一种可就地校准加药量的气田用加药系统及其方法

文档序号:1488202 发布日期:2020-02-28 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种可就地校准加药量的气田用加药系统及其方法 (Gas field chemical adding system capable of calibrating chemical adding amount in situ and method thereof ) 是由 李晟贤 陈琛 张军生 于 2019-11-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种可就地校准加药量的气田用加药系统,包括进泵管、泵、输药管、流量计、标定筒、引压口、三通、出药阀;所述进泵管与泵连接相通;所述泵与输药管连接相通,所述输药管上设置流量计;所述标定筒上部设置引压口,下部通过三通分别与输药管、出药阀连接相通。本发明能够有效解决加药系统的加药流量计量、调整、控制、偏流难题,能够节省加药量;具有实施容易,安全可靠,应用广泛,推广容易等优特点。(The invention discloses a gas field chemical adding system capable of calibrating chemical adding amount in situ, which comprises a pump inlet pipe, a pump, a chemical conveying pipe, a flowmeter, a calibration barrel, a pressure guide port, a tee joint and a chemical outlet valve; the pump inlet pipe is communicated with the pump; the pump is communicated with the medicine conveying pipe, and a flowmeter is arranged on the medicine conveying pipe; the upper part of the calibration cylinder is provided with a pressure guide port, and the lower part of the calibration cylinder is respectively connected and communicated with the medicine conveying pipe and the medicine outlet valve through a tee joint. The invention can effectively solve the problems of dosing flow metering, adjustment, control and bias flow of the dosing system and can save the dosing amount; the method has the advantages of easy implementation, safety, reliability, wide application, easy popularization and the like.)

一种可就地校准加药量的气田用加药系统及其方法

技术领域

本发明涉及天然气管线、气井加药领域,尤其是涉及一种可就地校准加药量的气田用加药系统及其方法。可以适用于需要加入药剂的气井、天然气管线。

背景技术

为了保障气井、天然气管线及其管件仪表等天然气通道(统称天然气流道)的正常生产运行,通常需要将常温常压下呈液态的功能性化学剂(又称药剂)加入天然气流道中,统称加药。

加药时,一般需要对药剂的加药量(即药剂加入量)或加药流量(即药剂加入流量)进行控制、调整、计量。

目前国内主要利用计量泵对药剂的加药量或加药流量进行控制、调整、计量,该方法存在以下缺陷:

1、该方法不能对加药流量进行准确控制、调整、计量,只能对加药流量进行粗略控制、调整、计量。

由本领域公知常识可知:计量泵是利用凸轮机构控制柱塞的行程长短以控制计量泵的额定排量(或理论排量)百分比,进而达到控制计量泵排量的目的;如计量泵的额定排量为60升/时,利用其凸轮机构将其柱塞行程控制在最大行程的50%时,即可使该计量泵的排量调整至额定排量的50%,从而将该计量泵的排量调整至30升/时;由于计量泵本身没有流量计,其柱塞存在漏失量且该漏失量随着柱塞密封函的不断磨损、排液凡尔与进液凡尔的不断磨损会越来越大,因此用计量泵无法准确控制、调整、计量加药流量。

2、该方法不能对1泵多管加药系统的加药流量进行有效控制、调整、计量,无法解决1泵多管加药系统的加药流量偏流问题,无法满足该类加药系统的加药流量控制、调整、计量要求。

以青海气田为例。

该气田应用高压气举生产工艺,一般在1个配气阀组设置2~50条高压天然气注气管线,将10MPa的高压天然气分别配送至2~50口气井套管内进行气举生产。

以该气田1个设置了3条高压天然气注气管线的配气阀组为例,如图1所示,其工艺可简述为:该配气阀组设置了注气管线110、注气管线111、注气管线112,将10MPa的天然气分别配送至3口气井;为了防止天然气在注气管线110、注气管线111、注气管线112内形成水合物堵塞,用1台计量泵102分别注气管线110、注气管线111、注气管线112内加注甲醇以防冻解堵,并根据注气管线110、注气管线111、注气管线112不断变化的注气量和不同的防冻解堵要求随时调整、控制、计量加注甲醇的流量;其加注甲醇的工艺可进一步简述为:通过进泵管线101将30~60升/日(或1.25~2.5升/时)的甲醇量吸入计量泵102内,然后通过汇管103将30~60升/日(或1.25~2.5升/时)的甲醇量分配给加药管107、加药管108、加药管109,并根据注气管线110、注气管线111、注气管线112冻堵情况用阀门104控制调整加药管107的甲醇加注流量、用阀门105控制调整加药管108的甲醇加注流量、用阀门106控制调整加药管109的甲醇加注流量;由此可知,该配气阀组的加药系统尽管能够通过计量泵102的排量确定汇管103的甲醇总流量为30~60升/日(或1.25~2.5升/时),但却无法据此确定加药管107、加药管108、加药管109各自的甲醇流量,因此无法利用阀门104、阀门105、阀门106将加药管107、加药管108、加药管109的甲醇流量控制调整到注气管线110、注气管线111、注气管线112防冻解堵所需的甲醇流量;该配气阀组的生产运行情况表明:在12月~3月冬季期间,操作工只能凭借个人感觉调整阀门104、阀门105、阀门106的开度以控制调整进入注气管线110、注气管线111、注气管线112的甲醇流量,根本无法判断确认注气管线110、注气管线111、注气管线112内的具体甲醇流量值及其偏流程度,更无法调整解决其存在的甲醇偏流问题,从而导致其中的1条或2条注气管线经常冻堵,严重影响了气井生产;因此,目前的1泵多管加药系统无法满足青海气田的生产要求。

