專利名稱：油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種油氣開采領(lǐng)域的流量測量系統(tǒng)，特別是涉及一種 油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，高壓凝析氣田開發(fā)過程中， 一直存在凝析油中的含水量無法準(zhǔn) 確計量的問題。凝析氣集中處理站通常采用氣液分離器、流量計和分析化
驗的方式進(jìn)行油氣水計量。塔里木高壓凝析氣井氣油比大(2000m7t以上)、 油水密度差大(近0.4t/m3)等特點，現(xiàn)有工藝流程難以取到有代表性的油 水混合樣，不能掌握單井含水率及變化趨勢，無法正確進(jìn)行油藏開發(fā)動態(tài) 分析及開發(fā)方案適時調(diào)整，嚴(yán)重影響油藏開發(fā)效果和油氣處理系統(tǒng)的及時 配套。同時，由于含水率測定不準(zhǔn)確，無法有效采取防腐蝕措施。
由此可見，上述現(xiàn)有的油氣水流量測量系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍 存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品 設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè) 一種新型結(jié)構(gòu)的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有 的油氣水流量測量系統(tǒng)，使其更具有實用性。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有的油氣水三相流量測量系統(tǒng)存 在的缺陷，而提供一種新的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，所要解 決的技術(shù)問題是使其能夠準(zhǔn)確測量高壓凝析氣井凝析油含水量，實現(xiàn)油氣 井在線監(jiān)測，從而更加適于實用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。 依據(jù)本實用新型提出的一種油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，用于測 量單井油氣水的流量，其包括:用于測量單井油氣水的流量，包括三相不 分離流量計，用于實時計量油氣水瞬時流量；現(xiàn)場二次儀表，與上述的三
相不分離流量計相連，用于向該三相不分離流量計提供電源，并采集三相
不分離流量計的電信號，計算油氣水三相的流量；以及工控機(jī)，通過通訊 電纜連接于所述的現(xiàn)場二次儀表，實時顯示油水氣的流量，并將油水氣的 流量數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存。
本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。
前述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其還包括計量分離器，連 接于上述的三相不分離流量計，用于對油氣水三相分離；以及油流量計、氣 體流量計和水流量計分別連接于所述的計量分離器，用于對分離后油、氣 和水的流量單獨計量。
前述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其中所述的三相不分離 流量計包括:主管道；文丘里裝置，設(shè)置于主管道上，用于測量主管道內(nèi)流 體的流量；電導(dǎo)率測量傳感器，設(shè)置于主管道內(nèi)，用于計算小氣泡的氣相 分率、油氣水各相相分率、氣體和液體流速；電容測量傳感器，設(shè)置于主 管道內(nèi)，用于計算大、小氣泡的氣相分率、油氣水各相相分率、氣體和液 體流速；以及伽瑪密度計，設(shè)置于主管道內(nèi)，用于計算流體的密度。
前述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其中所述的電導(dǎo)率測量 傳感器包括沿混合物流動方向依次設(shè)置的發(fā)射電極、由兩個小電極構(gòu)成 的備用電極組、由兩個小電極構(gòu)成的工作電極組以及探測電極。
前述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其中所述的工作電極組 的兩個小電極的間距為65腿;所述備用電極組的兩個小電極的間距為65mm。
前述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其中所述的電容測量傳 感器包括沿混合物流動方向依次設(shè)置的第一大電極、第一小電極、激發(fā) 線圈、第二小電極、以及第二大電極；其中，第一大電極和第二大電極構(gòu) 成大電極組，第一小電極和第二小電極構(gòu)成第三小電極組。
