專利名稱：三元流體不分離在線測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油開(kāi)采和石油煉化技術(shù)領(lǐng)域，特別是在石油開(kāi)采過(guò)程中，油、天 然氣和地層水一同存在條件下的混合流體的在線連續(xù)檢測(cè)計(jì)量技術(shù)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的石油開(kāi)采過(guò)程中三元(石油、天然氣、地層水)混合流體的測(cè)量方法有兩 種1、量油分離器和人工取樣化驗(yàn)法采用一套龐大的測(cè)量系統(tǒng)，先分離再檢測(cè)。通 過(guò)約0. 6立方米容積的量油分離器，先將混合流體中的氣體、混合液體分離后，再分別測(cè)量 出氣量和混合液量，最后通過(guò)取樣測(cè)量或化驗(yàn)含水率的方法計(jì)算出混合液體中的油量和水 量。此測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣，測(cè)量準(zhǔn)確度較低(約士20…35%)，人為因素造成 的誤差值較大，而且應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)比較局限(僅適用于四級(jí)計(jì)量站)。2、三相分離器和各單項(xiàng)儀表(氣表、油表、水表)計(jì)量法建設(shè)一套龐大的測(cè)量系 統(tǒng)，采用先分離再檢測(cè)，或用r射線分別檢測(cè)出液相組份和氣相組份。此系統(tǒng)工程造價(jià)高 (一般為80 240萬(wàn)元)，而且應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)比較局限(一般只適用于混合流體的中轉(zhuǎn)站 或集中處理站)，其測(cè)量準(zhǔn)確度分別為原油士 10%，污水士 10%，天然氣士20% (僅適用 于最佳測(cè)量條件，一般情況下根本無(wú)法達(dá)到)。而在石油開(kāi)采過(guò)程中，采油井口的混合流體 在地面條件下的開(kāi)始端根本不能適用此系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于研制設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、測(cè)量準(zhǔn)確度高 的三元(石油、天然氣、地層水)混合流體不分離、直接在線連續(xù)檢測(cè)的計(jì)量?jī)x表。本實(shí)用新型的流體分割器設(shè)有殼體和分割器件，在殼體的上、下兩端分別密封連 接上蓋板和下蓋板，在殼體內(nèi)設(shè)置分割器件，所述分割器件與殼體、上蓋板、下蓋板之間設(shè) 有動(dòng)密封腔，在所述動(dòng)密封腔上連接連通管；在殼體的左、右兩端分別連接進(jìn)油管線和出油 管線，在動(dòng)密封腔的上端分別設(shè)置壓力傳感器和溫度傳感器，在所述連通管內(nèi)設(shè)置差壓變 送器和液位傳感器；所述溫度傳感器、壓力傳感器、差壓變送器和液位傳感器的信號(hào)輸出端 連接數(shù)據(jù)采集處理器的信號(hào)輸入端；所述數(shù)據(jù)采集處理器的輸出端分別設(shè)置油量信號(hào)輸出 端、水量信號(hào)輸出端、氣量信號(hào)輸出端、溫度信號(hào)輸出端、壓力信號(hào)輸出端和差壓信號(hào)輸出 端。三元混合流體從殼體一端的進(jìn)油管線進(jìn)入，然后從殼體另一端的出油管線排出， 不影響正常的流速。當(dāng)流體進(jìn)入由分割器件與殼體、上蓋板、下蓋板形成的動(dòng)密封腔(即 測(cè)量單元)時(shí)，在重力的作用下，天然氣、石油、地層水因不同比重而產(chǎn)生氣體、液體的自然 分離。通過(guò)液位檢測(cè)法測(cè)量計(jì)算出瞬時(shí)氣量值，再根據(jù)差壓變送器測(cè)得的瞬時(shí)混合液體的 重量值計(jì)算出該混合液的瞬時(shí)密度值，最后根據(jù)差分求和公式計(jì)算出混合液體中兩種介質(zhì) (地層水、石油)的含量及其量值。分別累計(jì)后便可得到石油、天然氣、地層水這三種混合流