目前国内一般利用流量计计量的方法对液体流量进行计量,如利用齿轮流量计对水管内的瞬时水流量、累计水流量进行计量;将该方法用于药剂的加药量或加药流量计量,存在以下缺陷:

1、齿轮流量计存在漏失量;当加药流量较小、药剂粘度较低时,由漏失量导致的计量误差可达57%,是齿轮流量计出厂标定计量误差的上百倍,从而难以有效计量加药流量,无法满足实际生产要求。

由本领域公知常识可知:不同药剂的粘度差异巨大,如作为天然气水合物抑制剂使用的乙二醇粘度是清水的数倍,作为天然气水合物抑制剂使用的聚丙烯酰胺水溶液、聚乙烯吡咯烷酮水溶液的粘度是清水的几百倍,但同样作为天然气水合物抑制剂使用的甲醇粘度则比清水更低;药剂粘度越低,齿轮流量计的漏失量越大,其计量误差也越大。

由本领域公知常识可知:齿轮流量计出厂时一般用图2所示的标定装置和清水标定其计量误差。

试验表明:用图2所示的标定装置和甲醇进行齿轮流量计标定试验,结果表明:当压力表202(精度1.6级)读数为0.03MPa时,用DN15截止阀204调整DN15出口206的甲醇流出量后保持不变,如果齿轮流量计203(精度0.5级,量程0.3~60升/时)用时10分钟的累计流量为0.2升,则同时用玻璃量筒207从出口206接取的甲醇流出量为0.46升,据此可知齿轮流量计203的漏失量为1.56升/时;进一步计算可知:当该齿轮流量计203计量出的甲醇流量为1.2升/时,则用标定获得的甲醇平均流量为2.76升/时;由此可知,该齿轮流量计203在计量小流量甲醇时,其计量误差可达57%,是其出厂标定计量误差的114倍。

由本领域公知常识可知:国家标准要求工业用仪表的最大误差为4%,现有工业用流量计出厂或在权威计量机构标定时,其计量误差最大允许值为±4%;使用者使用工业用流量计时,在室内标定的计量误差最大允许值同样为±4%;气田的加药流量普遍很小,以青海气田设有3条注气管线的配气阀组为例,其3条注气管线的甲醇加注总量为30~60升/日(或1.25~2.5升/时),单条注气管线的平均甲醇加注量只有10~20升/日(或0.4~0.8升/时);因此,当流量计的误差达到57%时,无法依据该流量计获得真实有效的加药量(或加药流量),无法满足气田生产要求。

2、齿轮流量计的漏失属于机械间隙泄漏,其漏失量必然伴随流量计前后压差的变化而变化;由于实际生产工况中流体必然存在的复杂性、波动性和偶然性,齿轮流量计在实际生产应用中的前后压差必然千差万别且随时随机的发生变化,因此其实际漏失量也千差万别、随时随机变化;因此,齿轮流量计在出厂前或其他室内条件下标定的计量误差,与其在实际生产应用中的计量误差存在巨大的差异,由此导致难以准确计量加药流量,无法满足实际生产要求。

由本领域公知常识、流体力学可知:当空隙几何尺寸一定时,流体通过空隙的流量随空隙前后的压差变化而变化;流体通过孔径1mm小孔和孔径10mm大孔的流阻不同;当流体同时通过孔径1mm小孔和孔径10mm大孔时,如果改变流体通过孔径10mm大孔的流量,则通过孔径1mm小孔的流量必然改变;由此可知,即使齿轮流量计的前后压差恒定不变,齿轮流量计在瞬时流量为10升/时、1升/时的漏失量也不相同;亦即,即使同一台齿轮流量计的前后压差恒定不变,该齿轮流量计在计量不同瞬时流量时的漏失量也不相同。

总之,上述控制、调整、计量加药量(或加药流量)的方法,在针对小流量加药时,不能有效计量加药量、加药流量。

发明内容

本发明中的“药剂”:又称功能性化学剂,有时简称药,常温常压下呈液态。

本发明中的“加药”:是对加入功能性化学剂的统称。有时特指将液态化学剂加入油气水井、管线中的过程。

本发明中的“加药量”:是指加入的功能性化学剂体积或重量,有时也指加药流量。

本发明中的“加药流量”:有时简称加药量,是对功能性化学剂加入流量的简称,一般是指功能性化学剂的体积流量。

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种可就地校准加药量的加药系统;该加药系统克服了现有加药系统(或装置)的缺陷,能够在生产现场对加药流量(或加药量)进行就地校准,能够有效解决现有加药系统的加药流量计量、调整、控制、偏流难题,能够节省加药量,能够满足生产所需的加药要求;具有实施容易,安全可靠,应用广泛,推广容易等优特点。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种上述加药系统就地校准加药流量计量、调节控制的方法;该方法克服了现有加药系统(或装置)的加药流量计量、调节、控制缺陷,能够有效解决加药系统中存在的加药量计量、调节、控制、偏流难题,能够节省加药量,能够满足生产所需的加药要求;具有实施容易,安全可靠,应用广泛,推广容易等优特点。

为解决上述第一个技术问题,本发明所采用的第一种技术方案是:

一种可就地校准加药量的气田用加药系统,包括进泵管、泵、输药管、流量计、标定筒、引压口、三通、出药阀;

