海上油井智能取樣器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種海上油井智能取樣器。海上油井智能取樣器，包括第一電磁閥、第二電磁閥、取樣缸筒、活塞、復位彈簧、儲樣容器、控制器，所述活塞設置在取樣缸筒內(nèi)，活塞一端與取樣缸筒形成內(nèi)腔，所述復位彈簧設置在活塞的另一端與取樣缸筒端面之間，所述第一電磁閥一端與井液管線連接，另一端與取樣缸筒內(nèi)腔連接，所述第二電磁閥一端與取樣缸筒內(nèi)腔連接，另一端與儲樣容器連接，所述控制器接收多相流量計的信號，控制器的輸出開閉信號給第一電磁閥、第二電磁閥。本實用新型在海上石油平臺多相流量計的基礎上加裝取樣器，控制器可編輯軟件實現(xiàn)取樣過程自動化，使得取得油井井液樣品更具有代表性，方便進行連續(xù)性取樣。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及海上石油開采過程中的一種用于標定多相流量計的油井井液取 樣裝置。 海上油井智能取樣器

【背景技術(shù)】
[0002] 油氣水計量是油氣田生產(chǎn)過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的計量方法一般是先 對油氣水進行分離然后再計量。三相計量分離器體積大且對稠油的分離效果不好，因此其 應用受到了一定的限制。多相流量計具有占用空間小、投資少、對分離效果要求低等特點， 在海洋石油生產(chǎn)上被廣泛的應用，但是在應用中發(fā)現(xiàn)使用多相流量計計量誤差比較大，誤 差主要原因為 ：
[0003] 1、高含氣的影響。多相流中氣含量過高時，容易導致部分液體分散在氣相中，超高 的氣液比是計量不準的主要原因；
[0004] 2、高含水的影響。當被測流體高含水時，被測的油量就會產(chǎn)生較大的誤差，同樣當 低含水時，被測水量的誤差就比較大，其主要原因是非高精度儀表對微量的計量誤差會更 明顯；
[0005] 3、文丘里流量計計量誤差；
[0006] 4、不能智能取到含水波動的典型油水樣而使誤差大。
[0007] 海上油田目前采用"多路閥+多相流量計"的方式對單口油井進行油、氣、水的測 量，因誤差大的原因還需對單口油井井液人工取樣，補充和核對多相流量計分析的數(shù)據(jù)，對 比分析，及時對多相流量計進行標定。如何取到具有代表性油樣做分析與測量結(jié)果進行比 對，是判斷多相流量計計量準確度的關(guān)鍵。常用的油井井液人工取樣裝置是一個簡單的取 樣閥門，閥門設置在井口管線旁，通過人工控制閥門開關(guān)大小，從管線內(nèi)提取油井井液體樣 品，進行井液含水率分析。由于提取井液裝置沒有進行油氣分離功能，提取井液油氣混合物 同時從閥門取樣嘴噴出，給取樣工作帶來困難；在氣、油混合比高、油井混合液體流型多變 時，在一定的時間內(nèi)很難取得井液樣品，取樣工作時間長，還造成大量天然氣泄漏，形成操 作安全隱患和空氣污染、環(huán)保風險。另外，由于人工取樣，取樣時間長短的隨意性與油井產(chǎn) 出液流型本身的不穩(wěn)定性，使得目前使用的油井井液取樣裝置，所取得樣品的含水與油井 實際產(chǎn)液含水存在較大差異。部分間歇油井或產(chǎn)氣量大的油井取樣花費時間長、難以取得 到具有代表的井液樣品，用來校對多相流量計時可靠性差，不能及時采取措施標定伽馬傳 感器，是造成多相流量計測試誤差大的主要原因。
[0008] 對于含水波動大的井，人工也很難取到與多相流量計測得的數(shù)據(jù)一樣的油水樣。 取不到典型油水樣所帶來的問題：一方面給多相流量計標定時間判斷帶來誤差，造成人力 物力浪費；另一方面單井典型含水率不準，給油藏分析地層數(shù)據(jù)帶來偏差。盡管現(xiàn)場分多次 取樣，混合后測含水率，含水波動大的井，還是存在比較大的誤差。而且給現(xiàn)場操作工帶來 很大的工作量，尤其在操作人員比較少的井口平臺，取樣占用時間多時很難兼顧其他作業(yè) 時，給現(xiàn)場監(jiān)控帶來不安全因素。
[0009] 上述論述內(nèi)容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本實用新 型的各個方面相關(guān)的技術(shù)的各個方面，相信該論述內(nèi)容有助于為讀者提供背景信息，以有 利于更好地理解本實用新型的各個方面，因此，應了解是以這個角度來閱讀這些論述，而不 是承認現(xiàn)有技術(shù)。 實用新型內(nèi)容
[0010] 本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種海上油井智能取樣器， 解決多相流量計誤差大和人工取樣效率低的問題。
