[发明专利]一种基于密度测量的多相流油气水流量计量装置及方法

说明书

一种基于密度测量的多相流油气水流量计量装置及方法，涉及计量设备技术领域，它包括中空管和套管，套管内设有中空管，中空管与套管之间形成油气水容单元，中空管上部和下部分别安装上感压点和下感压点，上感压点的下方和下感压点的上方分别开设上进液口和下进液口，上进液口和下进液口端口处分别安装截止阀机构，所述的油气水容单元底部开设油气水入口，油气水容单元顶部中心处开设油气水排出口，油气水排出口与中空管连通。本基于密度测量的多相流油气水流量计量装置及方法适用于井口和井下从而实现油、气、水流量计量的方法。

技术领域：

本发明涉及计量设备技术领域，具体涉及一种基于密度测量的多相流油气水流量计量装置及方法。

背景技术：

油井井口油、气、水产液量的计量及井下各个射孔层位油、气、水产液量的测量对于油田开发方案的制定和调整具有重要的作用。油气水流量计量/测量通常采用的技术路线是：采用涡轮等方法测量多相流动体系(油水、油气、气水、油气水)的总流量信息，采用多种方法获得流动体系的组分组成特征(各相持率、密度等)、温度压力等信息；然后对测量信息进行处理获得各相(油、气、水)的流量。以此技术路线为基础，国内外研发了类型众多的测井仪器、井口计量装置及对应的解释方法，由此技术方案发展的测量技术较好的满足了产液量高、含水率低的油井油、气、水流量测量的需求，具有很好的优越性。随着多年注水开发的进行，大多数油田进入中高含水开发阶段，部分油井的含水率高于90％，单井的产液量大多在100m3/d以下，单井产油量只有几方甚至更低，并且普遍伴有脱气现象，导致现有技术测量的油气水流量测量结果与实际相差较大，不能满足低产油量、高含水、油气水三相并存情况下准确计量油、气、水流量的需求。主要原因是现有技术不适应低产油量、高含水情况下的测量要求，气相的存在对流量、相持率的测量都有很大的影响，为此现有的一些地面计量和井下测量技术(专利号CN 112012715A井口产液除气计量装置、专利号CN102758609A适用于高含水条件下的油井三相流测量方法)采用了首先进行气液分离，然后对气相流量、液相流量独立测量的技术路线，结合含水率测量或总流量的测量获得油、水相的流量，由此实现油、气、水相流量的计量。

但这些改进的现有技术也具有不足，满足不了应用要求：

1)气液分离不完全充分。在实际使用过程中需要气与液完全分离，但因为每口井情况不同，甚至同一口井在不同时间、不同射孔层位，其出液和出气情况都不同，有的甚至波动很大，因此，其气液分离不够充分，往往不能达到预期效果，导致测量不稳定。

2)分离气的排出过程对液量的测量准确度有影响。现有技术中通过液面测量装置实现液体流量的测量，分离气的排出快慢对液面的变化具有一定影响，造成液体流量测量不准确。

3)计量装置结构复杂。现有技术计量装置需要气液分离机构、排出机构及实现各相独立测量传感器，装置的复杂度增加；在地面计量装置中，采用的含水率测量参数实际上测量的是持水率数值，低流量情况下的滑脱效应对油、水流量的计量具有很大的影响。

由此可见，寻求一种可实现实时在线测量，测量结果更为精确的油田生产井油、气、水三相流的测量方法，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容：

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种基于密度测量的多相流油气水流量计量装置及方法，它为油田开发中油井井口计量及井下射孔层位产液测量，提供一种适合油气水三相共存条件下，实现油、气、水流量计量的方法。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：包括中空管和套管，套管内设有中空管，中空管与套管之间形成油气水容单元，中空管上部和下部分别安装上感压点和下感压点，上感压点的下方和下感压点的上方分别开设上进液口和下进液口，上进液口和下进液口端口处分别安装截止阀机构，所述的油气水容单元底部开设油气水入口，油气水容单元顶部中心处开设油气水排出口，油气水排出口与中空管连通。

所述的中空管管壁由上至下依次安装流量传感器和密度传感器。