所述进泵管与泵连接相通;

所述泵与输药管连接相通,所述输药管上设置流量计;

所述标定筒上部设置引压口,下部通过三通分别与输药管、出药阀连接相通。

所述标定筒应能满足压力条件下就地快速观测(包括但不限于目测)或计量进入标定筒内药剂体积的生产需求,能够满足标定、校准流量计的生产要求;本领域技术人员依据现有技术手段,能够确定所述标定筒的具体形式形状、耐压等级、内径、外径、安装方式。

优选的,为了方便加药,所述泵是容积泵、计量泵、柱塞泵、齿轮泵、离心泵的任意一种。

由本领域公知常识可知:柱塞泵、齿轮泵、离心泵均可用变频调速的方式调节控制泵的排量,因此能够用于调节控制加药量。

优选的,为了方便不动火安装,所述输药管是用钢丝或其他高强度纤维增强的高压软管。

优选的,为了方便计量,所述流量计是齿轮流量计、转子流量计、超声波流量计、外夹式超声波流量计、便携式超声波流量计、电磁流量计、浮子流量计、水表、阿牛巴流量计、弯管流量计、平衡流量计、楔形流量计、靶式流量计、涡街流量计、涡轮流量计、孔板流量计、旋涡流量计、差压式流量计的任意一种。

优选的,为了方便或快速的标定、计量、校准,所述标定筒是磁翻板液位计、磁性浮子式液位计、磁敏电子双色液位计、玻璃管液位计、玻璃板式液位计、彩色石英管式液位计、视镜式液位计、超声波液位计的任意一种。

优选地,为了实现液位计量信号远传,所述标定筒为利用浮力原理、磁力耦合作用和传感器、变送器、显示仪制成的远传型磁性浮子式液位计。

优选地,为了实现液位计量信号远传,所述标定筒包括带法兰的壳体、带法兰的磁性浮球液位变送器、上部接口和底部接口;所述磁性浮球液位变送器下端延伸到壳体内下部,磁性浮球液位变送器上端和壳体顶部法兰连接;

所述磁性浮球液位变送器能够将液位转换为标准电信号并远传。

优选地,为了实现液位计量信号远传,所述标定筒包括带螺纹的壳体、带螺纹的静压式液位变送器、上部接口和底部接口,所述静压式液位变送器下端延伸到壳体内下部,静压式液位变送器上部与壳体顶部之间螺纹连接;更优选地,所述静压式液位变送器是磁致伸缩液位变送器。

由本领域公知常识可知:所述静压式液位变送器能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,静压式液位变送器能够对液位进行有效计量。

优选地,为了实现液位计量信号远传,所述标定筒包括壳体、压力变送器、上部接口和底部接口,所述压力变送器设置在壳体的下部。

由本领域公知常识可知:所述压力变送器能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,压力变送器能够对液位进行有效计量。

优选地,为了降低成本,所述标定筒包括壳体、压力表、顶部接口和底部接口,所述压力表设置在壳体的下部;

所述压力表为0.1级精度的精密压力表。

由本领域公知常识可知:在已知液柱产生的压力值和液体密度后,能够将压力值快速换算成相应的液位;因此,当液位变化时,精密压力表能够对液位进行有效计量。

优选地,为了降低成本,所述标定筒包括壳体、磁浮子、顶部接口、有色铁粉和底部接口,所述磁浮子设置在壳体内,有色铁粉设置在壳体外与磁浮子相应位置;

工作原理是:当磁浮子随液位上升或下降下时,壳体外壁的有色铁粉随之上升或下降,即可指示出液位。

优选地,为了方便管理、检修,所述引压口上设置引压开关阀。

进一步地,为了便于安装,一种可就地校准加药量的加药系统,包括进泵管、泵、输药管、流量计、标定筒、引压口、出药阀;

所述进泵管与泵连接相通;

所述泵与输药管连接相通,所述输药管上设置流量计;

所述标定筒上部侧面设置引压口,下部侧面与输药管连接相通,底部与出药阀连接相通。优选地,为了方便管理、检修,所述引压口上设置引压开关阀。

进一步地,为了解决1泵多管加药系统的加药流量控制、调整、计量、校准问题,一种可就地校准加药量的加药系统,包括进泵管、泵、汇管三通、第一路输药管、第一路流量计、第一路标定筒、第一路引压口、第一路三通、第一路出药阀、第二路输药管、第二路流量计、第二路标定筒、第二路引压口、第二路三通、第二路出药阀;

所述进泵管与泵连接相通;

所述泵与汇管三通的1个接口连接相通,所述汇管三通另1个接口与第一路输药管连接相通,所述汇管三通第3个接口与第二路输药管连接相通;

所述第一路输药管上设置第一路流量计,所述第二路输药管上设置第二路流量计;

所述第一路标定筒上部设置第一路引压口,下部通过第一路三通分别与第一路输药管、第一路出药阀连接相通;

所述第二路标定筒上部设置第二路引压口,下部通过第二路三通分别与第二路输药管、第二路出药阀连接相通。

所述第一路标定筒、第二路标定筒应能满足压力条件下就地快速观测(包括但不限于目测)或计量进入其内药剂体积的生产需求,能够满足标定校准第一路流量计、第二路流量计的生产要求;本领域技术人员依据现有技术手段,能够确定所述第一路标定筒、第二路标定筒的具体形式形状、耐压等级、内径、外径、安装方式。

