天然氣單井氣、液產量在線計量裝置製造方法
2023-06-02 15:25:36
天然氣單井氣、液產量在線計量裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種天然氣單井氣、液產量在線計量裝置，是為實現單井氣、液實時在線計量、滿足氣田數位化的建設需求而設計的，主要包括連接管線法蘭的前、後計量直管、設在計量直管上的整流器、取壓控制閥、壓力傳感器和溫度傳感器、連接計量直管且相對安裝的一對本體法蘭、設在本體法蘭間的密封墊和雙喇叭孔節流孔板、通過取壓控制閥連接本體法蘭的一體化儀表等。本裝置能實現天然氣單井產氣量、產液量的高精度在線計量；能採用整流技術將單井的複雜流態簡化為段塞流和霧狀流流態；節流孔板能利用流體衝刷實現自我清潔，消除髒物堆積造成的計量誤差；一體化儀表集壓力、差壓、溫度數據採集和計算於一體，能夠滿足氣田數字智能化管理的要求。
【專利說明】天然氣單井氣、液產量在線計量裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種天然氣單井氣、液產量在線計量裝置，屬於油田採油採氣計量【技術領域】。
【背景技術】
[0002]氣井產量計量是天然氣生產領域重要的技術問題之一，產氣量、產液量等生產資料是監控地層出水、優化氣田配產、確保氣藏合理開採的基礎數據，是進行開發地質分析和制定生產決策的重要依據。目前，主要應用的測量方法為分離計量和井口在線計量，最成熟的天然氣單井計量方法是採用分離器將各相分離後單獨計量，氣相計量精度高，但生產流程複雜，工藝建設成本高、設備龐大，不能在線計量。
[0003]長慶蘇裡格氣田的單井計量採用井口帶液計量，由於沒有適用的氣、液在線計量裝置，存在產氣量計量誤差大及產液量無法計量等問題，制約了氣田數字智能化建設和氣井精細管理的進一步推進。
[0004]國內外學者研究的溼氣計量方式多是針對穩定的流動狀態，而天然氣井出現霧裝流、層流和段塞流等生產工況的隨機性較大，不能達到天然氣單井氣、液產量在線計量裝置的工業應用條件。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種天然氣單井氣、液產量在線計量裝置，其能實現氣井生產數據的自動採集及遠傳，滿足氣田數字智能化井口的建設需求。
[0006]本發明的具體技術方案如下:
[0007]與管徑匹配的法蘭A連接前計量直管，前計量直管前端設有整流器、取壓控制閥L和壓力傳感器，後端連接計量裝置本體法蘭C。與本體法蘭C相對應的本體法蘭D連接後計量直管，後計量直管後端設有溫度傳感器，並連接與管徑匹配的法蘭B。本體法蘭C通過取壓控制閥M連接一體化儀表，本體法蘭D通過取壓控制閥N連接一體化儀表。
[0008]本體法蘭C端面連接徑向的密封墊E，本體法蘭D端面連接徑向的密封墊F。
[0009]帶雙喇叭孔的節流孔板設在密封墊E和密封墊F之間，以突出孔板一側端面的中心柱體連接於本體法蘭C孔內，中心柱體內設有兩個方向相反的、縮徑口同徑且相通的喇叭孔，前向喇叭孔的擴徑口與本體法蘭C內孔同徑。節流孔板上設有檢查操作手柄。
[0010]本發明的創新效果如下:
[0011]1.該裝置能實現天然氣單井產氣量、產液量的實時在線計量，產氣量計量誤差±5%，連續產液氣井產液量計量誤差±10%，間歇產液氣井產液量計量誤差±20%，計量精度高；
[0012]2.採用整流技術，對層流、波狀流、活塞流等起到近似「霧化」的作用，使這些流態在儀表監測上的響應特徵趨近於霧狀流，將單井計量的複雜流態簡化為段塞流和霧狀流兩種；[0013]3、儀表中設定選擇霧狀流和段塞流計量模型的判定參數，計量過程中根據工況自動選擇計量模型，提高計量精度；
[0014]4.帶雙喇叭孔的節流孔板利用流體自身衝刷實現自我清潔，能有效克服傳統孔板前死角堆積髒物造成的計量誤差；
[0015]5.該裝置可採用太陽能供電，滿足野外天然氣單井井口無大電的工況要求；
[0016]6.弱電、低功率一體化儀表集壓力、差壓、溫度數據採集和計算於一體，滿足氣田數字智能化管理的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為天然氣單井氣、液產量在線計量裝置示意圖。
