一種氣液多相計量裝置制造方法及圖紙

一種氣液多相計量裝置，包括測量探棒，其特征在于：在一個用于測量體積的大容積體積測量腔內設置一個用于測量組份的小容積組份測量腔，組份測量腔內設置測量探棒，組份測量腔腔體通過活動機構控制與體積測量腔腔體連通或自我封閉，其不但能有效測量介質的成分比例，還能同時完成液量和氣量的計量。

【技術實現步驟摘要】
一種氣液多相計量裝置
本專利技術屬于一種計量裝置，尤其涉及一種氣液多相計量裝置。
技術介紹
現在市場上在油田井口計量液量比較準確的產品有使用稱重原理的裝置，但結構復雜成本高，且只能測總液量，因此使用十分受限；翻斗計數的原理理論上可以準確測量液量，但隨著計量斗內結垢，斗內容積和翻轉平衡點變化，造成巨大的誤差，由于計量斗是活動且不規則部件，自動擦除很難實現，因此翻斗計量裝置雖然在油田存在了幾十年，也一直沒能批量推廣使用。類似油田單井的油氣水三相計量裝置幾十年來一直處于不斷地發展過程中,目前對于單純的液量計量和氣量計量、不含氣油水混合物的油水比例測量，都有較為成熟的方案和產品。但要實現井口低成本的多相計量一直是一個技術難題，最常規的辦法就是一套氣液分離計量裝置加一臺在線含水儀，理論上可以實現三相計量。但有以下缺陷：1、常規的含水儀對液相中的含氣非常敏感，很少的含氣就會帶來很大的含水率測量誤差；2、在地下埋了數千年數萬年的油氣水混合物物性非常復雜，要想氣液很好分離、油水初步分離，必須加長停留時間，這直接導致分離器的體積增大，體積大的話生產和安裝維護成本都會加大；3、加熱能輔助氣液分離和液相的油水及雜質分離，提高測量精度，但對大體積的介質加熱消耗大量能源，功率太大了現場配電也不太現實；4、常規的在線含水儀由于是實時測量，除了受含氣的干擾，油水混合物的乳化狀態、內含雜質都會對測量結果造成不可預知的影響，精度沒法保證，目前在現場使用的現狀也完全證明了這點；5、市場上只要能保證一定精度的三相計量裝置，都是體積大，成本高，限制了其在油田井口的應用。井口數字化是數字化油田的重要基礎，但由于油井數量龐大，決定了三相計量裝置必須采購成本低，安裝維護成本低，否則很難推廣使用。綜上所述，目前要完成單井產量計量，必須液、氣量計量裝置和含水儀配套，且現有的液、氣量計量裝置都有體積龐大造價高的缺陷，實際推廣時受到很大的限制。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是：針對上述現有技術存在的問題，提供一種氣液多相計量裝置，不但能有效測量介質的成分比例，還能同時完成液量和氣量的計量。為了解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案：一種氣液多相計量裝置，包括測量探棒，其特征在于：在一個用于測量體積的大容積體積測量腔內設置一個用于測量組份的小容積組份測量腔，組份測量腔內設置測量探棒，組份測量腔腔體通過活動機構控制與體積測量腔腔體連通或自我封閉。所述組份測量腔體設有加熱部件。所述體積測量腔上部設有氣液入口、氣體出口，底部設有液體出口，氣體出口和液體出口由閥門控制打開或關閉。所述體積測量腔內還設置有液位測量裝置，用于判斷進液和排液的狀態。所述組份測量腔體由內外壁相套的兩層組成，內外壁均設有開孔，外壁相對內壁轉動控制兩層的開孔是否對齊，對齊時組份測量腔與體積測量腔連通，不對齊時組份測量腔封閉。所述組份測量腔體設有帶動內壁或外壁轉動的驅動組件。所述體積測量腔設有沿其內壁旋轉的自動刮除裝置。所述自動刮除裝置與電動驅動組件相連，由電動驅動組件帶動自動刮除裝置旋轉。所述電動驅動組件與齒輪從動組件相連，齒輪從動組件用于帶動測量腔體內壁或外壁轉動。本專利技術與現有技術相比具有以下有益效果：1）本專利技術不但能有效測量介質的成分比例，還能同時完成液量和氣量的計量，這是目前市場上現有的單臺儀表做不到的。2）結合了大容積的體積測量腔和小體積的組份測量腔，解決了保證油氣水分離效果與停留時間不可能太長的矛盾，體積測量腔內的介質不用停留太長時間先排出，組份測量腔內的介質可以在相對靜態的環境進行測量分析。3）本裝置將組份測量腔置于體積測量腔內部，通過開啟和閉合的取樣過程，能有效確保組份測量腔中的介質成分與體積測量腔的吻合。4）組份測量腔內的介質由于總量小，可方便加熱升溫，加快氣液分離和油水混合物破乳分離分層、泥沙沉淀，為探棒測量氣液界面和油水比例提供了精度保證。5）體積測量腔內壁刮除結構，可以避免因結垢結臘等原因引起制造參數體積測量腔橫截面積S的變化，從而保證體積測量的精度。本專利技術不但能有效測量介質的成分比例，還能同時完成液量和氣量的計量，這是目前市場上現有的單臺儀表做不到的。