优选地,所述第一路输药管、第二路输药管除长度外其他均相同,所述第一路流量计、第二路流量计完全相同,所述第一路标定筒、第二路标定筒完全相同,所述第一路三通、第二路三通完全相同,所述第一路出药阀、第二路出药阀完全相同。

优选地,为了方便管理、检修,所述引压口上设置引压开关阀。

进一步地,为了安全管理,所述泵或输药管上设置安全阀、压力表(或压力变送器)、放空阀、排污阀、回流调节阀。

由公知常识可知:用回流调节阀能够调整泵的排量。

为解决上述第一个技术问题,本发明所采用的第二种技术方案是:

一种可就地校准加药量的气田用加药系统,包括滴注罐、支架、流量计、输药管、汇接管、调节阀、主开关阀、药剂三通、标定开关阀、标定筒、标定筒引压管、引压三通、引压阀、滴注罐引压管;

所述滴注罐下部(或底部)设置支架;

所述滴注罐底部与输药管连接相通;

所述输药管上设置流量计、主开关阀;

所述输药管一端与药剂三通侧面接口连接相通,另一端与滴注罐底部(或下部)连接相通;

所述药剂三通下部接口与调节阀连接相通,上部接口与标定开关阀连接相通,侧面接口与输药管连接相通;

所述标定开关阀上部与标定筒连接相通,下部与药剂三通连接相通;

所述标定筒上部与标定筒引压管连接相通,下部与标定开关阀连接相通;

所述标定筒引压管一端与标定筒上部连接相通,一端与引压三通上部接口连接相通;

所述引压三通侧面接口与滴注罐引压管连接相通,下部与引压阀连接相通,上部与标定筒引压管连接相通;

所述滴注罐引压管一端与滴注罐上部(或顶部)连接相通,一端与引压三通侧面接口连接相通;

所述引压阀下部与汇接管上部(或顶部)相通,上部与引压三通下部连接相通;

所述调节阀下部与汇接管上部(或顶部)相通,上部与药剂三通下部接口连接相通;

所述标定筒顶部标高等于或高于所述滴注罐顶部标高;

所述标定筒底部标高等于或低于所述滴注罐底部标高。

所述标定筒应能满足压力条件下就地快速观测(包括但不限于目测)或计量进入标定筒内药剂体积的生产需求,能够满足标定、校准流量计的生产要求;本领域技术人员依据现有技术手段,能够确定所述标定筒的具体形式形状、耐压等级、内径、外径、安装方式。

进一步的,为了方便操作,所述输药管上,流量计安装于主开关阀后面。

进一步的,为了保持加药量不变,在调节阀和药剂三通之间设置辅助开关阀;

所述辅助开关阀上端与药剂三通下部接口连接相通,下端与调节阀连接相通。

进一步的:为了便于安装、观测,所述标定筒顶部标高低于所述滴注罐顶部标高;所述标定筒底部标高高于所述滴注罐底部标高。

进一步的:为了便于检修、管理,在标定筒引压管上设置辅助引压阀。

进一步的:所述滴注罐、支架、药剂三通、引压三通用碳钢或其他金属制成;所述调节阀、主开关阀、标定开关阀、引压阀为钢阀或其他金属阀门;所述输药管、汇接管、标定筒引压管、滴注罐引压管为钢管或其他金属管;所述流量计、标定筒用钢或其他他金属制成。

进一步的:所述输药管是非金属管、胶管的任意一种;更优选的,所述输药管是用钢丝或其他高强度纤维增强的高压软管;所述支架用非金属制成。

进一步的:所述流量计是齿轮流量计、转子流量计、超声波流量计、外夹式超声波流量计、便携式超声波流量计、电磁流量计、浮子流量计、水表、阿牛巴流量计、弯管流量计、平衡流量计、楔形流量计、靶式流量计、涡街流量计、涡轮流量计、孔板流量计、旋涡流量计、差压式流量计的任意一种。

进一步的:所述标定筒是磁翻板液位计、磁性浮子式液位计、磁敏电子双色液位计、玻璃管液位计、玻璃板式液位计、彩色石英管式液位计、视镜式液位计、超声波液位计的任意一种。

进一步的:所述标定筒为利用浮力原理、磁力耦合作用和传感器、变送器、显示仪制成的远传型磁性浮子式液位计。

进一步的:所述标定筒包括带法兰的壳体、带法兰的磁性浮球液位变送器、上部接口和底部接口;所述磁性浮球液位变送器下端延伸到壳体内下部,磁性浮球液位变送器上端和壳体顶部法兰连接;

所述磁性浮球液位变送器能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,静压式液位变送器能够对液位进行有效计量。

进一步的:所述标定筒包括带螺纹的壳体、带螺纹的静压式液位变送器、上部接口和底部接口,所述静压式液位变送器下端延伸到壳体内下部,静压式液位变送器上部与壳体顶部之间螺纹连接;

所述静压式液位变送器是磁致伸缩液位变送器;

所述静压式液位变送器能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,静压式液位变送器能够对液位进行有效计量。

进一步的:所述标定筒包括壳体、压力变送器、上部接口和底部接口,所述压力变送器设置在壳体的下部;

所述压力变送器能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,压力变送器能够对液位进行有效计量。

进一步的:所述标定筒包括壳体、压力表、顶部接口和底部接口,所述压力表设置在壳体的下部;

