[外观设计]虹吸式石油单井计量装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及石油单井计量技术领域，特别公开一种虹吸式石油单井计量装置及其应用。

背景技术

单井计量是标准化、数字化油田建设中最关键的一项基础工作，是油藏数据值模拟动态分析油田生产运行的重要环节，对油井产量进行准确、及时的计量，对掌握油藏状况，制定生产方案，具有重要的指导意义。

目前，国内各油田采用的油井产量计量方法主要有以下几种：水平高架罐量油；玻璃管量油；电极液位量油；功图法；液面恢复法；翻斗法。

水平高架罐量油法和玻璃管流量计，这两种计量方法比较原始，工人劳动强度大，准确度低，可靠性差。

正如大庆油田周少春指出的(周少春，低产井单井计量技术现状及对策，气田地面工程，2008(08):57-58.)，液面恢复法和功图法计量也存在较多的问题。这两种计量方法需要大量的油井生产数据，难以作到计算机自动识别示功图，并且需要一些经验参数，具有较大的人为因素，造成计量误差较大，使用效果并不理想，传统的计量方法(包括电极液位量油)所得到的产液量，无论是使用分离器常数换算还是差压液位换算，最终还是测量出的液体体积，通过密度折算出来的产液量，由于其密度的差异性，因而所得到的产液量必然存在一定的误差。

翻斗式计量存在结构上的缺陷，长期工作稳定性大大降低，例如专利CN201000350Y公开的改进型的双翻斗单井计量仪也存在该问题。

在胜利油田使用的单井产量计量系统(王建强,刘宗恩,何俊海,黄少华,周巍，胜利油田单井产量计量系统，油气田地面工程[J]，2011(08):67.)由机柜、电磁阀、计量罐(由缸体及活塞等组成)、管线、控制开关、电子称、氮气瓶、压力传感器和控制系统等组成。控制系统控制电磁阀的开启或关闭使产液进入或排出计量罐,同时采集记录电子称的读数的变化及计量时间，得到产量数值。在需要计量时可以方便地将单井产量计量系统接入；计量完成后可直接将系统与采油管路脱开。其在一定程度上满足油井产量计量的需要，但是其采用电控系统控制，其部件较多且结构复杂，且容易产生安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虹吸式石油单井计量装置，其利用虹吸原理实现排油，整个过程全属物理结构的机械运动，不借助电力控制，且虹吸时间不超过30秒，保证了石油单井计量的精度以及安全性。

本发明的又一目的在于提供一种虹吸式石油单井计量装置在间歇性、低产量油井的液量产量计量中的应用。

本发明提供一种虹吸式石油单井计量装置，适用于间歇性、低产量油井的液量产量计量，包括

上缸体，用于石油的液量取样和储存，与石油输送管道连接；

下缸体，位于上缸体的下方；

浮球阀，设于上缸体和下缸体间，处于开度状态时，供上缸体的石油流入下缸体；

溢流管，一端置于上缸体内，一端连接于下缸体内部；以及

虹吸管，一端置于下缸体内，另一端置于虹吸式石油单井计量装置的外部。

初始阶段，阀门在重力作用下，处于关闭状态；石油首先从输送管道进入上缸体，进行液量取样和储存；当液量达到上缸体内溢流管的溢流管高度后，石油开始流入下缸体；随着下缸体液位升高，浮球阀受到的浮力逐渐增大，当液位达到一定高度(比如说，U型虹吸管弯头的下沿)，浮球阀受到的浮力大于浮球阀组重力与上缸体石油液压的重力之和，浮球阀开始上移，阀门逐渐被打开；上缸体的石油快速注入下缸体，使下缸体的液面猛然增高；达到虹吸条件，形成虹吸，将上缸体与下缸体的石油迅速排出(虹吸原理)；随着石油的排放，浮球阀组逐渐下移，回到初始阶段。整个过程全属物理结构运动，不借助电力控制，虹吸时间不超过20秒，计量的精度以及安全性得到保证。

较佳的，为避免在浮球阀出现故障时，无限量地充入石油而未能及时发现，甚至带来缸体压爆的危险，上缸体内还设有应急溢流管，一端置于上缸体内，另一端与虹吸式石油单井计量装置的外部连接；其溢流高度高于所述溢流管的溢流高度。

较佳的，所述的浮球阀包括浮球、连杆和设于上缸体与下缸体之间的阀门；其中，

浮球设于下缸体内，在石油浮力的作用下向上运动；

连杆分别与浮球、阀门连接，浮球向上运动带动连杆向上运动而打开阀门的开度。

较佳的，所述的阀门包括位于上缸体与下缸体间连接处的燕尾槽，以及与燕尾槽匹配的倒梯形阀块，所述阀块与连杆相连接。

较佳的，下缸体的底部设有下凹槽，所述虹吸管的短壁端的下缘置于所述的凹槽内。