[发明专利]一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置及方法

说明书

本发明提供了一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置及方法，包括表头和流动管，流动管一侧安装有驱动件，流动管两侧安装有信号检测器，表头内装有全数字驱动模块、控制器和数据处理模块，信号检测器、控制器和数据处理模块均与全数字驱动模块电信号连接，驱动件与控制器电信号连接；数据处理模块用于根据全数字驱动模块发送的信号得到混相总质量流量和总密度，并分别得到气相质量流量和液相质量流量。本发明可以实现气液不分离同时计量，且测量精度高。

技术领域

本发明属于天然气开发采气工艺技术领域，具体涉及一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置及方法。

背景技术

随着气田不断开发，气井产水情况愈发普遍，若气井产水情况不能被及时监测，将直接影响天然气井正常稳定生产，随着地层压力下降，气井液相(水)的逐步增加，产液数据的实时采集为控制产液量上升速度，治理水淹井提供了可靠数据指导。气井两相流在线监测设备就是在天然气井口，液相(水)的数据变化能及时、有效、直观的采集，为采气工艺部门提供连续液相变化资料，以便于采取有效措施，液相数据的采集也是修井上查看气井工况，实施增产措施效果的评价手段，在线实时监测气井的两相流计量非常重要。

传统的测量方法，常采用分离器将各相分离后单独计量，工艺复杂、分离设备庞大，投资成本较高；采用单相气体流量计结合湿气模型进行含液天然气测量，由于含液天然气流动的复杂性以及对流动特性的认识不足，气量测量误差较大，且无法测量含液量。

现有的商业化气液两相流量计，很多带放射源，而且结构复杂，价格太高，在一定程度上制约了其在单井计量上的应用。由于气液混合导致质量在发生变化，传统驱动方式不能快速响应流体的急剧变化从而导致了质量流量计不能稳定工作，测量不准。

目前，长庆苏里格气田井口采用井间串接、井口湿气在线计量工艺，计量设备主要采用智能旋进漩涡流量计，该流量计为单相流量计，无法同时计量单井混合下的气液产量，且在含液情况下，导致单井产气量计量误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置，克服现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种低渗透气井气液不分离在线计量方法，实现气液不分离精确测量。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置，包括表头和流动管，所述流动管一侧安装有驱动件，所述流动管两侧安装有信号检测器，所述驱动件用于驱动流动管振动，所述信号检测器用于检测流动管振动时的振动参数，所述表头内装有全数字驱动模块、控制器和数据处理模块，所述信号检测器、控制器和数据处理模块均与全数字驱动模块电信号连接，所述驱动件与控制器电信号连接；

所述控制器用于接收到全数字驱动模块的信号后调整驱动件的振动参数，所述数据处理模块用于根据全数字驱动模块发送的信号得到混相总质量流量和总密度，并分别得到气相质量流量和液相质量流量。

所述全数字驱动模块包括相位同步控制模块、频率控制模块、幅度控制模块和幅度可调的正弦信号发生器，所述相位同步控制模块、频率控制模块、幅度控制模块均与幅度可调的正弦信号发生器电信号连接。

所述流动管为两根平行设置的U型管，所述U型管的两端分别连通分流体固定管的两端，所述分流体固定管两端不连通。

所述驱动件为电磁驱动线圈，所述信号检测器为包括相位检测器和振动频率检测器。

还包括压力传感器，所述压力传感器与表头电信号连接，所述压力传感器通过两根取压管分别与分流体固定管两端连接。

所述流动管外有保护套管，所述流动管端部套有频率固定板，所述频率固定板与保护套管下端固定连接。