專利名稱：井下多相流氣相分離及測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及油田生產(chǎn)測井領域，具體的說是一種井下多相流氣相分離及測量裝置。
背景技術：
油井產(chǎn)液剖面測量的目的是了解油井各產(chǎn)液層的油水生產(chǎn)狀態(tài)，由于地層壓力的降低，目前國內(nèi)油井套管內(nèi)的流體已經(jīng)是油、氣、水三相并存狀態(tài)，由于氣相與液相在物性方面的顯著差異，油、氣、水三相的流動狀態(tài)極其復雜，且極不穩(wěn)定，因而各種混相中分相含率測量的技術方式均未能解決這一測量難題。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的油井內(nèi)流體油、氣、水三相并存而影響液相測量的不足，本發(fā)明提供一種井下多相流氣相分離及測量裝置，該井下多相流氣相分離及測量裝置可實現(xiàn)氣液分離，對氣相進行獨立測量，從而消除氣相對液相測量的影響。本發(fā)明的技術方案是一種井下多相流氣相分離及測量裝置，包括中心管，中心管下部連接有下固定短接，中心管及下固定短接外部分別連接集流傘的兩端，集流傘的中部為氣液分離腔，所述的中心管上部連接有上固定短接，中心管及上固定短接內(nèi)部固定有氣液分離管，氣液分離管與中心管及上固定短接之間形成環(huán)形的氣相流道，上固定短接的側壁上開有氣相出口，氣液分離管的上端對應氣相出口處固定有氣體流量計，中心管中部外側固定有氣相控制閥，氣相控制閥對應的中心管側壁上開有氣相入口。所述的下固定短接下部連接有集流傘驅(qū)動器。所述的中心管內(nèi)部設有液相流道，氣液分離腔底部的中心管管壁上開有液相入□。本發(fā)明具有如下有益效果由于采取上述方案，中心管上有氣相入口，而上固定短接上有氣相出口，套管內(nèi)向上流動的油、氣、水三相在集流傘下方得以有效匯聚，氣相迅速分離，氣量體積超出氣相控制閥范圍時，氣相控制閥打開，氣體釋放，完成氣相與液相的完全分離，并通過氣體流量計對氣體進行計量，從而消除氣相對液相測量的影響。
圖I是本發(fā)明的結構示意 圖2至圖5是氣相流動噪聲測量曲線；
圖6是氣相流量與流動噪聲功率關系曲線。圖中I-液相流道，2-氣相出口，3-氣相流道，4-氣體流量計，5-氣相入口，6-氣相控制閥，7-集流傘，8-氣液分離腔，9-液相入口，10-集流傘驅(qū)動器，11-下固定短接，12-中心管，13-氣液分離管，14-上固定短接。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明
由圖I所示，一種井下多相流氣相分離及測量裝置，包括中心管12，中心管12內(nèi)部設有液相流道1，中心管12下部連接有下固定短接11，中心管12及下固定短接11外部分別連接集流傘7的兩端，下固定短接11下部連接有集流傘驅(qū)動器10，集流傘驅(qū)動器10啟動后，可使集流傘7撐開，集流傘7撐開后在其與中心管12之間形成氣液分離腔8，氣液分離腔8底部的中心管12側壁上開有液相入口 9。所述的中心管12上部連接有上固定短接14，中心管12及上固定短接14內(nèi)部固定有氣液分離管13，中心管12與上固定短接14螺紋連接，中心管12及上固定短接14內(nèi)均有臺階，通過臺階固定氣液分離管13。氣液分離管13與上固定短接14及中心管12的內(nèi)壁之間形成環(huán)形空腔，稱之為氣相流道3，上固定短接14的側壁上開有氣相出口 2，氣液分離管13的上端對應氣相出口 2處固定有氣體流量計4，中心管12中部外側固定有氣相控制閥6，氣相控制閥6對應的中心管12側壁上開有氣相入口 5。