前述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其中所述的大電極組的 兩個大電極的間距為165mm，所述的第三小電極組的兩個小電極間距為 65mm，且該第三小電極組設(shè)置于該大電極組的兩個大電極之間。
前述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其中所述的伽瑪密度計
由發(fā)射裝置和接收裝置兩部分構(gòu)成；該發(fā)射裝置由放射源、鉛盒、機(jī)械快 門和不銹鋼板構(gòu)成；該接收裝置由接收晶體、光電倍增管和電子放大部件構(gòu)成。
前述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其中所述的接收晶體為 碘化鈉加鉈。
前述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其中所述的現(xiàn)場二次儀
表由流量計算機(jī)、電源模塊、安全柵、密度計界面卡和接線端子組成；所 述流量計算機(jī)由通訊模塊和計算模塊組成。
借由上述技術(shù)方案，本實用新型油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng) 至少具有下列優(yōu)點
本實用新型提出的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，能夠在線實 時計量油氣水產(chǎn)量，能準(zhǔn)確計量單井含水率及變化趨勢，有利于監(jiān)測油氣井 生產(chǎn)情況，為病態(tài)生產(chǎn)工況的診斷提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，避免水竄、氣竄 和嚴(yán)重堵塞等異常情況的發(fā)生，符合油田精細(xì)化作業(yè)的要求。
該油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，是中國陸上油氣田首次成功 應(yīng)用三相流量計計量單井油氣水產(chǎn)量，為陸上油氣田尤其是高壓凝析氣田 的單井計量拓寬了途徑，指明了單井計量的發(fā)展方向。
本實用新型的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，由于還具有三相 分離的油氣水測量設(shè)備，從而可以對不分離流量計的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行相互驗 證，從而保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
綜上所述，本實用新型特殊結(jié)構(gòu)的油氣水三相在線不分離流量測量系 統(tǒng)，其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結(jié)構(gòu) 設(shè)計公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改 進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的油氣 水三相流量測量系統(tǒng)具有增進(jìn)的多項功效，從而更加適于實用，而具有產(chǎn)業(yè) 的廣泛利用價值，誠為一新穎、進(jìn)步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實 用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本實用新型 的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。


圖1是本實用新型的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)實施例的流 程示意圖。
圖2是現(xiàn)場二次儀表的組成結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是三相不分離流量計的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是所述的電容測量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是電導(dǎo)率測量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為更進(jìn)一歩闡述本實用新型為達(dá)成預(yù)定實用新型目的所采取的技術(shù)手 段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的油氣水三 相在線不分離流量測量系統(tǒng)其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì) 說明如后。
