一种采出流体计量装置的制作方法

1.本实用新型涉及油气开发技术领域，具体而言，涉及一种采出流体计量装置。


背景技术：

2.油藏物理模拟实验主要通过对实验设备中的模拟油藏进行驱替等操作，研究其在模拟岩心中的渗透情况，并类推到实际地层中，对于后续的油藏开采提供理论指导。目前的实验过程中，需要对实验产出的油量和水量进行准确计量，常见的计量方式是采用量筒计量的形式，即使用量筒等简便计量器具对装置中产出的油和水分别收集，并计算具体的产出量，装置设置较为简单；但使用简便计量器具同时也存在着读数准确性低、计量的量有限等问题，特别是在一些高倍模拟驱替实验中，往往会获得大量产出水，这就需要实验人员不断对计量器具进行更换读数，实验所需的劳动负荷大，同时计量结果的准确度也难以得到保证。


技术实现要素：

3.鉴于此，本实用新型目的在于提供一种采出流体计量装置，以实现对油藏物理模拟实验中采出流体的准确计量。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
5.本实用新型涉及一种采出流体计量装置，包括进液头、主分离管、总液位电极、水面控制电极、回路电极、侧分离管、副分离管和中控组件，其中，主分离管与副分离管两者相互竖直平行设置，且在各自的管体下半段经连通管相互连通，主分离管顶部设有开口连通大气，在主分离管上由上到下依次设置有吸油口和吸水口，侧分离管竖直设置在主分离管与副分离管之间，侧分离管中段和底端分别设有支管与主分离管连通，进液头设置在主分离管底端，其一侧连接至外部输液管路上，另一侧设置有支管伸入主分离管内部，总液位电极设置在副分离管顶部，其电极头伸入副分离管当中，水面控制电极设置在侧分离管顶部，其电极头伸入侧分离管当中，回路电极设置在副分离管底部，其电极头伸入副分离管当中，中控组件设置在采出流体计量装置当中，并分别与总液位电极、水面控制电极和回路电极电连接。
6.本实用新型的一种实施方式在于，所述采出流体计量系统中设置有稀释计量泵，稀释计量泵与中控组件电连接，且支路连接进入进液头与外部输液管路的连接管路上。
7.本实用新型的另一种实施方式在于，所述采出流体计量系统中设置有水计量泵，水计量泵与中控组件电连接，且管路连接至吸水口上。
8.本实用新型的另一种实施方式在于，所述采出流体计量系统中设置有油计量泵，油计量泵与中控组件电连接，且管路连接至吸油口上。
9.本实用新型的另一种实施方式在于，所述进液头伸入主分离管中的支管顶端位置高于连通管。
10.本实用新型的另一种实施方式在于，所述水面控制电极电极头低于侧分离管中段
与主分离管连通的支管。
11.本实用新型的另一种实施方式在于，所述吸油口低于总液位电极电极头最低处。
12.本实用新型的另一种实施方式在于，所述吸水口低于水面控制电极电极头最低处。
13.本实用新型起到的技术效果是：
14.本实用新型在工作时，通过与控制电极和计量泵的实时传输，可准确地将液位数据和计量情况传递到中控组件上并自动保存，并稳定装置中的液体量，从而对实验产出的油水进行自动感应分离，准确地计量出驱替产物中的油、水量，弥补了一些高倍驱替实验中人力资源消耗过大的情况，降低了劳动成本，提高了工作效率，并保证了最终实验结果的精确程度。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1是本实用新型整体结构示意图；
17.图2是本实用新型中处于正常工作状态的油水界面示意图；
18.图3是本实用新型中总液位低于电极时的油水界面示意图；
19.图中：1-进液头、2-主分离管、3-总液位电极、4-水面控制电极、5-回路电极、6-侧分离管、7-副分离管、8-连通管、9-吸水口、10-吸油口、11-稀释计量泵、12-水计量泵、13-油计量泵、14-中控组件。
具体实施方式
20.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明。