本裝置的工作過程如下在集流傘驅(qū)動器10的作用下，集流傘7撐起，套管內(nèi)的截面空間被封閉，向上流動的油、氣、水三相在集流傘下方氣液分離腔8內(nèi)匯聚，由于密度差·異，開始重力分離，氣相處于上方，液相處于下方。在氣量較低時，氣相控制閥6關閉,氣體在氣液分離腔8內(nèi)匯聚，當氣體匯聚到一定量后，氣相控制閥6打開，氣相開始釋放，氣相通過氣相入口 5進入氣相流道3，然后由氣相出口 2流出。當氣液分離腔8內(nèi)匯聚的氣相減小到一定量時，氣相控制閥6關閉,氣相停止釋放；在氣量較高時，氣相控制閥6將處于常開狀態(tài)，氣相持續(xù)釋放。氣體流量計4用于測量通過氣相流道3流出的氣相流量。氣相控制閥6打開后,氣相流動將引起流動噪聲,氣量越大,流動噪聲越大,通過測量噪聲即可測得氣相流量。圖2至圖5是幾組流動噪聲測量曲線，橫軸是時間，單位毫秒，縱軸是傳感器輸出測量值，單位是赫茲，其中圖2和圖3是氣流量較低時的兩條測量曲線，表明的是流動噪聲時有時無，說明氣相控制閥存在開關過程。圖4和圖5是氣流量較高時的兩條測量曲線，表明的是流動噪聲一直存在，說明氣相控制閥始終處于開啟狀態(tài)。改變氣相流量，測得不同氣量條件下流動噪聲功率，則可以得到圖6實驗結果，橫軸是氣相體積流量，單位立方米每天，縱軸是流動噪聲功率，氣相流量與流動噪聲功率具有良好的單調(diào)關系，實現(xiàn)了對氣相流量的測量。
權利要求
1.一種井下多相流氣相分離及測量裝置，包括中心管(12)，中心管(12)下部連接有下固定短接(11)，中心管(12)及下固定短接(11)外部分別連接集流傘(7)的兩端，集流傘(7)的中部為氣液分離腔(8)，其特征在于所述的中心管(12)上部連接有上固定短接(14)，中心管(12)及上固定短接(14)內(nèi)部固定有氣液分離管(13)，氣液分離管(13)與中心管(12)及上固定短接(14)之間形成環(huán)形的氣相流道(3)，上固定短接(14)的側壁上開有氣相出口(2),氣液分離管(13)的上端對應氣相出口(2)處固定有氣體流量計(4)，中心管(12)中部外側固定有氣相控制閥(6 )，氣相控制閥(6 )對應的中心管(12 )側壁上開有氣相入口( 5 )。
2.根據(jù)權利要求I所述的井下多相流氣相分離及測量裝置，其特征在于所述的下固定短接(11)下部連接有集流傘驅(qū)動器(10 )。
3.根據(jù)權利要求2所述的井下多相流氣相分離及測量裝置，其特征在于所述的中心管(12)內(nèi)部設有液相流道(1)，氣液分離腔(8)底部的中心管(12)管壁上開有液相入口(9)。
全文摘要
一種井下多相流氣相分離及測量裝置。主要解決現(xiàn)有的油井內(nèi)流體油、氣、水三相并存而影響液相測量的問題。其特征在于中心管(12)及上固定短接(14)內(nèi)部固定有氣液分離管(13)，氣液分離管(13)與中心管(12)及上固定短接(14)之間形成環(huán)形的氣相流道(3)，上固定短接(14)的側壁上開有氣相出口(2)，氣液分離管(13)的上端對應氣相出口(2)處固定有氣體流量計(4),中心管(12)中部外側固定有氣相控制閥(6)，氣相控制閥(6)對應的中心管(12)側壁上開有氣相入口(5)。該井下多相流氣相分離及測量裝置可實現(xiàn)氣液分離，對氣相進行獨立測量，從而消除氣相對液相測量的影響。
文檔編號E21B47/00GK102913225SQ20121044157
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權日2012年11月7日
發(fā)明者莊海軍, 周家強, 劉慧東, 袁智惠, 劉興斌, 馬水龍, 賁亮, 吳恩明 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責任公司