離暫存器(12)通過截流器(4)和連接管線(14)與液體暫存器(13)相連通，液體暫存器(13)通過連接管線(14)和截流器(5)與下部分離暫存器(8)相連通，液體暫存器(13)與下部分離暫存器(8)之間同時(shí)設(shè)置有氣體連接管線(15)，氣體連接管線(15)的兩端分別連接液體暫存器(13)的上部和下部分離暫存器(8)的上部；上部分離暫存器(12)的上部通過氣相連接管線(17)連接到氣液輸出管線(7)上，氣相連接管線(17)上設(shè)置有智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)(6);上部分離暫存器(12)的上部和液體暫存器(13)的下部分別連接差壓變送器(11)的兩個(gè)端口 ；所述智能控制系統(tǒng)(I)分別與安全閥(2)、磁伸縮液位計(jì)(3)、截流器(4)、截流器(5)、智能旋進(jìn)旋渦流量計(jì)(6)以及差壓變送器(11)的數(shù)據(jù)信號(hào)線連接；所述下部分離暫存器(8 )的底部設(shè)置出口且與氣液輸出管線(7)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種油井油氣水三相流智能分離器，其特征在于，所述流體輸入管線(9)上還連接有壓力變送器(18)和溫度變送器(10)，所述壓力變送器(18)和溫度變送器(10)數(shù)據(jù)信號(hào)線與智能控制系統(tǒng)(I)連接。
【文檔編號(hào)】G01F15/08GK204024629SQ201420428078
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】李凱旋, 張會(huì)斌, 馬士偉, 吳佩 申請人:濮陽市亞華石油機(jī)械設(shè)備有限公司