3體各自的總量值。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，無(wú)人為誤差，測(cè)量準(zhǔn)確度高，應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛， 實(shí)現(xiàn)了混合流體的直接在線的連續(xù)檢測(cè)。為了形成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的動(dòng)密封腔，本實(shí)用新型的所述分割器件包括同心設(shè)置在殼體 內(nèi)的中軸，所述中軸的兩端分別通過(guò)軸承連接筒體，所述筒體與所述殼體同心布置，在筒體 的側(cè)壁對(duì)稱設(shè)置四個(gè)豎向的開(kāi)口槽，在中軸的中部分別固定連接兩個(gè)相同的偏心輪，所述 兩個(gè)偏心輪相錯(cuò)90°，在各偏心輪外分別套置一個(gè)具有腰形孔的連接環(huán)，在連接環(huán)的較長(zhǎng) 徑向的兩個(gè)外端分別固定連接分割板，所述各分割板間隙式插置在相應(yīng)的所述筒體側(cè)壁的 開(kāi)口槽內(nèi)。由于中軸上設(shè)置了偏心輪，由偏心輪控制連接環(huán)及相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體作徑向往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，使同一個(gè)連接環(huán)的兩個(gè)分割板在筒體的一個(gè)徑向的開(kāi)口槽上作伸出或縮回運(yùn)動(dòng)，當(dāng)同 一個(gè)連接環(huán)上的一個(gè)分割板完全伸出于筒體的開(kāi)口槽時(shí)，另一個(gè)分割板則完全縮回。由于 兩個(gè)偏心輪相錯(cuò)90°，則使兩個(gè)連接環(huán)上的兩對(duì)分割板也互成90°。當(dāng)流體從殼體進(jìn)入 時(shí)，在流體的推動(dòng)下，伸出的分割板推動(dòng)偏心輪，帶動(dòng)連接環(huán)及筒體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使動(dòng)密封腔 在不同的分割板之間形成，也使流體順暢通過(guò)。當(dāng)兩個(gè)連接環(huán)上的各一個(gè)分割板都伸出于 筒體時(shí)，則由該兩個(gè)分割板、兩個(gè)分割板相對(duì)的筒體側(cè)壁及殼體側(cè)壁、上蓋板、下蓋板形成 了轉(zhuǎn)動(dòng)式的動(dòng)密封腔。為了方便打印，所述數(shù)據(jù)采集處理器的輸出端還設(shè)置打印接口。所述數(shù)據(jù)采集處理器的輸出端還設(shè)置482輸出端口，數(shù)據(jù)采用有線或無(wú)線傳輸方 式。

圖1為本實(shí)用新型的工作原理框圖。圖2為流體分割器與進(jìn)油管線和出油管線的連接示意圖。圖3為流體分割器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為分割器件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4中A-A向斷面圖。
具體實(shí)施方式
如圖2、3、4、5所示，流體分割器設(shè)有殼體1，在殼體1的上、下兩端分別密封連接上 蓋板2和下蓋板3，在殼體1內(nèi)設(shè)置分割器件4，分割器件4與殼體1、上蓋板2、下蓋板3之 間設(shè)有動(dòng)密封腔，在動(dòng)密封腔上連接連通管5。在殼體1的左、右兩端分別連接進(jìn)油管線6 和出油管線7，在動(dòng)密封腔的上端分別設(shè)置壓力傳感器8和溫度傳感器9，在連通管5內(nèi)設(shè) 置差壓變送器10和液位傳感器11。分割器件4包括同心設(shè)置在殼體1內(nèi)的中軸4-1，中軸4-1的兩端分別通過(guò)軸承 4-2和4-3連接筒體4-4，筒體4-4與殼體1同心布置，在筒體4_4的側(cè)壁對(duì)稱設(shè)置四個(gè)豎 向的開(kāi)口槽4-5，在中軸4-1的中部分別呈上、下固定連接兩個(gè)相同的偏心輪4-6、4-7，兩個(gè) 偏心輪4-6、4-7相錯(cuò)90°。在偏心輪4-6外套置一個(gè)具有腰形孔的連接環(huán)4-8，在連接環(huán) 4-8的較長(zhǎng)徑向的兩個(gè)外端分別固定連接分割板4-9、4-10，分割板4-9、4-10分別間隙式插 置在相應(yīng)的開(kāi)口槽4-5內(nèi)，分割板4-9、4-10的下端分別設(shè)置滾輪4-11和4_12，各滾輪4_11和4-12分別支撐在殼體1內(nèi)底部。同樣也在偏心輪4-7外設(shè)置連接環(huán)，在連接環(huán)上連接兩個(gè)分割板，各分割板下端 設(shè)置滾輪。如圖1所示，溫度傳感器9、壓力傳感器8、差壓變送器10和液位傳感器11的信號(hào) 輸出端連接數(shù)據(jù)采集處理器的信號(hào)輸入端，數(shù)據(jù)采集處理器的輸出端分別設(shè)置油量信號(hào)輸 出端、水量信號(hào)輸出端、氣量信號(hào)輸出端、溫度信號(hào)輸出端、壓力信號(hào)輸出端和差壓信號(hào)輸 出端。數(shù)據(jù)采集處理器的輸出端還設(shè)置打印接口和482輸出端口，數(shù)據(jù)采用有線或無(wú)線傳 輸方式。