請參閱圖1所示，是本實用新型的油氣水三相在線不分離流量測量系 統(tǒng)實施例的流程示意圖。該油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，用于測 量單井油氣水的流量，其包括三相不分離流量計100、現(xiàn)場二次儀表300 以及工控機(jī)400。所述的三相不分離流量計100的入口連接于單井油氣水混 合物管線，用于實時測量油水氣混合物中油、水、氣的流量。所述的現(xiàn)場 二次儀表300連接于上述的三相不分離流量計100，用于向該三相不分離流 量計提供電源，并采集三相不分離流量計的電信號，計算油氣水三相的流 量。所述工控機(jī)400，通過通訊電纜連接于所述的現(xiàn)場二次儀表，實時顯示
油水氣的流量，并將油水氣的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存。
請參閱圖2所示，現(xiàn)場二次儀表300連接于三相不分離流量計100，該 現(xiàn)場二次儀表主要由流量計算機(jī)301、電源模塊302、安全柵303、密度計 界面卡304和接線端子305等組成。所述流量計算機(jī)301由通訊模塊和計 算模塊組成。通訊模塊將三相不分離流量計100的電容傳感器和電導(dǎo)率傳 感器采集到的信號，及密度計界面卡輸出的數(shù)據(jù)導(dǎo)入流量計算機(jī)，將計算 結(jié)果(油氣水流量、溫度、壓力和差壓)用數(shù)據(jù)線遠(yuǎn)傳至工控機(jī)400。計算 模塊負(fù)責(zé)計算油氣水瞬時流量。所述電源模塊負(fù)責(zé)將接入的24V直流電進(jìn) 行分配，為變送器(壓力變送器、差壓變送器和溫度變送器)、電容傳感器、
電導(dǎo)率傳感器、伽瑪密度計和流量計算機(jī)供電。所述安全柵是本質(zhì)安全型 防爆儀器儀表的關(guān)聯(lián)設(shè)備，在正常情況下不影響測量系統(tǒng)的功能。它設(shè)置 在安全場所的一側(cè)，當(dāng)本安防爆系統(tǒng)發(fā)生故障時，能將竄入危險場所的能 量(電能)限制在安全值以內(nèi)，從而保證現(xiàn)場生產(chǎn)安全。所述密度計界面 卡收集伽瑪密度計采集的信號，通過運算得出流體的瞬時混合密度，將計 算結(jié)果輸入流量計算機(jī)。流量計算機(jī)輸出的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至中控室工控機(jī)，工 控機(jī)接收到數(shù)據(jù)后用流量顯示軟件，實現(xiàn)油氣水流量瞬時顯示、油井計量 和儀表標(biāo)定等功能，并將該數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲以便以后對該數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分 析。
請參閱圖3所示，是三相不分離流量計的結(jié)構(gòu)示意圖。該三相不分離 流量計100包括供油水氣混合物料流動的主管道IIO，以及設(shè)置在主管道
IIO上的伽馬密度計120、電容測量傳感器130、電導(dǎo)率測量傳感器140以 及文丘里裝置150。該三相不分離流量計的測量油水氣混合物的原理是，單 井來油氣水混合物假設(shè)為四相流體，即油、水、離散氣體和游離氣體。大 氣泡流速與氣體流速相同(大氣泡即為離散氣體)，小氣泡流速與液體流速 相同(小氣泡即為游離氣體)，豎直測量管段內(nèi)油相流速和水相流速相同。
設(shè)Q:體積流量率，A:體積相分率，V:流速
Q=AXV (1)
體積相分率等于相分率與測量管橫截面積的乘積，由于測量管橫截面 積已知，油氣水各相流量率的計算可轉(zhuǎn)換為相分率和各相流速的計算。
所述伽瑪密度計120用于計算流體混合密度，其由發(fā)射裝置和接收裝 置兩部分構(gòu)成，發(fā)射裝置主要由放射源、鉛盒、機(jī)械快門和不銹鋼板等部 件構(gòu)成，接收裝置主要有接收晶體(碘化鈉加鉈)、光電倍增管和電子放大 部件構(gòu)成。放射源產(chǎn)生的Y射線撞擊接收晶體，每個Y射線粒子撞擊后會
產(chǎn)生1個電子，電子經(jīng)過光電倍增管的高壓電場獲得能量，加速運動，最 終被電子放大部件所捕獲，并將電脈沖信號通過計數(shù)器記錄下接收到的電
子數(shù)量。正常工作時，Y射線通過快門進(jìn)入管道內(nèi)，由于管道內(nèi)有流體流 動，油氣水會吸收部分Y射線，但吸收的程度各不相同，此時接收裝置可測 出單位時間內(nèi)接收到Y(jié)射線的數(shù)量。利用經(jīng)驗公式，算出流體的混合密度。