所述压力表为0.1级精度的精密压力表。

进一步的:所述标定筒包括壳体、磁浮子、顶部接口、有色铁粉和底部接口,所述磁浮子设置在壳体内,有色铁粉设置在壳体外与磁浮子相应位置。

进一步地,为了安全管理,所述滴注罐上设置液位计、安全阀、压力表(或压力变送器)、放空阀、排污阀。

进一步地,为了方便补充药剂,所述滴注罐上设置补药阀。

进一步的,为了保持压力,所述滴注罐是密闭容器或/和压力容器。

为解决上述第一个技术问题,本发明所采用的第三种技术方案是:

一种可就地校准加药量的气田用加药系统,包括滴注罐、支架、输药管、汇接管、调节阀、流量计、主开关阀、药剂三通、标定筒、标定筒引压管、引压三通、引压阀、滴注罐引压管;

所述滴注罐下部(或底部)设置支架;

所述滴注罐底部与输药管连接相通;

所述输药管上设置主开关阀;

所述输药管一端与药剂三通侧面接口连接相通,另一端与滴注罐底部(或下部)连接相通;

所述药剂三通下部接口与流量计连接相通,上部接口与标定筒下部或底部接口连接相通,侧面接口与输药管连接相通;

所述标定筒上部或顶部接口与标定筒引压管连接相通,下部与药剂三通上部接口连接相通;

所述标定筒引压管一端与标定筒上部或顶部接口连接相通,一端与引压三通上部接口连接相通;

所述引压三通侧面接口与滴注罐引压管连接相通,下部与引压阀连接相通,上部与标定筒引压管连接相通;

所述滴注罐引压管一端与滴注罐上部(或顶部)连接相通,一端与引压三通侧面接口连接相通;

所述引压阀下部与汇接管上部(或顶部)相通,上部与引压三通下部连接相通;

所述流量计下部接口与调压阀连接相通,上部与药剂三通下部接口连接相通;

所述调压阀下部与汇接管上部(或顶部)相通,上部与流量计下部接口连接相通;

所述标定筒顶部标高等于或高于所述滴注罐顶部标高;

所述标定筒底部标高等于或低于所述滴注罐底部标高。

所述标定筒应能满足压力条件下就地快速观测(包括但不限于目测)或计量进入标定筒内药剂体积的生产需求,能够满足标定、校准流量计的生产要求;本领域技术人员依据现有技术手段,能够确定所述标定筒的具体形式形状、耐压等级、内径、外径、安装方式。

进一步的:为了方便标定观测,在标定筒和药剂三通之间设置标定开关阀;

所述标定开关阀上端与标定筒下部接口连接相通,下端与药剂三通上部接口连接相通。

进一步的:为了便于安装、观测,所述标定筒顶部标高低于所述滴注罐顶部标高;所述标定筒底部标高高于所述滴注罐底部标高。

进一步的:为了便于检修、管理,在标定筒引压管上设置辅助引压阀。

进一步的:所述滴注罐、支架、药剂三通、引压三通用碳钢或其他金属制成;所述调节阀、主开关阀、标定开关阀、引压阀为钢阀或其他金属阀门;所述输药管、汇接管、标定筒引压管、滴注罐引压管为钢管或其他金属管;所述流量计、标定筒用钢或其他他金属制成。

进一步的:所述输药管是非金属管、胶管的任意一种,所述支架用非金属制成;更优选的,所述输药管是用钢丝或其他高强度纤维增强的高压软管。

进一步的:所述流量计是齿轮流量计、转子流量计、超声波流量计、外夹式超声波流量计、便携式超声波流量计、电磁流量计、浮子流量计、水表、阿牛巴流量计、弯管流量计、平衡流量计、楔形流量计、靶式流量计、涡街流量计、涡轮流量计、孔板流量计、旋涡流量计、差压式流量计的任意一种。

进一步的:所述标定筒是磁翻板液位计、磁性浮子式液位计、磁敏电子双色液位计、玻璃管液位计、玻璃板式液位计、彩色石英管式液位计、视镜式液位计、超声波液位计的任意一种。

进一步的:所述标定筒为利用浮力原理、磁力耦合作用和传感器、变送器、显示仪制成的远传型磁性浮子式液位计。

进一步的:所述标定筒包括带法兰的壳体、带法兰的磁性浮球液位变送器、上部接口和底部接口;所述磁性浮球液位变送器下端延伸到壳体内下部,磁性浮球液位变送器上端和壳体顶部法兰连接;

所述磁性浮球液位变送器能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,静压式液位变送器能够对液位进行有效计量。

进一步的:所述标定筒包括带螺纹的壳体、带螺纹的静压式液位变送器、上部接口和底部接口,所述静压式液位变送器下端延伸到壳体内下部,静压式液位变送器上部与壳体顶部之间螺纹连接;

所述静压式液位变送器是磁致伸缩液位变送器;

所述静压式液位变送器能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,静压式液位变送器能够对液位进行有效计量。

进一步的:所述标定筒包括壳体、压力变送器、上部接口和底部接口,所述压力变送器设置在壳体的下部;

所述压力变送器能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,压力变送器能够对液位进行有效计量。

进一步的:所述标定筒包括壳体、压力表、顶部接口和底部接口,所述压力表设置在壳体的下部;