權(quán)利要求1.三元流體不分離在線測(cè)量?jī)x，其特征在于包括流體分割器，所述流體分割器設(shè)有殼 體和分割器件，在殼體的上、下兩端分別密封連接上蓋板和下蓋板，在殼體內(nèi)設(shè)置分割器 件，所述分割器件與殼體、上蓋板、下蓋板之間設(shè)有動(dòng)密封腔，在所述動(dòng)密封腔上連接連通 管；在殼體的左、右兩端分別連接進(jìn)油管線和出油管線，在動(dòng)密封腔的上端分別設(shè)置壓力傳 感器和溫度傳感器，在所述連通管內(nèi)設(shè)置差壓變送器和液位傳感器；所述溫度傳感器、壓力 傳感器、差壓變送器和液位傳感器的信號(hào)輸出端連接數(shù)據(jù)采集處理器的信號(hào)輸入端；所述 數(shù)據(jù)采集處理器的輸出端分別設(shè)置油量信號(hào)輸出端、水量信號(hào)輸出端、氣量信號(hào)輸出端、溫 度信號(hào)輸出端、壓力信號(hào)輸出端和差壓信號(hào)輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三元流體不分離在線測(cè)量?jī)x，其特征在于所述分割器件包括同 心設(shè)置在殼體內(nèi)的中軸，所述中軸的兩端分別通過(guò)軸承連接筒體，所述筒體與所述殼體同 心布置，在筒體的側(cè)壁對(duì)稱設(shè)置四個(gè)豎向的開(kāi)口槽，在中軸的中部分別固定連接兩個(gè)相同 的偏心輪，所述兩個(gè)偏心輪相錯(cuò)90°，在各偏心輪外分別套置一個(gè)具有腰形孔的連接環(huán)，在 連接環(huán)的較長(zhǎng)徑向的兩個(gè)外端分別固定連接分割板，所述各分割板間隙式插置在相應(yīng)的所 述筒體側(cè)壁的開(kāi)口槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述三元流體不分離在線測(cè)量?jī)x，其特征在于在各分割板的下端分 別設(shè)置滾輪，所述滾輪分別支撐在殼體內(nèi)底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述三元流體不分離在線測(cè)量?jī)x，其特征在于所述數(shù)據(jù)采 集處理器的輸出端還設(shè)置打印接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述三元流體不分離在線測(cè)量?jī)x，其特征在于所述數(shù)據(jù)采 集處理器的輸出端還設(shè)置482輸出端口，數(shù)據(jù)采用有線或無(wú)線傳輸方式。
專利摘要三元流體不分離在線測(cè)量?jī)x，涉及石油開(kāi)采和石油煉化混合流體的在線連續(xù)檢測(cè)計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，流體分割器設(shè)有殼體和分割器件，在殼體的兩端密封連接上、下蓋板，殼體內(nèi)設(shè)分割器件，分割器件與殼體、上、下蓋板之間設(shè)有動(dòng)密封腔，動(dòng)密封腔上連接連通管；殼體連接進(jìn)油管線和出油管線，動(dòng)密封腔的上端設(shè)置壓力傳感器和溫度傳感器，連通管內(nèi)設(shè)差壓變送器和液位傳感器；溫度傳感器、壓力傳感器、差壓變送器和液位傳感器的信號(hào)輸出端連接數(shù)據(jù)采集處理器的信號(hào)輸入端；數(shù)據(jù)采集處理器的輸出端分別設(shè)置油量信號(hào)輸出端、水量信號(hào)輸出端、氣量信號(hào)輸出端、溫度信號(hào)輸出端、壓力信號(hào)輸出端和差壓信號(hào)輸出端，本實(shí)用新型方便了混合流體不分離、直接在線連續(xù)檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N9/36GK201787983SQ20102050416
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者陳東 申請(qǐng)人:陳東