一种煤层气产水产气计量撬装置的制作方法

本技术属于煤层气开采，具体涉及了一种煤层气产水产气计量撬装置。

背景技术：

1、在煤层气开采过程中，对产出水和产出气进行精确、实时的计量，是评估气井生产动态、优化开采方案和进行精细化生产管理的关键环节。然而，当前煤层气井的计量技术普遍存在重产气、轻产水的问题，尤其在面对产出流体不稳定、气液混合、流量波动大的复杂工况(如断塞流)时，缺乏成熟有效的计量手段。

2、现有的计量方法主要存在以下缺陷：首先，传统的人工计量方式，如定时提捞或估算，不仅耗费大量人力物力，而且操作过程繁琐，数据不连续，存在较大的人为误差，无法满足自动化、连续监测的需求。其次，直接在管路中安装常规的水流量计进行测量，当产出水量小、流速不稳定或产出物中夹带气体时，流量计难以在满管条件下工作，会导致测量读数产生巨大偏差，数据可靠性差。此外，一些采用翻板式液位计的开放式计量装置，存在液体蒸发、溢出等损失，尤其在冬季低温环境下，易发生冻堵，使用极为不便。

3、同时，现有的一些自动化计量装置在结构设计和功能集成上也存在不足。例如，部分装置的管路设计未充分考虑保证流量计测量的必要条件，且管路结构复杂，给后续的清污维护带来困难。此外，许多装置缺乏对环境温度变化的适应性设计(如防冻措施)，也缺少备用应急通路，一旦关键部件(如阀门)发生故障，可能导致整个计量系统停摆，影响正常生产。最后，现有设备大多功能单一，缺乏标准化的数据接口和智能控制逻辑，难以融入现代化的生产数据采集与监控系统。

4、因此，如何提供一种能够克服上述缺陷，实现对煤层气产出水进行高精度、自动化、连续性计量，并同时具备良好工况适应性、高可靠性和易于维护等特点的装置，是本领域当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题，即现有技术中煤层气产水计量精度低、自动化程度不高及工况适应性差的问题，本实用新型提供了一种煤层气产水产气计量撬装置，该装置包括：

2、储水罐，具有进水口和出水口；

3、排水管路，与所述储水罐的所述出水口连接；

4、流量计，设置于所述排水管路上；

5、控制阀，设置于所述排水管路上，并位于所述流量计与所述储水罐的出水口之间；以及

6、控制系统，用于根据所述储水罐内的水位，控制所述控制阀进行间歇性地启闭；

7、其中，所述排水管路在所述流量计的下游被设置为具有一个局部高点，该局部高点高于所述流量计。

8、进一步的，所述控制系统包括：设置于所述储水罐上的液位计，以及分别与所述液位计和所述控制阀电连接的控制模块。

9、进一步的，所述控制阀为电磁阀。

10、进一步的，还包括设置于所述储水罐顶部的自动排气阀。

11、进一步的，所述储水罐的罐体底端为凸面结构，并于该凸面结构的最低处设有排污口。

12、进一步的，还包括防溢排水管路，所述防溢排水管路的一端与所述储水罐上开设的防溢排水口连接，所述防溢排水管路的另一端与排水管路连接，并设置在控制阀与流量计之间，所述防溢排水管路上安装有手动真空球阀。

13、进一步的，还包括：

14、温度感应器，用于感应环境温度；以及

15、电加热装置，设置于所述储水罐和所述排水管路的外壁；

16、其中，所述温度感应器和所述电加热装置均与所述控制模块电连接。

17、进一步的，所述流量计为超声波流量计。

18、进一步的，还包括撬装底座，所述储水罐及所述排水管路均固定安装于所述撬装底座上。

19、进一步的，所述储水罐的所述进水口和所述排水管路的出口均通过软管进行连接。

20、本实用新型的有益效果：

21、有技术在面对煤层气井常见的断塞流、产液不连续等工况时，流量计常处于非满管状态，导致计量误差巨大。本实用新型通过储水罐对不连续来液进行缓冲，再通过控制系统根据水位控制下游的控制阀进行间歇性启闭，将不稳定的来流转变为稳定可控的批量排放；更关键的是，通过在流量计下游设置局部高点，形成了物理液封，强制性地保证了无论装置是否处于排水状态，流量计的测量管段始终处于充满液体的满管状态。这一组合设计从根本上解决了非满管计量这一核心技术难题，使得计量精度得到质的飞跃，为生产决策提供了真实可靠的数据支持。

22、本实用新型通过控制系统自动监测储水罐内的水位并控制控制阀的启闭，构建了一套完整的闭环自动控制流程。该方案完全替代了传统的人工估算和现场值守操作，不仅极大地节省了人力成本，而且彻底避免了因人工操作引入的估算误差和记录错误，实现了全天候、无人值守的连续精确计量，提升了生产管理的效率和自动化水平。

23、本实用新型特别是储水罐的缓冲调峰作用，使得本装置能够有效应对从低产水到高产水、流量波动剧烈等多种复杂工况。无论是产液量极低需要长时间累积才能计量的井，还是产液呈脉冲式出现的井，本装置都能通过自动的累积批量排放模式稳定、准确地完成计量任务，具有极强的工况普适性和应用价值。

1.一种煤层气产水产气计量撬装置，其特征在于，该装置包括：

2.根据权利要求1所述的一种煤层气产水产气计量撬装置，其特征在于，所述控制系统包括：设置于所述储水罐（1）上的液位计（4），以及分别与所述液位计（4）和所述控制阀（5）电连接的控制模块。

3.根据权利要求1或2所述的一种煤层气产水产气计量撬装置，其特征在于，所述控制阀（5）为电磁阀。

4.根据权利要求1所述的一种煤层气产水产气计量撬装置，其特征在于，还包括设置于所述储水罐（1）顶部的自动排气阀。

5.根据权利要求1所述的一种煤层气产水产气计量撬装置，其特征在于，所述储水罐（1）的罐体底端为凸面结构，并于该凸面结构的最低处设有排污口（6）。

6.根据权利要求1所述的一种煤层气产水产气计量撬装置，其特征在于，还包括防溢排水管路（7），所述防溢排水管路（7）的一端与所述储水罐（1）上开设的防溢排水口连接，所述防溢排水管路（7）的另一端与排水管路（2）连接，并设置在控制阀（5）与流量计（3）之间，所述防溢排水管路（7）上安装有手动真空球阀（8）。

7.根据权利要求2所述的一种煤层气产水产气计量撬装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的一种煤层气产水产气计量撬装置，其特征在于，所述流量计（3）为超声波流量计。

9.根据权利要求1所述的一种煤层气产水产气计量撬装置，其特征在于，还包括撬装底座（9），所述储水罐（1）及所述排水管路（2）均固定安装于所述撬装底座（9）上。

10.根据权利要求1所述的一种煤层气产水产气计量撬装置，其特征在于，所述储水罐（1）的所述进水口和所述排水管路（2）的出口均通过软管进行连接。