天然气单井气及液产量在线计量装置的设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——天然气单井气、液产量在线计量装置。该专利由中国石油天然气股份有限公司申请，并于2016年11月9日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及一种天然气单井气、液产量在线计量装置，属于油田采油采气计量技术领域。

发明背景

气井产量计量是天然气生产领域重要的技术问题之一，产气量、产液量等生产资料是监控地层出水、优化气田配产、确保气藏合理开采的基础数据，是进行开发地质分析和制定生产决策的重要依据。目前，主要应用的测量方法为分离计量和井口在线计量，最成熟的天然气单井计量方法是采用分离器将各相分离后单独计量，气相计量精度高，但生产流程复杂，工艺建设成本高、设备庞大，不能在线计量。

长庆苏里格气田的单井计量采用井口带液计量，由于没有适用的气、液在线计量装置，存在产气量计量误差大及产液量无法计量等问题，制约了气田数字智能化建设和气井精细管理的进一步推进。

国内外学者研究的湿气计量方式多是针对稳定的流动状态，而天然气井出现雾装流、层流和段塞流等生产工况的随机性较大，不能达到天然气单井气、液产量在线计量装置的工业应用条件。

内容说明

本发明的目的在于提供一种天然气单井气、液产量在线计量装置，其能实现气井生产数据的自动采集及远传，满足气田数字智能化井口的建设需求。

本发明的具体技术方案如下：与管径匹配的法兰A连接前计量直管，前计量直管前端设有整流器、取压控制阀L和压力传感器，后端连接计量装置本体法兰C。与本体法兰C相对应的本体法兰D连接后计量直管，后计量直管后端设有温度传感器，并连接与管径匹配的法兰B。本体法兰C通过取压控制阀M连接一体化仪表，本体法兰D通过取压控制阀N连接一体化仪表。本体法兰C端面连接径向的密封垫E，本体法兰D端面连接径向的密封垫F。带双喇叭孔的节流孔板设在密封垫E和密封垫F之间，以突出孔板一侧端面的中心柱体连接于本体法兰C孔内，中心柱体内设有两个方向相反的、缩径口同径且相通的喇叭孔，前向喇叭孔的扩径口与本体法兰C内孔同径。节流孔板上设有检查操作手柄。

本发明的创新效果如下：该装置能实现天然气单井产气量、产液量的实时在线计量，产气量计量误差±5％，连续产液气井产液量计量误差±10％，间歇产液气井产液量计量误差±20％，计量精度高；采用整流技术，对层流、波状流、活塞流等起到近似“雾化”的作用，使这些流态在仪表监测上的响应特征趋近于雾状流，将单井计量的复杂流态简化为段塞流和雾状流两种；仪表中设定选择雾状流和段塞流计量模型的判定参数，计量过程中根据工况自动选择计量模型，提高计量精度；带双喇叭孔的节流孔板利用流体自身冲刷实现自我清洁，能有效克服传统孔板前死角堆积脏物造成的计量误差；该装置可采用太阳能供电，满足野外天然气单井井口无大电的工况要求；弱电、低功率一体化仪表集压力、差压、温度数据采集和计算于一体，满足气田数字智能化管理的要求。