多相流氣體實時在線專用氣體取樣器的製作方法
2023-07-24 12:01:26 3
專利名稱：多相流氣體實時在線專用氣體取樣器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田生產在線不分離計量產品領域的氣體取樣技術領域，特別是 一種多相流氣體實時在線專用氣體取樣器。
背景技術：
在油田生產管理過程中，為監測油井動態變化特徵、充分利用油田伴生氣資源、採 取合適的管線和設備防腐措施、以及開展生產優化研究，都需要及時獲得油井伴生氣樣品 及其有關特性參數。傳統的油井產量計量主要採用先分離後計量的測試分離器技術，即讓 油井產出流體先通過兩相或三相分離器進行氣、液分離或氣、油、水分離，再分別由單相儀 表進行計量，當需要油井的氣樣時，可非常方便地在分離器的氣路管線獲得。近年來，多相 流量計以其在佔用空間和費用投入等方面的比較優勢，在油井產量計量方面得到了越來越 多的石油公司的青睞，在替代傳統的油井產量計量模式；但不需要進行油氣水分離的工作 特點，卻導致了不能在線有多相流量計進行油井伴生氣取樣。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題就是要克服多相流量計不能在線進行油井伴生 氣取樣的不足，提供一種在多相流條件時實時在線取氣體樣品的多相流氣體實時在線專用 氣體取樣器。本實用新型的技術問題是採用下述技術方案解決的一種多相流氣體實時在線專用氣體取樣器，設有氣液分離筒體，在氣液分離筒體 的側壁上連接一向下傾斜的入口預分離管，入口預分離管的下端連接入口管線，入口管線 與多相流量計的主管線連通；所述氣液分離筒體頂部接氣體取樣瓶，氣液分離筒體底部連 接流體排出管線。所述氣液分離筒體內上部裝有至少兩層捕霧器，用於過濾氣體中含有的液滴，中 下部為氣液旋流分離區域，用於氣液兩相分離。所述入口預分離管與氣液分離筒體相切連接，入口預分離管向下傾斜與氣液分離 筒體之間的俯角為30 80度。用於氣液兩相的初步分離，並促使流體在分離筒體內部旋 流，為進一步分離的氣液分離準備。所述入口預分離管和流體排出管線上分別裝有進出口隔離閥。本實用新型並聯安裝在多相流量計的主管線上，將油井產出的部分流體引入取樣 器，並在達到取樣器內部氣液界面基本穩定和取樣器進出動態平衡的條件下，完成氣體樣 品的取樣。取樣品質不受流量、工況、介質粘度、壓力、溫度等變化影響，即克服了三相或兩 相分離器結構龐大、複雜等缺點。具有設計新穎、結構簡單、尺寸緊湊、安全可靠、安裝方便、 成本低廉，能夠有效的擴展現有多相計量的功能而又不大幅度增加其尺寸、重量和成本的 優點。本實用新型一方面使得多相流計量過程因可以直接使用較為準確的實測氣體組分而 提高了油藏動態研究所需的油井產量數據的精度，另一方面也使得多相流量計的功能得到有效拓展，極大地方便了油田生產管理。
圖1為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步詳細說明一種多相流氣體實時在線專用氣體取樣器，設有氣液分離筒體3，在氣液分離筒體 3的側壁上相切連接一向下傾斜的入口預分離管2，入口預分離管2與氣液分離筒體3相傾 斜的俯角以30 80度為宜。入口預分離管2的下端連接入口管線1，入口管線1與多相流 量計的主管線連通。氣液分離筒體3頂部接氣體取樣瓶，氣液分離筒體3底部連接流體是 排管線。在氣液分離筒體3內，上部裝有至少兩層捕霧器4，中下部為氣液旋流分離區域。