21.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。
22.实施例：
23.如图1所示，一种采出流体计量装置。
24.主分离管2与副分离管7两者相互竖直平行设置，且在各自的管体下半段经连通管8相互连通，主分离管2顶部设有开口连通大气，以此形成连通器结构，使得主分离管2和副分离管7之间可实现液面相平。
25.在主分离管2上由上到下依次设置有吸油口10和吸水口9，用于分别排出装置当中的实验油和水。
26.侧分离管6竖直设置在主分离管2与副分离管7之间，侧分离管6中段和底端分别设有支管与主分离管2连通，侧分离管6相当于与主分离管2进一步构成了一组连通结构，且连通部分为底部连通和中部连通并存的形式。
27.进液头1设置在主分离管2底端，其一侧连接至外部输液管路上，另一侧设置有支管伸入主分离管2内部，外部输液管路即连接在驱替实验的出液口处，将驱替实验产生的油水混合液体经进液头1收集至主分离管2当中。
28.总液位电极3设置在副分离管7顶部，其电极头伸入副分离管7当中，水面控制电极4设置在侧分离管6顶部，其电极头伸入侧分离管6当中，回路电极5设置在副分离管7底部，其电极头伸入副分离管7当中，中控组件14设置在采出流体计量装置当中，并分别与总液位电极3、水面控制电极4和回路电极5电连接，由此，总液位电极3、水面控制电极4和回路电极5在存在良好导体的情况下可构成导电回路，如驱替实验中收集到的混合油水中的水，油层则不构成导电回路，电信号经中控组件14收集，用于控制后续各个泵体的正常运作。
29.采出流体计量装置中设置有稀释计量泵11，稀释计量泵11可外接控制系统或人工控制，在本实施例中，稀释计量泵11与中控组件14电连接，且支路连接进入进液头1与外部输液管路的连接管路上，经中控组件14协同控制稀释计量泵11与电极之间的作用状态，实现对稀释计量泵11的准确自动控制，具体的，当流体计量装置中的液面不足时，中控组件14将收集到液面不足状态的电极通路状态反馈，从而控制稀释计量泵11启动，向流体计量装置中补充水至液面恢复后停止，实现自动调节；同时根据本领域现有技术可知，以上基于中控组件14的自动控制电路系统为本领域现有技术，任何可实现本实用新型中自动控制的中控系统14电路结构均可应用于本实施例中，因此中控组件14的具体电路结构和与稀释计量泵11的具体连接方式在此不再赘述。
30.采出流体计量装置中设置有水计量泵12，水计量泵12与中控组件14电连接，且管路连接至吸水口9上，同理，参见稀释计量泵11的控制方式，中控组件14可控制水计量泵12经吸水口9对采出流体计量装置中注入的实验驱替水进行抽吸计量，从而实现对驱替水的准确计量。
31.采出流体计量系统中设置有油计量泵13，油计量泵13与中控组件14电连接，且管路连接至吸油口10上，同理，参见油计量泵13的控制方式，中控组件14可控制油计量泵13经吸油口10对采出流体计量装置中注入的实验驱替油进行抽吸计量，从而实验对驱替油的准确计量。
32.进液头1伸入主分离管2中的支管顶端位置高于连通管8，副分离管7连通填充的是水面，即总液位电极3与水面接触起到控制回路的作用，因此副分离管7中不应存在油层，进液头1高于连通管8之后，可使得进入主分离管2的驱替油可以直接上行至主分离管2的液面上，避免对副分离管7中的回路造成影响。
33.水面控制电极4电极头低于侧分离管6中段与主分离管2连通的支管，当水面控制电极4高于侧分离管6中段的支管时，水面与水面控制电极4接触时，水面上方可能存在油层，而该油层由于无法与支管接触，使其难以被从吸油口10抽出，影响针对油层的抽吸计量的准确性。
34.吸油口10低于总液位电极3电极头最低处，吸水口9低于水面控制电极4电极头最低处，避免因为油水各自的抽吸口过高而无法对液面进行抽吸。
35.本实用新型的具体工作流程是：