[0011] 本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0012] 提供一種海上油井智能取樣器，包括第一電磁閥、第二電磁閥、取樣缸筒、活塞、復 位彈簧、儲樣容器、控制器，所述活塞設置在取樣缸筒內(nèi)，活塞一端與取樣缸筒形成內(nèi)腔，所 述復位彈簧設置在活塞的另一端與取樣缸筒端面之間，所述第一電磁閥一端與井液管線連 接，另一端與取樣缸筒內(nèi)腔連接，所述第二電磁閥一端與取樣缸筒內(nèi)腔連接，另一端與儲樣 容器連接，所述控制器接收多相流量計的信號，控制器的輸出開閉信號給第一電磁閥、第二 電磁閥。
[0013] 其中，所述第一電磁閥與井液管線之間串接有自立式壓力控制閥。
[0014] 其中，所述第一電磁閥與井液管線之間串接有球閥。
[0015] 其中，還包括壓力安全閥，壓力安全閥的輸入端與取樣缸筒內(nèi)腔連接。
[0016] 其中，所述儲樣容器上設置有手動三通泄壓閥。
[0017] 本實用新型提供的海上油井智能取樣器，包括第一電磁閥、第二電磁閥、取樣缸 筒、活塞、復位彈簧、儲樣容器、控制器，所述活塞設置在取樣缸筒內(nèi)，活塞一端與取樣缸筒 形成內(nèi)腔，所述復位彈簧設置在活塞的另一端與取樣缸筒端面之間，所述第一電磁閥一端 與井液管線連接，另一端與取樣缸筒內(nèi)腔連接，所述第二電磁閥一端與取樣缸筒內(nèi)腔連接， 另一端與儲樣容器連接，所述控制器接收多相流量計的信號，控制器的輸出開閉信號給第 一電磁閥、第二電磁閥。本實用新型的依托多相流量計瞬時含水率，可進行及時取樣、定時 間隔取樣、智能判斷含水率變化，進行自動取樣時間間隔調(diào)整。能自行液、氣分離、智能連續(xù) 取樣，提高取樣準確性，減少了天然氣泄漏、提高操作安全性，節(jié)省人工取樣時間、提高勞動 效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本實用新型的 任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附 圖獲得其它的附圖。
[0019] 圖1是海上油井智能取樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2是多相流量計測量值的含水率波動示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具 體實施例對本實用新型作進一步詳細的描述，需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的 實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0022] 本實用新型的核心在于提供一種海上油井智能取樣器，解決多相流量計誤差大和 人工取樣效率低的問題。
[0023] 如圖1所示，本實用新型所述的海上油井智能取樣器，包括第一電磁閥1、第二電 磁閥2、取樣缸筒3、活塞4、復位彈簧5、儲樣容器6、控制器7。所述活塞4設置在取樣缸筒 3內(nèi)，活塞4 一端與取樣缸筒3形成內(nèi)腔，所述復位彈簧5設置在活塞4的另一端與取樣缸 筒3端面之間。所述第一電磁閥1、第二電磁閥2優(yōu)選為3/8"150LB電磁閥。所述第一電磁 閥1 一端與井液管線12連接，另一端與取樣缸筒3內(nèi)腔連接，所述第二電磁閥2 -端與取 樣缸筒3內(nèi)腔連接，另一端與儲樣容器6連接。所述控制器7接收多相流量計13的信號， 控制器7的輸出開閉信號給第一電磁閥1、第二電磁閥2,控制器7可通過編輯軟件實現(xiàn)控 制。
[0024] 優(yōu)選的，所述第一電磁閥1與井液管線之間串接有球閥9、自立式壓力控制閥8,球 閥9優(yōu)選為3/8" 600LB球閥，自立式壓力控制閥8優(yōu)選為3/8" 600LB自立式壓力控制閥。
[0025] 優(yōu)選的，所述取樣缸筒3內(nèi)腔還接有壓力安全閥10,壓力安全閥10為取樣缸筒3 內(nèi)腔提供超壓保護。所述儲樣容器6上設置有手動三通泄壓閥11，手動三通泄壓閥11優(yōu)選 為3/4"150LB手動三通泄壓閥。手動三通泄壓閥11經(jīng)放氣管線連接至閉排，其作用不取樣 時為儲樣容器6憋壓，取樣時泄壓。
[0026] 本實用新型工作原理如下：在多相流量計測量出口下游開口連接如圖1裝置，具 體位置要根據(jù)多相流量計測量范圍通過計算而確定。通過編程來控制電磁閥來控制取樣時 機。以定時自動取樣為例，當需對某口油井進行測量時，首先在中控計算機上控制多路閥轉(zhuǎn) 到需要測量的某口油井，在控制器上啟動油井測量，同時輸入取樣時間段和時間間隔，在規(guī) 定的時間段開始后，控制器首先控制第一電磁閥1開啟一段時間后關(guān)閉，多相流量計下游 井液引入取樣缸筒3內(nèi)腔，活塞4在井液壓力推動作用下，壓縮復位彈簧5,井液進入并充滿 取樣缸筒3內(nèi)腔，控制器再控制第二電磁閥2開啟一段時間后關(guān)閉，活塞4在復位彈簧5的 作用下復位，把取樣缸筒3的井液壓入儲樣容器6內(nèi)。在下一個時間間隔內(nèi)，重復上述取樣 步驟，直至可拆卸式的儲樣容器全部完成某口井的取樣，拆卸對此口油井取樣完成好的儲 樣容器，可隨即安裝新的儲樣容器繼續(xù)下一口油井取樣，對取樣完成后的儲樣容器送至化 驗室測定含油、含水率,最終取樣測定完成。
