油井连续计量装置及其测量方法申请文件

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1、说明书摘要本发明属于流体测量技术领域，涉及一种油、气、水三相油井连续计量装置，包括高效气液分离器，高效气液分离器与油、气、水三相流入口相连，其气相出口与气相测量管路相连，在气相测量管路上装有气路温度传感器、气路压力传感器、带有高频差压变送器的气路内锥流量计；高效气液分离器的液相出口与液相测量管路相连，在液相测量管路上装有液路科氏质量流量计和液路内锥流量计，安装液路科氏质量流量计的管路的截面积大于安装液路内锥流量计的管路的截面积。本发明还提供一种该种装置采用的测量方法。本发明具有结构简单，测量传感器无可动部件，信号获

2、取方便、可靠、准确，易于实现的优点。1摘要附图6权利要求书1.一种油、气、水三相油井连续计量装置，包括高效气液分离器、气路温度传感器、气路压力传感器、气路内锥流量计、液路科氏力质量流量计、液路温度传感器、液路压力传感器、液路内锥流量计、数据采集与处理单元、显示单元，其中，高效气液分离器与油、气、水三相流入口相连，其气相出口与气相测量管路相连，在气相测量管路上装有气路温度传感器、气路压力传感器、带有高频差压变送器的气路内锥流量计；高效气液分离器的液相出口与液相测量管路相连，在液相测量管路上装有液路科氏质量流量计和液路

3、内锥流量计，安装液路科氏质量流量计的管路的截面积大于安装液路内锥流量计的管路的截面积。2.根据权利要求1所述的油、气、水三相油井连续计量装置，在所述液相测量管路上还装有液路温度传感器与液路压力传感器。3.一种权利要求1所述的油、气、水三相油井连续计量装置所采用的测量方法，其特征在于，包括下列步骤：（1）数据采集与处理单元根据气路温度传感器、气路压力传感器的信号计算气体密度；（2）数据采集与处理单元根据气路内锥流量计所采集的高频压差信号判断在气相中是否含有液体，若判断不存在液体，则根据确定气相质量流量，式中，—气相质

4、量流量，—内锥流量计流出系数，—内锥流量计的节流环隙面积，—气体密度，—内锥流量计产生的压差，—内锥流量计的节流比，若判断存在液体，则根据以下公式确定气相质量流量，，，，式中，—湿气虚高修正系数；—内锥流量计在湿气条件下的读数；—内锥流量计在湿气条件下产生的差压值；—差压波动量；—差压读数平均值；—系数；（3）数据采集与处理单元接收来自科氏质量流量计和液路内锥流量计的测量信号，若判断液相总流量不低于科氏质量流量计的测量下限时，根据科氏质量流量计的测量信号确定液相质量流量，否则根据下列公式确定液相质量流量：，式中，—

5、由质量流量计确定的液路平均密度，—内锥流量计测得的总质量流量；6权利要求书（1）根据公式计算含油率，式中，—体积含油率；—水的密度；—油的密度。4.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，如果根据步骤四中所计算的含油率小于20%，则利用基于多传感器数据融合的神经网络算法重新求解含油率。6说　　明　书油、气、水三相油井连续计量装置及其测量方法技术领域本发明属于流体测量技术领域，具体涉及到一个油、气、水三相流体的相含率及每相流量测量的系统和方法。背景技术原油是典型的多相流，包含油、气、水三相物质，油相是指油井产出液中

6、的液烃相，气相是指天然气、轻烃、非轻烃气体，水相则是指矿化水，同时还有少量的固相(砂、蜡、水合物)。油、气、水多相流在流动过程中不仅存在多种流型，而且成分复杂多变，流量检测困难。然而为了合理的进行油田开发,必须要掌握单口油井的产量,包括每口油井的产油量、产水量和产气量。目前，为了获得这些动态信息,大多油田的做法是采用卫星式计量站方式,通过管汇切换,巡回检查每口油井,经计量分离器分离成油相、水相和气相,再采用各单相测量仪表或装置获得三组分的各自含量,然后再混合输送到泵站进行生产处理。这种方法所用计量分离器设备体积庞大

7、，不能在线测量，从而大大制约了生产效率。20世纪80年代，西方主要石油公司提出开发多相流量计取代大型三相分离式计量系统的要求，并与各大学合作进行多相流量计的研制与开发,我国在20世纪90年代也展开了这方面的研究工作。按是否分离可以将油、气、水三相流的测量方法分为三种，即完全分离法、部分分离法、非分离法。完全分离法即指前面介绍的油田传统的计量方法。部分分离法包括分流分相法和简单分离器法。分流分相法测量三相流,首先通过分配器分流出一部分两相流体，接着使用分离器将这部分三相流体分离成单相气体和单相液体，然后分别用单相气体

8、流量计和单相液体流量计进行计量，并根据比例关系换算成被测三相流体的流量及组分，最后再分别将这部分单相气体和单相液体返回两相流体的流动管道中。该方法存在的问题是6说　　明　书取样部分的三相流体气液比率是否同原流动中的比率一致；取样比率（常数）本身是否受流型、流量波动等影响。简单分离器法是利用小型气液分离器将三相流进行预分离，得到以气相为主的一路和以液相为主的一