36.首先按照图1中装置结构组装装置整体，然后参见图2，向装置中分别注入实验油和水，保证油层位于主分离管2和侧分离管6当中，水层连通分布在主分离管2、侧分离管6和
副分离管7当中，并保证总液位电极3电极头恰好位于副分离管7中水面表面，水面控制电极4电极头恰好位于侧分离管6中的水面表面，回路电极5浸没在水中，启动中控组件14，此时总液位电极3和水面控制电极4均未浸入水中，无法与回路电极5构成回路，水计量泵12和油计量泵13均不动作。
37.开始工作后，进液头1外接在驱替实验的排液管路上，驱替实验中排出的驱替油水混合物即经进液头1注入装置中，此时，装置中的液位变化分为以下三种情况：
38.1、少量纯驱替油进入
39.驱替油上行并入油层后，使得油层液面升高，然后基于连通器原理，主分离管2中的油层将会挤压主分离管2内部的水层下降，副分离管7中的水层相应会出现上升；由于总液位电极3电极头恰好位于副分离管7中水面表面，水面上升后，总液位电极3、水层、回路电极5即接通回路，而主分离管2和侧分离管6内部的水层受挤压下降之后，侧分离管6内部液位将远离水面控制电极4，因此，此时的通路状态为水面控制电极4不连入回路，而总液位电极3、回路电极5连入回路；进而使得中控组件14控制并启动与之电连接的油计量泵13，从吸油口10中抽吸出油；
40.当抽出一定量的油之后，油层液面将恢复原高度，由连通器原理使得副分离管7中的水层液面同时恢复至原有液面，这样将切断总液位电极3、水层、回路电极5构成的回路，此时中控组件14控制油计量泵13停止运作，显然，油计量泵13整体抽吸过程所抽出的油的量即为驱替油的注入量，将由油计量泵13对其进行准确计量，后续驱替油注入的情况下将重复该过程，由此实现了对注入装置中的驱替油的量的连续自动准确计量。
41.2、少量纯驱替水注入
42.驱替水的计量原理与驱替油的基本原理相同，均为连接回路的调节，区别点在于驱替水进入装置之后，将使得主分离管2、侧分离管6和副分离管7内部的水面均上升，使得总液位电极3、水面控制电极4、回路电极5被同时连入回路当中，此时中控组件14将控制水计量泵12抽出装置中的水并准确计量，当抽出的水量等于注入的驱替水量之后，各管体中的水面均还原为原液位面，回路将重新中断，中控组件14控制水计量泵12停止抽吸动作，因而实现对注入装置中的驱替水的量进行自动准确计量，当后续驱替水注入的情况下可重复该过程，以此实现连续大量计量。
43.3、少量驱替油水混合注入
44.混合注入状态下，水层油层均出现升高，因此首先是总液位电极3、水面控制电极4、回路电极5形成回路，对驱替水进行抽吸，当侧分离管6中水层抽吸至水层液面脱离水面控制电极4之后，停止抽水，而油层中还存在注入的驱替油，使得副分离管7中的水层依然保持在总液位电极3上，进而抽吸驱替油，即先抽出注入的驱替水，然后抽出注入的驱替油，且抽出量与注入量将保持相同，以此实现对混合驱替油水的中油水组分的分别计量。
45.此外，在抽吸过程中，由于长时间抽吸，还可能存在装置中总液面低于总液位电极3、水面控制电极4的状态，此时侧分离管6和副分离管7中的电极均不与水面接触，水计量泵12和油计量泵13均无法工作，中控组件14将收集到液面不足状态的电极通路状态反馈，从而控制稀释计量泵11经支管向装置中注水，将水面补充至恰好接触总液位电极3、水面控制电极4，以此实现装置的稳定运行。
46.综上，本实用新型采用长时间的电路反馈调节，连续不断地对注入装置中驱替油
水进行自动分离计量，可准确测定驱替产物中的油、水量，并通过中控组件14自动记录，并可在无人值守的情况下自动运行，有效地节约了劳动成本，提高了驱替实验中采出流体计量的准确性。
47.在本实用新型的描述中，需指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制。
48.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。