[0027] 下面結(jié)合具體工況詳細說明本實用新型。
[0028] 如圖2所示，通過編程，可以取多相流量計瞬時含水率數(shù)據(jù)C1，一分鐘后第二個數(shù) 據(jù)C2,計算機自動對比| (T2-T1)/T平均|是否大于10% (設定的波動范圍)，如果不大于 就繼續(xù)取下一個點，直到I (Tx-TlVT平均I大于10%，記下時間X，同樣以Tx作為初始值， 計算滿足I (Ty-TX)/T (x、y)平均I大于10%，記下y，那么利用比例公式可以預測從Ty點 回到平均值所用的時間為：ΛΤ= (y-X)*|Ty_TXY均|/| Ty-Tx |即為下個取樣時間，第一 電磁閥1開啟2秒后關(guān)閉，第二電磁閥2開啟10S后關(guān)閉，取樣20ml。這時取到的數(shù)據(jù)為上 兩個波峰和波谷的平均值。依次計算下一個取樣時間?？梢赃B續(xù)取樣100次(根據(jù)儲樣容 積設定)。
[0029] 除上述取樣方式外，本實用新型還能實現(xiàn)定時自動取樣：輸入取樣時間段和時間 間隔后，取樣器自動在所規(guī)定時間段內(nèi)按要求時間間隔取樣。
[0030] 本實用新型能集中為單口油井及時取樣，能準確比校多相流量計，及時判斷標定 到期時間；能定時間間隔連續(xù)取樣；能根據(jù)含水變化率自動判斷，智能化決定取樣間隔。可 以為油藏人員提供更加準確的含水數(shù)據(jù)，也能大大減輕現(xiàn)場操作人員勞動強度，使現(xiàn)場安 全多一份保障。
[0031] 上面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新 型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，不能理解為對本實用新型保 護范圍的限制。
[0032] 總之，本實用新型雖然例舉了上述優(yōu)選實施方式，但是應該說明，雖然本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可以進行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本實用新型的范圍，否則 都應該包括在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種海上油井智能取樣器，其特征在于：包括第一電磁閥（1)、第二電磁閥（2)、取樣 缸筒（3)、活塞（4)、復位彈簧（5)、儲樣容器（6)、控制器（7)，所述活塞（4)設置在取樣缸筒 (3)內(nèi)，活塞（4) 一端與取樣缸筒（3)形成內(nèi)腔，所述復位彈簧（5)設置在活塞（4)的另一 端與取樣缸筒（3)端面之間，所述第一電磁閥（1) 一端與井液管線連接，另一端與取樣缸筒 (3)內(nèi)腔連接，所述第二電磁閥（2) -端與取樣缸筒（3)內(nèi)腔連接，另一端與儲樣容器（6)連 接，所述控制器（7)接收多相流量計（13)的信號，控制器（7)的輸出開閉信號給第一電磁閥 (1)、第二電磁閥（2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上油井智能取樣器，其特征在于：所述第一電磁閥（1)與井 液管線之間串接有自立式壓力控制閥（8 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上油井智能取樣器，其特征在于：所述第一電磁閥（1)與井 液管線之間串接有球閥（9)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上油井智能取樣器，其特征在于：還包括壓力安全閥（10)， 壓力安全閥（10)的輸入端與取樣缸筒（3)內(nèi)腔連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上油井智能取樣器，其特征在于：所述儲樣容器（6)上設置 有手動三通泄壓閥（11)。
【文檔編號】E21B49/08GK203847106SQ201320751450
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】崔嶸, 張萬兵, 熊永功, 戴毅, 莊凌志, 武國營, 楊波, 王文俊, 傅劍峰, 黃啟宇, 王居親, 張林華 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司湛江分公司