請參閱圖4所示，是所述的電容測量傳感器130的結(jié)構(gòu)示意圖。該電
容測量傳感器130用于測量低含水流體的大、小氣泡的氣相分率、油氣水 各相相分率、氣體和液體流速。該電容測量傳感器130包括沿混合物流動 方向依次設(shè)置的第一大電極、第一小電極、激發(fā)線圈131、第二小電極、
以及第二大電極；其中，第一大電極和第二大電極構(gòu)成大電極組132，第一 小電極和第二小電極構(gòu)成第三小電極組133。該大電極組132的兩個大電極 的間距為165mm，所述的第三小電極組133的兩個小電極間距為65讓，且 該第三小電極組133設(shè)置于該大電極組的兩個大電極之間，激發(fā)線圈131 位于第一小電極和第二小電極之間。該激發(fā)線圈131激發(fā)電壓信號，信號 依次通過第三小電極組133和大電極組132，第三小電極組133記錄小氣泡 引發(fā)的電信號，大電極組132記錄大氣泡引發(fā)的電信號，電壓信號經(jīng)過各 電極時被測出并加以記錄。根據(jù)電壓和介電常數(shù)的函數(shù)關(guān)系，可以繪制出 介電常數(shù)隨時間變化的曲線，積分該曲線可算出給定時間大小氣泡的平均 相分率。 計算油氣水各相相分率
電容率方程e混合物二f(ci e氣，0 e水，Y e油) (2—1) gg力禾呈- P混合物二f(ci P氣，P P水，Y P油) (3) 歸一方程a+e + Y=l (4) 式中
e混合物混合物電容率(可由電壓值算出) e氣氣相電容率(已知) ￡水 水相電容率(已知) e油油相電容率(己知)
P混合物混合物密度(伽瑪密度計測量值可算出) P氣氣相密度(已知)
P水水相密度(已知)
P油油相密度(已知)
a :氣相相分率(未知)
P :水相相分率(未知)
Y:油相相分率(未知)
三個方程三個未知數(shù)，聯(lián)立求解即可得到氣相相分率、水相相分率 和油相相分率。
計算氣體和液體流速
激發(fā)電極131激發(fā)電壓信號，由小電極記錄并經(jīng)過互相關(guān)運算求得的
流速即為小氣泡流速，由于小氣泡流速和液相流速相同，V ft=dl/T (dl為 兩個小電極之間的距離，T為氣泡在從第一小電極流動到第二小電極所用的 時間)；由大電極記錄并經(jīng)過互相關(guān)運算求得的流速即為大氣泡流速，由于 大氣泡流速和氣相流速相同，V^d2/T (d2為兩個大電極之間的距離，T為 該氣泡從第一大電極流動到第二大電極所用的時間)。
請參閱圖5所示，是電導(dǎo)率測量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。該電導(dǎo)率測量 傳感器140設(shè)置于主管道110內(nèi)，用于計算小氣泡的氣相分率、油氣水各 相相分率、氣體和液體流速。該電導(dǎo)率測量傳感器140包括沿混合物流動 方向依次設(shè)置的發(fā)射電極141、由兩個小電極構(gòu)成的備用電極組142、由 兩個小電極構(gòu)成的工作電極組143以及探測電極144。所述的工作電極組 143的兩個小電極的間距為65mm;所述備用電極組142的兩個小電極的間 距為65mm。發(fā)射電極141發(fā)射電壓信號，信號隨流體從下至上運動，依次 經(jīng)過備用電極組142、工作電極組143和探測電極144。經(jīng)過兩個電極組時 電壓信號被測出并加以記錄。根據(jù)電壓和介電常數(shù)的函數(shù)關(guān)系，可以繪制 出介電常數(shù)隨時間變化的曲線，積分該曲線可算出給定時間小氣泡的平均 相分率。
計算油氣水各相相分率
電導(dǎo)率方禾呈- o混合物二f(aa氣，P o水，y o油) (2一2) ti5力禾呈P混合物二f(a P氣，Pp水，YP油) (3) 歸一方程a+e + Y=l (4) 式中
o混合物混合物電導(dǎo)率(可由電壓值算出) o氣氣相電導(dǎo)率(已知)
0水 水相電導(dǎo)率(已知) o油 油相電導(dǎo)率(已知)
P混合物混合物密度(伽瑪密度計測量值可算出) P氣氣相密度(已知)
P水水相密度(已知) P油 油相密度(已知) a :氣相相分率(未知) e:水相相分率(未知) Y:油相相分率(未知)
三個方程三個未知數(shù)，聯(lián)立求解即可得到氣相相分率、水相相分率和 油相相分率。
計算氣體和液體流速
發(fā)射電極發(fā)射電壓信號，經(jīng)過小電極時電壓信號被測出并加以記錄。 一段時間后，工作電極組的兩個小電極各自形成若干條電壓隨時間變化的 曲線，對這些曲線做互相關(guān)運算，如果得出極大值時，可認(rèn)為兩個小電極 測量的是同一流體。出現(xiàn)極大值這點對應(yīng)的時間T即認(rèn)為是同一物流從前 一電極移動至后一電極所需的時間，此時V氣(V液)二d/T二0.065/T。 (d為小 電極之間的距離，已知d二0.065m)。
