移動式油井原油產量計量裝置的研制與應用

　　移動式油井原油產量計量裝置的研究設計

　　移動式油井原油產量計量裝置的關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計。

　　1 旋流分離器

　　計量裝置采用旋流分離技術[1,2]來進行氣液分離。 油井產出的油、氣、水混合物切線進入旋流分離器，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

　　移動式油井原油產量計量裝置采用臥式分離器[3,4]進行油水分離，主要由消能室、沉降分離室、油室等三部分組成，分離器結構示意圖見圖 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。 分離后的游離水進入水路管線由電磁流量計[6]計量。 分離出的油溢流進入油室，當油室內液位到達一定高度時，電磁閥打開，低含水原油流經質量流量計計量，當油室內液位下降到某一高度時，電磁閥關閉，計量過程中流經質量流量計的油流量在質量流量計測量范圍內，保證了計量準確度。 油室的設計[7]及其液位的測量與控制，提高了低產液油井原油產量測量的準確度。

　　3 分離器內液位、壓力的控制

　　為了實現(xiàn)容器內的流態(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)，通過先進的控制模型，并結合 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)行機構執(zhí)行，使分離器內油水分離室的油水界面基本穩(wěn)定在某一位置，使分離器內油室的氣液界面能夠在某一高度范圍內變化，使分離器內氣體壓力能夠穩(wěn)定在某一設定壓力值。

　　4 車載小型化設計

　　為了監(jiān)測油井產量， 需要方便快捷地將油井原油產量計量裝置運送到井口或計量站， 由此考慮將計量裝置設計安裝在小型移動式計量房內， 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。