[0018]圖2為節流孔板不意圖。
【具體實施方式】
[0019]參照圖1至2對本發明的實施例進一步說明:
[0020]實施例:
[0021]與管徑匹配的法蘭Al連接前計量直管3，前計量直管3前端設有整流器2、取壓控制閥L9和壓力傳感器10，後端連接計量裝置本體法蘭C4。與本體法蘭C4相對應的本體法蘭D6連接後計量直管7，後計量直管7後端設有溫度傳感器17，並連接與管徑匹配的法蘭B8。本體法蘭C4通過取壓控制閥Ml I連接一體化儀表14，本體法蘭D6通過取壓控制閥N15連接一體化儀表14。
[0022]本體法蘭C4端面連接徑向的密封墊E13，本體法蘭D6端面連接徑向的密封墊F16。
[0023]帶雙喇叭孔的節流孔板12設在密封墊E13和密封墊F16之間，以突出孔板一側端面的中心柱體連接於本體法蘭C4孔內，中心柱體內設有兩個方向相反的、縮徑口同徑且相通的喇叭孔，前向喇叭孔的擴徑口與本體法蘭C4內孔同徑。節流孔板12上設有檢查操作手柄5。
[0024]本發明計量裝置通過法蘭Al、B8安裝於輸氣管線。天然氣井產物先通過整流器2整流，將流體頻繁變換的單井管輸流態整理簡化為霧狀流和段塞流流態，被整流後的流體再經前計量直管3紊流和節流孔板12節流，形成差壓，壓差數據由弱電與低功率的一體化儀表14內的流量計算模塊通過取壓控制閥Mll和N15控制並採集；通過前計量直管3上的壓力傳感器10和取壓控制閥L9控制採集壓力；通過後計量直管7上的溫度傳感器17控制採集溫度，將數據傳入一體化儀表14計算出的工況氣、液產量，再轉化為標況下單井的產氣量及產液量。
[0025]一體化儀表14內的流量計算模塊基於孔板噪音法計量原理，建立段塞流和「霧狀流」兩種計量模型，根據不同含液率的天然氣通過節流孔板時的不同差壓噪聲曲線確定相比份，根據相比份和差壓雙參數來判定管道流體的流態，優選兩相計量數學模型求解得氣、液出兩相產量。
【權利要求】
1.一種天然氣單井氣、液產量在線計量裝置，其特徵在於: 與管徑匹配的法蘭A(I)連接前計量直管(3)，前計量直管(3)前端設有整流器(2)、取壓控制閥L(9)和壓力傳感器(10)，後端連接計量裝置本體法蘭C(4);與本體法蘭C(4)相對應的本體法蘭D (6)連接後計量直管(7)，後計量直管(7)後端設有溫度傳感器(17)，並連接與管徑匹配的法蘭B(8);本體法蘭C(4)通過取壓控制閥MlI連接一體化儀表(14)，本體法蘭D(6)通過取壓控制閥N(15)連接一體化儀表(14)； 本體法蘭C(4)端面連接徑向的密封墊E(13)，本體法蘭D(6)端面連接徑向的密封墊F(16)； 帶雙喇叭孔的節流孔板(12)設在密封墊E (13)和密封墊F (16)之間，以突出孔板一側端面的中心柱體連接於本體法蘭C (4)孔內，中心柱體內設有兩個方向相反的、縮徑口同徑且相通的喇叭孔，前向喇叭孔的擴徑口與本體法蘭C(4)內孔同徑；節流孔板(12)上設有檢查操作手柄(5)。
2.如權利要求1所述的天然氣單井氣、液產量在線計量裝置，其特徵在於本發明計量裝置通過法蘭A (I)和法蘭B (8)安裝於輸氣管線；天然氣井產物先通過整流器(2)整流，將流體頻繁變換的單井管輸流態整理簡化為霧狀流和段塞流流態，被整流後的流體再經前計量直管(3)紊流和節流孔板(12)節流，形成差壓，壓差數據由弱電與低功率的一體化儀表(14)內的流量計算模塊通過取壓控制閥M(Il)和N(15)控制並採集；通過前計量直管(3)上的壓力傳感器(10)和取壓控制閥L(9)控制採集壓力；通過後計量直管(7)上的溫度傳感器(17)控制採集溫度，將數據傳入一體化儀表(14)計算出的工況氣、液產量，再轉化為標況下單井的產氣量及產液量。
【文檔編號】E21B47/00GK103573249SQ201210272674
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月2日 優先權日:2012年8月2日
【發明者】穆謙益, 張書平, 付鋼旦, 馬建軍, 張春濤, 程世東, 邱奇, 楊倉海, 鄒遠軍, 常鵬, 徐梅贊, 樊晨, 徐勇 申請人:中國石油天然氣股份有限公司