本實用新型的工作過程如下開啟進出口隔離閥7，調節主管線閥門製造截流，控制氣體取樣器進出口之間的壓 力差，將主管線內油井產出的部分流體引入入口管線1，經入口預分離管2完成氣液初步分 離；之後流體以向下傾斜的角度進入氣液分離筒3內，氣液產生旋流，在離心力的作用下， 較重的液體會向外部運動，同時向下流動；而重量較輕的氣體則流向旋流中心，在氣體取樣 器內部形成氣芯並向上流動，從而達到氣液分離的目的；分離出的伴生氣經取樣器上部的 捕霧器4過濾大於2微米的液滴後，再經頂部的取樣口到取樣瓶，其餘流體經取樣器出口回 到主管線；在完成取樣後，利用進出口隔離閥7將氣體取樣器隔離。為了防止液體進入捕霧器4而影響氣樣質量，在取樣器上還增加了現場顯示液位 計6，在取樣時操作人員可實時監控液位的高度，當流體持續進入氣液分離筒體，在完成部 分氣液分離併到達進出平衡時，液位計顯示液位將在低點波動，即液位高度低於200mm，此 時可開啟取樣針閥5取氣體樣品，隨著取樣時間的推移，氣液分離筒體內的液位可能會逐 步升高，當液位計顯示液位上升至設定的1/2或2/3的高度時，需暫停取樣，並利用進出口 隔離閥7控制進入分離筒體的流體，以便控制液位高度，避免液體上竄至捕霧器4內。
權利要求一種多相流氣體實時在線專用氣體取樣器，其特徵在於設有氣液分離筒體(3)，在氣液分離筒體(3)的側壁上連接一向下傾斜的入口預分離管(2)，入口預分離管(2)的下端連接入口管線(1)，入口管線(1)與多相流量計的主管線連通；所述氣液分離筒體(3)頂部接氣體取樣瓶，氣液分離筒體(3)底部連接流體排出管線。
2.根據權利要求1所述的一種多相流氣體實時在線專用氣體取樣器，其特徵在於所述 氣液分離筒體(3)內上部裝有至少兩層捕霧器(4)，中下部為氣液旋流分離區域。
3.根據權利要求1所述的一種多相流氣體實時在線專用氣體取樣器，其特徵在於所述 入口預分離管(2)與氣液分離筒體(3)相切連接，入口預分離管(2)向下傾斜與氣液分離 筒體⑶之間的俯角為30 80度。
4.根據權利要求1所述的一種多相流氣體實時在線專用氣體取樣器，其特徵在於所述 入口管線(1)和流體排出管線上分別裝有進出口隔離閥(7)。
5.根據權利要求1所述的一種多相流氣體實時在線專用氣體取樣器，其特徵在於所述 氣液分離筒體(3)頂部與氣體取樣瓶的連接管線上設一取樣針閥(5)。
6.根據權利要求1所述的一種多相流氣體實時在線專用氣體取樣器，其特徵在於所述 氣液分離筒體(3)外部設有液位計(6)。
專利摘要多相流氣體實時在線專用氣體取樣器，主要包括一套緊湊、高效的氣液分離筒體，與氣液分離筒體連接的入口預分離管，氣液分離筒體頂部接氣體取樣瓶，分離器筒體底部連接流體排除管線；以及進出口隔離閥和主管線手動調節閥門等。專用氣體取樣器並聯安裝在多相流量計的主管線上，將油井產出的部分流體引入取樣器，並在達到取樣器內部氣液界面基本穩定和取樣器進出動態平衡的條件下，完成氣體樣品的取樣。具有設計新穎、結構簡單、尺寸緊湊、安全可靠、安裝方便、成本低廉，能夠有效的擴展現有多相計量的功能而又不大幅度增加其尺寸、重量和成本。
文檔編號E21B49/08GK201554460SQ200920144260
公開日2010年8月18日 申請日期2009年11月7日 優先權日2009年11月7日
發明者劉策, 張西迎, 戴毅, 曹明勇, 李天斌, 李耀林, 溫偉明, 狄國銀, 袁輝, 謝培勇, 鄒道標, 鄭永建, 陳繼革 申請人:蘭州海默科技股份有限公司;中海石油(中國)有限公司湛江分公司