電容測量傳感器和電導(dǎo)測量傳感器的轉(zhuǎn)換
電導(dǎo)率測量傳感器有一個探測電極，該電極不間斷的測量接收到的電 信號，并將它轉(zhuǎn)化為電導(dǎo)率，當(dāng)電導(dǎo)率達(dá)到30左右時(空管道的電導(dǎo)率是 1，充滿油的管道電導(dǎo)率是2 2.:i充滿水的管道電導(dǎo)率為飽和值^35、(含 水為65% 75%)，電容測量傳感器停止工作，電導(dǎo)率測量傳感器開始工作。
所述文丘里裝置150，用于測量液相流速。該文丘里裝置通過測量與流 量成一定關(guān)系的流體壓差來測量流體流量，利用流體節(jié)流前后產(chǎn)生的壓力 變化來進(jìn)行測量。
M=CE e AV2p'c/尸
式中-
M:液體質(zhì)量流量
E:補償系數(shù)(E=l/V(l-P4))
C:流量系數(shù)(c=f (Re。， P) Re。雷諾系數(shù)
3:文氏管喉管內(nèi)徑/文氏管內(nèi)徑 Y-定壓熱容/定容熱容
e :擴(kuò)大系數(shù)(e=f(dP/P， e， Y) P :液體密度 A:文氏喉管通過面積 J尸流體通過文氏管前后差壓
當(dāng)電容測量傳感器或電導(dǎo)率測量傳感器互相關(guān)計算流速，互相關(guān)成功 率偏低(即互相關(guān)計算成功率低于最小允許值)時，取信文丘里計算的液 相流速。
請參閱圖1所示，在三相不分離流量計ioo之后，通過管道連接于計 量分離器200。該計量分離器包括一罐體，在罐體的內(nèi)部設(shè)有擋板212和擋 板223從而將罐體內(nèi)部區(qū)分為三個腔油水混合腔210、油腔220以及水腔 230。該計量分離器200應(yīng)用重力分離的原理將油氣水分開。油水氣混合物 進(jìn)入分離器后經(jīng)氣液重力分離，氣相經(jīng)波紋板和捕霧器除液后，由氣相出 口排出，并在氣相出口安裝有氣體流量計FT2201。液相在重力作用下油水 分離，油溢流進(jìn)入油腔220，水通過水相連通管240進(jìn)入水腔230。在油腔 220底部設(shè)有油相出口，并在該出口上設(shè)有油流量計FT2202，用于測量油 的流量。在水腔的底部設(shè)有水相出口，并在該出口上設(shè)有水流量計FT2203， 用于測量水的流量。
油水混合腔和水腔連通，根據(jù)U型連通器原理，計算公式如下
P 。h。= P 。hi十P i (h2- hi)
其中P。污水密度 h。水腔水層高度 P1:原油密度 h1:油水混合腔水層高度 h2_ h1:油水混合腔油層高度
假設(shè)h2- h產(chǎn)O，由于h2=l. 5m P 。=1120kg/m3 P產(chǎn)720kg/m3 求解方程l可得h。二1.5m
h2-h產(chǎn)0，即油水混合腔中全部為水，水腔水層液位的高度為1. 5m。但 水相最高操作液位為1.22m，小于1. 5m。因此，分離器正常操作時，油水 混合腔的油層液位高度不可能是0，即油水混合腔內(nèi)的水不會溢流到油腔。
水腔擋板高度為1.8m，油腔最高操作液位為1.02m。因此，分離器正 常操作時，油腔中的油不可能溢過水腔擋板進(jìn)入水腔。
水腔
P 0h0= P ohu十Pi (h2—
假設(shè)h產(chǎn)O，由于h2二1.5m PQ二1120kg/m3P產(chǎn)720kg/m3 求解方程1可得 h。=0. 965m
h產(chǎn)O，即油水混合腔中全部為油，水腔水層液位的高度應(yīng)為0.965m。 由于水相最低操作液位為0.98m，大于0.965m。因此，分離器正常操作時， 油水混合腔的水層液位高度不可能是0，即油水混合腔內(nèi)的油不會從水相連 通管流到水腔。
水腔擋板高度為1.8m，水腔最高操作液位為1.22m。因此，分離器正 常操作時，水腔中的水不可能溢過水腔擋板進(jìn)入油腔。
本申請未詳述的技術(shù)內(nèi)容皆可在現(xiàn)有技術(shù)中找到對應(yīng)方案，故在此不 再贅述。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作 任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非 用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技 術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同 變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用 新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均 仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，用于測量單井油氣水的流量，其特征在于其包括三相不分離流量計，用于實時計量油氣水瞬時流量；現(xiàn)場二次儀表，與上述的三相不分離流量計相連，用于向該三相不分離流量計提供電源，并采集三相不分離流量計的電信號，計算油氣水三相的流量；以及工控機(jī)，通過通訊電纜連接于所述的現(xiàn)場二次儀表，實時顯示油水氣的流量，并將油水氣的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其還 包括計量分離器，連接于上述的三相不分離流量計，用于對油氣水三相分 離；以及油流量計、氣體流量計和水流量計分別連接于所述的計量分離器，用 于對分離后油、氣和水的流量單獨計量。