移動式油井原油產(chǎn)量計量裝置的研制與應(yīng)用

　　移動式油井原油產(chǎn)量計量裝置的研究設(shè)計

　　移動式油井原油產(chǎn)量計量裝置的關(guān)鍵部分包括氣液分離的旋流分離器、油水分離的臥式分離器、自動控制部分以及車載小型化設(shè)計。

　　1 旋流分離器

　　計量裝置采用旋流分離技術(shù)[1,2]來進(jìn)行氣液分離。 油井產(chǎn)出的油、氣、水混合物切線進(jìn)入旋流分離器，在離心力作用下，液體和氣體在旋流分離器里進(jìn)行有效分離。 旋流分離器原理圖見圖 2。

　　2 臥式分離器

　　移動式油井原油產(chǎn)量計量裝置采用臥式分離器[3,4]進(jìn)行油水分離，主要由消能室、沉降分離室、油室等三部分組成，分離器結(jié)構(gòu)示意圖見圖 3。 消能室主要是削弱從旋流分離器[5]來的液相能量，使液相平穩(wěn)過渡到沉降分離室;沉降離室主要使油、水及剩余氣體泡沫得到充分分離。 分離后的游離水進(jìn)入水路管線由電磁流量計[6]計量。 分離出的油溢流進(jìn)入油室，當(dāng)油室內(nèi)液位到達(dá)一定高度時，電磁閥打開，低含水原油流經(jīng)質(zhì)量流量計計量，當(dāng)油室內(nèi)液位下降到某一高度時，電磁閥關(guān)閉，計量過程中流經(jīng)質(zhì)量流量計的油流量在質(zhì)量流量計測量范圍內(nèi)，保證了計量準(zhǔn)確度。 油室的設(shè)計[7]及其液位的測量與控制，提高了低產(chǎn)液油井原油產(chǎn)量測量的準(zhǔn)確度。

　　3 分離器內(nèi)液位、壓力的控制

　　為了實現(xiàn)容器內(nèi)的流態(tài)更加穩(wěn)定，以及氣體與液體、油水更加充分分離，裝置采集了氣液界面、油水界面以及容器壓力等參數(shù)，通過先進(jìn)的控制模型，并結(jié)合 16 位微芯片處理器，自動計算出油路、水路的流型控制方案，由油路、水路的電執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行，使分離器內(nèi)油水分離室的油水界面基本穩(wěn)定在某一位置，使分離器內(nèi)油室的氣液界面能夠在某一高度范圍內(nèi)變化，使分離器內(nèi)氣體壓力能夠穩(wěn)定在某一設(shè)定壓力值。

　　4 車載小型化設(shè)計

　　為了監(jiān)測油井產(chǎn)量， 需要方便快捷地將油井原油產(chǎn)量計量裝置運(yùn)送到井口或計量站， 由此考慮將計量裝置設(shè)計安裝在小型移動式計量房內(nèi)， 方便隨時撬裝。 用軟管將計量裝置與井口或計量站管線連接，實現(xiàn)油井液量、氣量、原油含水率、原油產(chǎn)量等參數(shù)的測試。 小型移動式計量房和計量裝置的實物圖見圖 4。

　　為了滿足車載以及安裝計量裝置的要求, 房子總長為 4 800mm,高度為 3 000mm,寬度為 1 950mm。