附圖說明圖1為本專利技術內部結構示意圖;圖2為本專利技術俯視圖。圖中：1-氣液入口，2-刮除裝置，3-電機驅動組件，4-齒輪從動組件，5-氣體出口，6-組份測量腔外壁，7-組份測量腔內壁，8-加熱部件，9-測量探棒，10-浮球，11-氣液出口，12-閥門，13-液體出口，14-體積測量腔，15-組份測量腔。具體實施方式參見圖1，整個裝置包括：氣液入口1，刮除裝置2，電機驅動組件3，齒輪從動組件4，氣體出口5，組份測量腔外壁6，組份測量腔內壁7，加熱部件8，測量探棒9，浮球10，氣液出口11，閥門12，液體出口13，體積測量腔14，組份測量腔15等。在一個用于測量體積的大容積體積測量腔14內設置一個用于測量組份的小容積組份測量腔15，組份測量腔15內設置測量探棒9，組份測量腔腔體通過活動機構控制與體積測量腔腔體連通或自我封閉。該活動機構是通過以下方式實現的：所述組份測量腔體15由內外壁7、6相套的兩層組成，內外壁7、6均設有開孔，內外壁都有一定比例的開孔面積，外壁6和內壁7都有從上到下的開孔。外壁相對內壁轉動控制兩層的開孔是否對齊，對齊時組份測量腔與體積測量腔連通，不對齊時組份測量腔封閉。組份測量腔體設有帶動內壁或外壁轉動的驅動組件。該驅動組件可采用機械、電動或齒輪從動組件4等。該活動機構不局限于上述結構，還可采用現有技術中描述的技術方案。組份測量腔腔體內部垂直方向設有測量探棒9，測量探棒9采集的相關數據上傳至控制單元進行計算和處理，得出測量結果。組份測量腔體還設有加熱部件8。該加熱部件8可采用加熱棒、加熱片等多種不同結構。組份測量腔內的介質由于總量小，可方便加熱升溫，加快氣液分離和油水混合物破乳分離分層、泥沙沉淀，為探棒測量氣液界面和油水比例提供了精度保證。在組份測量腔中使用加熱的方式進行測量前的預處理，更是保證測量精度關鍵的環節。這個加熱不同于普通設備為防止介質凝固而進行的加熱（伴熱），本裝置的組份測量腔內加熱可以根據不同的工況條件設置不同的溫度等級，目的是使介質盡可能在較短時間內分層分離，提高測量精度，并且時間不會太長（時間太長就失去了測量的有效性）。體積測量腔14上部設有氣液入口1、氣體出口5，底部設有液體出口13，氣體出口5和液體出口13由閥門控制打開或關閉。該閥門可采用機械或電動閥門。體積測量腔內還設置有液位測量裝置，用于判斷進液和排液的狀態。為避免體積測量腔內壁結垢造成體積測量不準確，體積測量腔設有沿其內壁旋轉的刮除裝置2。刮除裝置2與電動驅動組件3相連，由電動驅動組件帶動自動刮除裝置旋轉。該電動驅動組件3可與齒輪從動組件4相連，齒輪從動組件4可用于帶動測量腔體內壁或外壁轉動。刮除裝置2可以避免因結垢結臘等原因引起制造參數S的變化，從而保證體積測量的精度。測量過程（以油田井口油、氣、水三相計量為例，最終要得到單位時間的液量、油量、氣量）1、打開體積測量腔頂部的氣體出口，關閉底部的液體出口，氣液混合物從頂部的氣液入口進入體積測量腔，組份測量腔保持與體積測量腔連通狀態，確保氣液介質能同步進入組份測量腔；2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣液多相計量裝置，包括測量探棒（9），其特征在于：在一個用于測量體積的大容積體積測量腔（14）內設置一個用于測量組份的小容積組份測量腔（15），組份測量腔（15）內設置測量探棒（9），組份測量腔腔體通過活動機構控制與體積測量腔腔體連通或自我封閉。

【技術特征摘要】
1.一種氣液多相計量裝置，包括測量探棒（9），其特征在于：在一個用于測量體積的大容積體積測量腔（14）內設置一個用于測量組份的小容積組份測量腔（15），組份測量腔（15）內設置測量探棒（9），測量探棒（9）采集的相關數據上傳至控制單元進行計算和處理，得出測量結果，組份測量腔腔體通過活動機構控制與體積測量腔腔體連通或自我封閉，本裝置將組份測量腔置于體積測量腔內部，通過開啟和閉合的取樣過程，確保組份測量腔中的介質成分與體積測量腔的吻合。2.如權利要求1所述的一種氣液多相計量裝置，其特征在于：所述組份測量腔體（15）設有加熱部件（8）。3.如權利要求1所述的一種氣液多相計量裝置，其特征在于：所述體積測量腔（14）上部設有氣液入口（1）、氣體出口（5），底部設有液體出口（13），氣體出口和液體出口由閥門控制打開或關閉。4.如權利要求1所述的一種氣液多相計量裝置，其特征在于：所述體...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王云平，向陽，袁仕明，鐘曉艷，
申請(專利權)人：杭州飛科電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33