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其特 征在于其中所述的三相不分離流量計包括主管道，用于輸送被測的油氣水混合物；文丘里裝置，設(shè)置于主管道上，用于測量主管道內(nèi)流體的流量； 電導(dǎo)率測量傳感器，設(shè)置于主管道內(nèi)，用于測量小氣泡的氣相分率、 油氣水各相相分率、氣體和液體流速；電容測量傳感器，設(shè)置于主管道內(nèi)，用于測量大、小氣泡的氣相分率、油氣水各相相分率、氣體和液體流速；以及伽瑪密度計，設(shè)置于主管道內(nèi)，用于測量流體的密度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其特 征在于其中所述的電導(dǎo)率測量傳感器包括沿混合物流動方向依次設(shè)置的 發(fā)射電極、由兩個小電極構(gòu)成的備用電極組、由兩個小電極構(gòu)成的工作電 極組以及探測電極。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其特 征在于其中所述的工作電極組的兩個小電極的間距為65mm;所述備用電極 組的兩個小電極的間距為65腿。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其特征在于其中所述的電容測量傳感器包括沿混合物流動方向依次設(shè)置的第 一大電極、第一小電極、激發(fā)線圈、第二小電極、以及第二大電極；其中，第一大電極和第二大電極構(gòu)成大電極組，第一小電極和第二小電極構(gòu)成第 三小電極組。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其特 征在于其中所述的大電極組的兩個大電極的間距為165mm，所述的第三小電 極組的兩個小電極間距為65mm，且該第三小電極組設(shè)置于該大電極組的兩 個大電極之間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其特 征在于其中所述的伽瑪密度計由發(fā)射裝置和接收裝置兩部分構(gòu)成；該發(fā)射 裝置由放射源、鉛盒、機(jī)械快門和不銹鋼板構(gòu)成；該接收裝置由接收晶體、光電倍增管和電子放大部件構(gòu)成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，其特 征在于其中所述的接收晶體為碘化鈉加鉈。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的油氣水三相在線不分離流量測量 系統(tǒng)，其特征在于其中所述的現(xiàn)場二次儀表由流量計算機(jī)、電源模塊、安 全柵、密度計界面卡和接線端子組成；所述流量計算機(jī)由通訊模塊和計算 模塊組成。
專利摘要本實用新型是關(guān)于一種油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)，包括三相不分離流量計；現(xiàn)場二次儀表以及工控機(jī)。所述的三相不分離流量計包括主管道；文丘里裝置，設(shè)置于主管道上，用于測量主管道內(nèi)流體的流量；電導(dǎo)率測量傳感器，設(shè)置于主管道內(nèi)，用于計算小氣泡的氣相分率、油氣水各相相分率、氣體和液體流速；電容測量傳感器，設(shè)置于主管道內(nèi)，用于計算大、小氣泡的氣相分率、油氣水各相相分率、氣體和液體流速；以及伽瑪密度計，設(shè)置于主管道內(nèi)，用于計算流體的密度。本油氣水三相在線不分離流量測量系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確測量高壓凝析氣井凝析油含水量，實現(xiàn)油氣井在線監(jiān)測，從而更加適于實用。
文檔編號G01F1/44GK201196083SQ20082010815
公開日2009年2月18日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者卜志虎, 吳宗毅, 剛 田 申請人:安東石油技術(shù)(集團(tuán))有限公司