孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置制造方法及圖紙

孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置，應用于油田采氣計量。在天然氣井口裝置上連接有油管采出管線和油套環空采出管線，在總管線上連接有節流閥，在節流閥的下游管線上并聯有旁通閥和氣液兩相計量裝置；氣液兩相計量裝置由孔板節流器、壓力變送器、差壓變送器組成；在孔板節流器前端直管段內有壓力變送器和溫度傳感器；在孔板節流器上設置有差壓變送器；壓力變送器和差壓變送器通過數據線與計算機采集傳輸系統連接。效果是：能解決目前天然氣單井計量工藝中產出液無法準確計量的問題，實現了天然氣單井產氣量、產液量的實時在線計量；產氣量誤差±5％，產液量誤差±10％，滿足天然氣單井計量標準。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及油田采油采氣計量
，特別涉及一種孔板差壓的天然氣氣 液兩相在線計量裝置，用于天然氣生產過程中單井產氣量、產液量的實時在線計量，并具有 數據自動采集及遠傳功能。
技術介紹
天然氣生產過程中，氣井產氣量、產液量是氣田生產、管理的重要數據之一，既是 制定生產工藝、確定生產流程和生產管理方式的重要依據，也是優化氣田配產、確保氣藏合 理開采的基礎數據。現有天然氣單井氣、液計量技術天然氣單井產量的計量屬于兩相或多相流的計 量，濕氣計量多采用的是單相儀表組合的測量方法，對工況變化的適應性不強。天然氣單井 計量工藝分為站內分離計量和井口在線計量，所采用的計量裝置均為單相流計量裝置，各 種計量工藝中，最準確的方法仍是采用傳統的分離技術，將各相分離后單獨計量。天然氣單井產量的計量主要分為站內分離計量和井口在線計量。站內分離計量工 藝所采用的裝置主要包括分離器、孔板流量計、電動球閥等，單井來氣經過節流降壓后進入 分離器進行分離，分離后的單相氣體經孔板流量計計量，產出液根據分離器排液電動球閥 的開關次數進行估算，氣體計量為干氣計量，計量精度高。井口在線計量采用的是旋進漩渦 流量計，將氣井產出物的計量等效為單相氣體的計量，忽略了產出液對計量精度的影響，數 據遠傳。現有技術的缺點無論是站內分離計量工藝，還是井口在線計量工藝，均不能有效 的計量天然單井的產液量。站內分離計量工藝采用的分離器排液電動球閥開關次數估算產 液量，由于電動球閥每次打開到關閉所排出的液體不同，導致單井產液量計量誤差大。井口 在線計量工藝更是忽略了氣井產液的計量，由于液相的存在導致氣相的實際流速增大，再 加上氣液兩相之間復雜的相互作用使的氣量實際測量差值偏高，導致了單井產氣量的計量 誤差。隨著國內油氣田的大規模開發及數字化管理需求，天然氣氣液兩線在線計量裝置 的需求正不斷增長。在此背景下，我們開展了天然氣氣液兩相在線計量技術研究，研發了基 于孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置。針對本技術，通過互聯網進行了查新檢索，篩選出了三項相近的專利技術1、 中國專利公開號CN101187660，提供了一種“雙槽式孔板型混輸計量裝置”。由上游連接法 蘭、測量直管、上游取壓裝置、穩壓直管、下游取壓裝置、下游直管和下游連接法蘭依次連接 而成，測量直管上設有壓力變送器，上游取壓裝置與下游取壓裝置內各設有一片槽式孔板， 下游直管上設有溫度變送器，各變送器與計算機相連接。基于Murdock計量模型關系式和 人工神經網絡技術編制的雙槽式孔板型混輸計量裝置流量處理軟件，通過軟件處理設定采 樣頻率，將采集的壓力、壓差和溫度信號轉化為氣液流量數據，再利用人工神經網絡系統對 計算的流量進行修正，得出最終的氣液計量值。2、中國專利公開號CN201241692，提供了3一種“濕天然氣多相流量計”。由垂直管段、文丘里管和計算各相流量的計算機構成。在垂 直管段和文丘里管上裝有壓差傳感器、溫度和壓力傳感器，其計算機包括輸入組分數據的 存儲器、氣液相平衡計算軟件、多相流動力學模型的計算軟件、及輸出各相流量數據的顯示 部分。在垂直管段測出濕天然氣多相混合物平均密度，文丘里管測得濕天然氣多相流總流 量，再將各傳感器取得的數據送入計算機并與多相流量的流動力學模型比較和計算得出各 相的流量，可輸出天然氣流量、凝析液流量和含水率。3、中國專利公開號CN2731410，提供 了一種“氣液兩相交替流動裝置”。包括氣體連通管、氣液分離管、進氣管、儲液室、虹吸管、 泄流室、壓差計，氣體連通管與儲液室通過氣液分離管連通，儲液管通過虹吸管與氣體連通 管相通，進氣管與虹吸管連通，排出管置于泄流管內，在排出管內置有含水儀，氣體連通管 上設有進口。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置，能對 天然氣單井進行產氣量計量、產液量計量，打破傳統的天然氣先分離后計量的工藝模式，實 現天然氣單井產氣量、產液量在線計量，數據自動采集及遠傳，為生產監控和氣藏動態管理 提供可靠的原始資料。