[发明专利]分相控流式油井三相流在线计量装置及方法

说明书

本发明涉及一种分相控流式油井三相流在线计量装置及方法。主要解决了现有计量方法存在测量精度低的问题。其特征在于：计量罐顶部上出气口、安全口与底部下出液口通过外部管道、流道连通；外部管道下端头通过三通、旁通阀连通流道，流道连接下出液口，流道通过三通连接进液筛管；所述计量方法分为气相、水相和油相测量阶段三个流程，利用流道转换技术，在不同时间段，利用油气水密度的差异，导出不测的分相，留下待测的的一相，使用油气界面传感器和油水界面传感器，精细测量，同时测量流体的温度和压力，得出油气水分相流量。该分相控流式油井三相流在线计量装置及方法，计量精度高，适用于单井、计量站等油、气、水自动分相在线计量。

技术领域

本发明涉及油田采油工程技术领域，尤其涉及一种分相控流式油井三相流在线计量装置及方法。

背景技术

油井产量的计量，特别是油气水三相的分相计量是油田生产管理中的一项重要的工作，准确、及时的计量油井的产量，对油田的生产状况，制定生产方案，具有十分重要的指导意义。目前，国内各油田采用的油井产量计量方法主要有玻璃管量油、翻斗量油、软件量油、两项分离密度法和三相分离计量方法等，这些方法普遍都存在测量精度低问题。

发明内容

本发明在于克服背景技术中现有的计量方法存在测量精度低的问题，从而提供一种分相控流式油井三相流在线计量装置。该一种分相控流式油井三相流在线计量装置，计量精度高，适用于单井、计量站等油、气、水自动分相在线计量，分相测量精度优于±3％。本发明还提供了一种利用分相控流式油井三相流在线计量装置的计量方法。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：一种分相控流式油井三相流在线计量装置，包括计量罐，所述计量罐为中部为缩颈的罐体；计量罐顶部、底部分别开有上出气口、安全口及下出液口，所述上出气口、安全口与下出液口间通过外部管道、流道连通；上出气口的上部管道上接有比例阀A，比例阀A右侧的外部管道部分通过三通、安全阀连接罐顶部的安全口；外部管道下端头通过三通连通流道，流道分别通过三通、比例阀B连接下出液口，通过三通、阀D连接进液筛管；流道两端处分别连接进口法兰、出口法兰。

本发明还提供一种用于分相控流式油井三相流在线计量装置的计量方法，包括以下步骤：

1)第一步：气相测量流程：

打开阀D和比例阀A，关闭比例阀B和阀C，油气水三相流体从进口法兰进入，经过阀D、进液筛管进入计量罐内，计量罐内自上至下会出现气、油、水的分层排列，当油气界面上升到计量罐的上部特定位置时，打开阀D和下出液口比例阀B，关闭上出口比例阀A和旁通阀C，开始计时，气相会慢慢积累在计量罐的上部，并压迫油水从下出液口流出，当气油界面到达计量罐底部特定位置时时，停止计时，这时油气界面传感器会测得油气界面这段时间的位移，再加入压力传感器、温度传感器、计量罐对应的截面积，会得出在标准状态下气相的流量；

2)第二步：水测量流程

打开阀D和比例阀B，关闭阀C和比例阀A,气相会慢慢累计，当油气界面传感器测得油气界面到达计量罐最底端时，计量罐处于完全充气状态，打开阀D和比例阀A，关闭比例阀B和阀C，开始计时，油气水三相流体从进口法兰进入，经过阀D、筛管进入计量罐内，计量罐内自上至下会出现会出现自上至下气、油、水的分层排列，慢慢向上移动，当油水界面上升到离计量罐顶端特定位置时，打开旁通阀C，关闭上出口比例阀A、进液口控制阀D和下出液口比例阀B，停止计时；此时计量罐截取了一段时间的三相流体，经过适当的重力分异，当油水界面移动速度满足要求时，油水界面传感器，测得水相高度；结合测量时间和计量罐各部分截面积，可得到水相的流量；

3)第三步：油相测量流程