本技術采用的技術方案是孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置，由天 然氣井口裝置、節流閥、閥門、氣液兩相計量裝置、旁通閥和計算機采集傳輸系統組成；在天 然氣井口裝置上連接有油管采出管線和油套環空采出管線，油管采出管線與油套環空采出 管線連接總管線，總管線連接外輸管線，在總管線上連接有節流閥，在節流閥的下游管線上 并聯有旁通閥和氣液兩相計量裝置，在氣液兩相計量裝置的兩端管線上分別連接有閥門； 其特征在于氣液兩相計量裝置由孔板節流器、壓力變送器、差壓變送器組成，在孔板節流 器前端和孔板節流器后端分別有直管段，直管段能對通過的流體進行紊流；在孔板節流器 前端直管段內有壓力變送器和溫度傳感器，壓力變送器檢測流體的壓力；在孔板節流器上 設置有差壓變送器，差壓變送器用來檢測流體經過孔板節流器時形成的差壓；壓力變送器 和差壓變送器通過數據線與計算機采集傳輸系統連接，計算機采集系統用來采集各類數 據、計算單井產出氣體及液體的流量，并通過GPRS進行數據遠傳。單井產出的氣液兩相流 體經紊流直管段紊流后在通過孔板節流器，在孔板前后形成壓差，差壓變送器、壓力變送器 將采集的信息數據傳輸至計算機采集系統，計算機采集系統對信息數據進行分析、并通過 軟件計算出流經孔板節流器的氣體和液體兩相流量。氣體和液體兩相通過孔板節流器時，在孔板節流器的孔板兩側中存在著差壓噪 聲，即差壓脈動。這種噪聲是兩相流動的固有特性，與兩相流的流量質量含氣率密切相關。 在借鑒國內外大量理論研究和實驗數據的基礎上，經過氣-液兩相流測量工程試驗，應用 一塊標準節流孔板配以差壓變送器、壓力變送器、溫度傳感器，能根據差壓測量平均值，計 算出天然氣和凝析液兩種介質的流量。本技術的有益效果本技術孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置，1、能解決目前天然氣單井計量工藝中產出液無法準確計量的問題，實現了天然氣 單井產氣量、產液量的實時在線計量；2、計量精度高，在線計量產氣量誤差士5%，產液量誤差士 10%，滿足行業天然氣單井計量標準(計量精度士 10% )；3、單井日產氣量、產液量自動運算，數據顯示M小時自動循環清零、儲存，解決了 目前氣田單井分離計量工藝需要人工切換計量流程和計算報表的問題。附圖說明附圖1是孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置結構示意圖。圖中，1.天然氣井口裝置，2.油管采出管線，3.油套環空采出管線，4.節流閥， 5.閥門，6.氣液兩相計量裝置，7.旁通閥，8.外輸管線。具體實施方式實施例1 孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置，由天然氣井口裝置1、節流 閥4、閥門5、氣液兩相計量裝置6、旁通閥7和計算機采集傳輸系統組成。在天然氣井口裝 置1上連接有一條油管采出管線2和一條油套環空采出管線3。油管采出管線2與油套環 空采出管線3連接總管線，總管線連接外輸管線8。在總管線上連接有一個節流閥4，在節 流閥4的下游管線上并聯有旁通閥7和氣液兩相計量裝置6。在氣液兩相計量裝置6的兩 端管線上分別連接有一個閥門5。氣液兩相計量裝置6由孔板節流器、壓力變送器、差壓變送器組成，在孔板節流器 前端和孔板節流器后端分別有直管段；在孔板節流器前本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置，由天然氣井口裝置（１）、節流閥（４）、閥門（５）、氣液兩相計量裝置（６）、旁通閥（７）和計算機采集傳輸系統組成；在天然氣井口裝置（１）上連接有油管采出管線（２）和油套環空采出管線（３），油管采出管線（２）與油套環空采出管線（３）連接總管線，總管線連接外輸管線（８），在總管線上連接有節流閥（４），在節流閥（４）的下游管線上并聯有旁通閥（７）和氣液兩相計量裝置（６），在氣液兩相計量裝置（６）的兩端管線上分別連接有閥門（５）；其特征在于：氣液兩相計量裝置（６）由孔板節流器、壓力變送器、差壓變送器組成，在孔板節流器前端和孔板節流器后端分別有直管段；在孔板節流器前端直管段內有壓力變送器和溫度傳感器；在孔板節流器上設置有差壓變送器；壓力變送器和差壓變送器通過數據線與計算機采集傳輸系統連接。

【技術特征摘要】
1. 一種孔板差壓的天然氣氣液兩相在線計量裝置，由天然氣井口裝置(1)、節流閥 、閥門( 、氣液兩相計量裝置(6)、旁通閥(7)和計算機采集傳輸系統組成；在天然氣井 口裝置(1)上連接有油管采出管線(2)和油套環空采出管線(3)，油管采出管線O)與油 套環空采出管線(3)連接總管線，總管線連接外輸管線(8)，在總管線上連接有節流閥0)， 在節流閥的下游管線上并聯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：穆謙益，付鋼旦，楊倉海，楊海楠，龍運輝，李蓮明，李強，季偉，程世東，魏小林，張春源，張軍，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：11