所述压力表为0.1级精度的精密压力表。

进一步的:所述标定筒包括壳体、磁浮子、顶部接口、有色铁粉和底部接口,所述磁浮子设置在壳体内,有色铁粉设置在壳体外与磁浮子相应位置。

进一步的:为了安全管理,所述滴注罐上设置液位计、安全阀、压力表(或压力变送器)、放空阀、排污阀。

进一步地,为了方便补充药剂,所述滴注罐上设置补药阀。

进一步地,为了保持压力,所述滴注罐是密闭容器或/和压力容器。

为解决上述第二个技术问题,本发明的上述加药系统就地校准加药流量计量、调节控制的方法,所采用的第一种技术方案是:包括如下步骤:

1)连线平衡压力:

在天然气管线顶部,先用出药管线将出药阀与天然气管线顶部垂直连接相通,再用引压管线将引压口、天然气管线连接相通,使标定筒内的压力与天然气管线、出药阀内的压力自动平衡;

2)加药:

打开出药阀,启动泵,药剂就会在重力作用下依次经过进泵管、泵、输药管、流量计、三通、出药阀、出药管线进入天然气管线内;

3)流量计计量:

保持药剂在重力作用下依次经过进泵管、泵、输药管、流量计、三通、出药阀、出药管线进入天然气管线内的流态;读取、记录流量计的瞬时流量、累计流量,得出药剂进入天然气管线的平均加药流量;

4)标定流量计计量误差

关闭出药阀,让药剂向上进入标定筒内,读取单位时间内的标定筒液位增加值,计算出单位时间内药剂进入标定筒的体积,得出药剂进入标定筒的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(进入标定筒药剂流量-进入天然气管线平均加药流量)÷进入标定筒药剂流量×100%公式,得出流量计的标定计量误差;

5)校准、修正加药流量

先打开出药阀,让药剂在重力作用下依次经过进泵管、泵、输药管、流量计、三通、出药阀进入天然气管线内;然后依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,将再次读取、记录的流量计瞬时流量、累计流量进行校准修正;

6)调整加药流量至所需加药量

依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,校准修正所读取记录的流量计瞬时流量、累计流量;然后,根据校准修正后的流量计瞬时流量、累计流量读数,逐步调整泵的排量至所需的加药流量。

优选的,为了方便检修标定筒和管理,在引压管线上设置1个阀。

进一步的,为了解决气井加药的加药流量校准问题,本发明的上述加药系统就地校准加药流量计量、调节控制的方法,所采用的第一种技术方案是:包括如下步骤:

1)连线平衡压力:

用出药管线将出药阀与套管接头垂直连接相通,然后用引压管线将引压口与套管接头连接相通,使标定筒内的压力与气井套管内的压力自动平衡;

由本领域公知知识可知:套管接头是本领域常用产品,一般用管螺纹连接在套管阀门上,另一端封闭。

2)加药:

打开出药阀,启动泵,药剂在重力作用下依次经过进泵管、泵、输药管、流量计、三通、出药阀、出药管线、套管接头、气井套管阀门进入气井套管内;

3)流量计计量:

保持药剂依次经过进泵管、泵、输药管、流量计、三通、出药阀、出药管线、套管接头、气井套管阀门进入气井套管内的流态不变;读取、记录流量计的瞬时流量、累计流量,得出药剂进入气井套管的平均加药流量;

4)标定流量计计量误差

关闭出药阀,让药剂向上进入标定筒内,读取单位时间内的标定筒液位增加值,计算出单位时间内药剂进入标定筒的体积,得出药剂进入标定筒的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(进入标定筒药剂流量-进入气井套管平均加药流量)÷进入标定筒药剂流量×100%公式,得出流量计的标定计量误差;

5)校准、修正加药流量

先打开出药阀,让药剂依次经过进泵管、泵、输药管、流量计4、三通、出药阀、出药管线、套管接头、气井套管阀门进入气井套管内;然后依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,将再次读取、记录的流量计瞬时流量、累计流量进行校准修正;

6)调整加药流量至所需加药量

依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,校准修正所读取记录的流量计瞬时流量、10分钟累计流量;然后根据校准修正后的流量计瞬时流量、累计流量读数,逐步调整泵的排量至所需的加药流量。

优选的,为了方便检修标定筒和管理,在引压管线上设置1个阀。

进一步的,为了解决1泵多管加药系统的加药流量控制、调整、计量、校准问题,本发明的上述加药系统就地校准加药流量计量、调节控制的方法,所采用的第一种技术方案是:包括如下步骤:

1)连线平衡压力:

在第一路天然气管线顶部,先用第一路出药管线将第一路出药阀与第一路天然气管线顶部垂直连接相通,再用第一路引压管线将第一路引压口、第一路天然气管线连接相通,使第一路标定筒内的压力与第一路天然气管线、第一路出药阀内的压力自动平衡;

在第二路天然气管线顶部,先用第二路出药管线将第二路出药阀与第二路天然气管线顶部垂直连接相通,再用第二路引压管线将第二路引压口、第二路天然气管线连接相通,使第二路标定筒内的压力与第二路天然气管线、第二路出药阀内的压力自动平衡;

2)加药:

打开第一路出药阀,启动泵,药剂就会在重力作用下依次经过进泵管、泵、汇管三通、第一路输药管、第一路流量计、第一路三通、第一路出药阀、第一路出药管线进入第一路天然气管线内;

打开第二路出药阀,药剂就会在重力作用下依次经过进泵管、泵、汇管三通、第二路输药管、第二路流量计、第二路三通、第二路出药阀、第二路出药管线进入天然气管线内;

3)流量计计量:

保持药剂在重力作用下依次经过进泵管、泵、汇管三通、第一路输药管、第一路流量计、第一路三通、第一路出药阀、第一路出药管线进入第一路天然气管线内;

保持药剂在重力作用下依次经过进泵管、泵、汇管三通、第二路输药管、第二路流量计、第二路三通、第二路出药阀、第二路出药管线2进入天然气管线内;

4)标定流量计计量误差

关闭第一路出药阀,让药剂向上进入标定筒内,读取单位时间内的标定筒液位增加值,计算出单位时间内药剂进入标定筒的体积,得出药剂进入标定筒的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(进入标定筒药剂流量-进入天然气管线平均加药流量)÷进入标定筒药剂流量×100%公式,得出第一路流量计的标定计量误差;

关闭第二路出药阀,让药剂向上进入标定筒内,读取单位时间内的标定筒液位增加值,计算出单位时间内药剂进入标定筒的体积,得出药剂进入标定筒的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(进入标定筒药剂流量-进入天然气管线平均加药流量)÷进入标定筒药剂流量×100%公式,得出第二路流量计的标定计量误差;

5)校准、修正加药流量

打开第一路出药阀,让药剂在重力作用下依次经过进泵管、泵、汇管三通、第一路输药管、第一路流量计、第一路三通、第一路出药阀、第一路出药管线进入第一路天然气管线内;再依据步骤4)得出的第一路流量计标定计量误差,将再次读取、记录的第一路流量计瞬时流量、累计流量进行校准修正;

打开第二路出药阀,让药剂在重力作用下依次经过进泵管、泵、汇管三通、第二路输药管、第二路流量计、第二路三通、第二路出药阀、第二路出药管线进入天然气管线内;再依据步骤4)得出的第二路流量计标定计量误差,将再次读取、记录的第二路流量计瞬时流量、累计流量进行校准修正;

6)调整加药流量至所需加药量

依据步骤4)得出的第一路流量计标定计量误差,校准修正所读取记录的第一路流量计瞬时流量、累计流量;

依据步骤4)得出的第二路流量计标定计量误差,校准修正所读取记录的第二路流量计瞬时流量、累计流量;

然后,根据校准修正后的第一路流量计、第二路流量计的瞬时流量、累计流量读数,逐步调整泵的排量至所需的加药流量。

优选的,为了方便检修标定筒和管理,在第一路引压管线、第二路引压管线上分别设置1个阀。

为解决上述第二个技术问题,本发明的上述加药系统就地校准加药流量计量、调节控制的方法,所采用的第二种技术方案是:包括如下步骤:

1)连线、架高:

将一端封闭的汇接管与气井套管阀门水平连接相通,使汇接管中心线与气井套管阀门中心线处于同一水平线,或使汇接管中心线高于气井套管阀门中心线;

用现有方法使滴注罐底部高于气井套管阀门、气井套管中心线;

所述支架应能保证滴注罐底部高于气井套管阀门、气井套管中心线,应能够满足液体药剂从滴注罐自流进入气井套管阀门、气井套管的生产要求;本领域技术人员利用现有方法,能够确定所述支架的具体形式、形状、材质、安装方式,能够确定所述支架2的最高高度、最低高度、最佳高度。

2)平衡压力

打开气井套管阀门、引压阀、标定开关阀、主开关阀,使气井套管内的天然气进入标定筒、滴注罐内,进而使标定筒、滴注罐和气井套管内的压力达到平衡,同时使标定筒、滴注罐内的液位达到平衡;

3)加药:

打开调节阀,滴注罐内的药剂就会在重力作用下依次经过流量计、输药管、主开关阀、药剂三通、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内;

4)流量计计量:

保持滴注罐内的药剂依次经过流量计、输药管、主开关阀、药剂三通、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内的流态;读取、记录流量计的瞬时流量、累计流量,得出药剂进入气井套管的平均加药流量;

5)标定流量计计量误差

保持调节阀、标定开关阀的开度不变,关闭主开关阀,标定筒内的药剂就会在重力作用下依次经过标定开关阀、药剂三通、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内;读取单位时间内标定筒液位降低值,计算出单位时间内药剂流出标定筒的体积,得出药剂流出标定筒的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(流出标定筒药剂流量-进入气井套管平均加药流量)÷流出标定筒药剂流量×100%公式,得出流量计的标定计量误差;

试验表明:用标定筒标定齿轮流量计的计量误差不超过4%,满足国家标准对工业仪表、流量计的最大允许计量误差要求,能够满足气田生产要求。

6)校准、修正加药流量

用步骤5)得出的流量计标定计量误差,对用步骤4)得出的药剂进入气井套管平均加药流量进行校准修正;

7)调整加药流量至所需加药量

打开主开关阀,滴注罐内的药剂就会在重力作用下依次经过流量计、输药管、主开关阀、药剂三通、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内,同时部分药剂会自动流入标定筒内使标定筒的液位与滴注罐内的液位恢复平衡;

调整调节阀的开度,重复步骤4)、6),将加药流量调整至所需流量。

进一步的,为了便于检修,还包括如下步骤:

流量计计量误差标定完毕后,关闭辅助引压阀、标定开关阀,将标定筒拆除,将其再次用于其他气井的流量计计量误差标定。

为解决上述第二个技术问题,本发明的上述加药系统就地校准加药流量计量、调节控制的方法,所采用的第三种技术方案是:包括如下步骤:

1)连线、架高:

将一端封闭的汇接管与气井套管阀门水平连接相通,使汇接管中心线与气井套管阀门中心线处于同一水平线,或使汇接管中心线高于气井套管阀门中心线;

用现有方法使滴注罐底部高于气井套管阀门、气井套管中心线;

所述支架应能保证滴注罐底部高于气井套管阀门、气井套管中心线,应能够满足液体药剂从滴注罐自流进入气井套管阀门、气井套管的生产要求;本领域技术人员利用现有方法,能够确定所述支架的具体形式、形状、材质、安装方式,能够确定所述支架的最高高度、最低高度、最佳高度。

2)平衡压力

打开气井套管阀门、引压阀、主开关阀,使气井套管内的天然气进入标定筒、滴注罐内,进而使标定筒、滴注罐和气井套管内的压力达到平衡,同时使标定筒、滴注罐内的液位达到平衡;

3)加药:

打开调节阀,滴注罐内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管、主开关阀、药剂三通、流量计、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内;

4)流量计计量:

保持滴注罐内的药剂依次经过输药管、主开关阀、药剂三通、流量计、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内的流态;读取、记录流量计的瞬时流量、累计流量,得出药剂进入气井套管的平均加药流量;

5)标定流量计计量误差

保持调节阀的开度不变,关闭主开关阀,标定筒内的药剂就会在重力作用下依次经过药剂三通、流量计、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内;读取单位时间内的标定筒液位降低值,计算出单位时间内药剂流出标定筒的体积,得出药剂流出标定筒的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(流出标定筒药剂流量-进入气井套管平均加药流量)÷流出标定筒药剂流量×100%公式,得出流量计的标定计量误差;

6)校准、修正加药流量

用步骤5)得出的流量计标定计量误差,对用步骤4)得出的药剂进入气井套管平均加药流量进行校准修正;

7)调整加药流量至所需加药量

打开主开关阀,滴注罐内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管、主开关阀、药剂三通、流量计、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内,同时部分药剂会自动流入标定筒内使标定筒的液位与滴注罐内的液位恢复平衡;

调整调节阀的开度,重复步骤4)、6),将加药流量调整至所需流量。

或者,包括如下步骤:

1)连线、架高:

将一端封闭的汇接管与气井套管阀门水平连接相通,使汇接管中心线与气井套管阀门中心线处于同一水平线,或使汇接管中心线高于气井套管阀门中心线;

用现有方法使滴注罐底部高于气井套管阀门、气井套管中心线;

所述支架应能保证滴注罐底部高于气井套管阀门、气井套管中心线,应能够满足液体药剂从滴注罐自流进入气井套管阀门、气井套管的生产要求;本领域技术人员利用现有方法,能够确定所述支架的具体形式、形状、材质、安装方式,能够确定所述支架的最高高度、最低高度、最佳高度。

2)平衡压力

打开气井套管阀门、引压阀、主开关阀,使气井套管内的天然气进入标定筒、滴注罐内,进而使标定筒、滴注罐和气井套管内的压力达到平衡,同时使标定筒、滴注罐内的液位达到平衡;

3)加药:

打开调节阀,滴注罐内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管、主开关阀、药剂三通、流量计、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内;

由本领域公知常识可知:齿轮流量计为例,允许其在垂直或竖向管线上安装使用。

4)标定流量计计量误差

关闭主开关阀,标定筒内的药剂就会在重力作用下依次经过药剂三通、流量计、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内;读取单位时间内的标定筒液位降低值,计算出单位时间内药剂流出标定筒的体积,得出药剂流出标定筒的药剂流量;

与此同时,读取、记录流量计的瞬时流量、累计流量,得出流量计平均流量值;

然后根据流量计标定计量误差=(流出标定筒药剂流量-流量计平均流量值)÷流出标定筒药剂流量×100%公式,得出流量计的标定计量误差;

5)校准、修正加药流量

用步骤4)得出的流量计标定计量误差,对用步骤4)得出的流量计平均流量值进行校准修正;

6)调整加药流量至所需加药量

打开主开关阀,滴注罐内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管、主开关阀、药剂三通、流量计、调节阀、汇接管、气井套管阀门自流进入气井套管内,同时部分药剂会自动流入标定筒内使标定筒的液位与滴注罐内的液位恢复平衡;

调整调节阀的开度,重复步骤4)、5),将加药流量调整至所需流量。

进一步的,为了便于检修,还包括如下步骤:

流量计计量误差标定完毕后,关闭辅助引压阀、标定开关阀,将标定筒拆除,将其再次用于其他气井的流量计计量误差标定。

本发明的有益效果如下:本发明克服了现有加药系统的加药流量计量、调节、控制缺陷,能够在生产现场对加药流量(或加药量)进行就地校准,能够有效解决加药系统的加药流量计量、调整、控制、偏流难题,能够节省加药量,能够满足生产所需的加药要求;具有实施容易,安全可靠,应用广泛,推广容易等优特点。

附图说明

下面结合附图对本发明的

具体实施方式

作进一步详细的说明

图1为现有的1泵3管加药系统示意图;

图2为现有的、实施例36中的流量计标定装置示意图;

图3为实施例1中的加药系统示意图;

图4为实施例2中的加药系统示意图;

图5为实施例3中的加药系统示意图;

图6为实施例9中的标定筒结构示意图;

图7为实施例10中的标定筒结构示意图;

图8为实施例11中的标定筒结构示意图;

图9为实施例12中的标定筒结构示意图;

图10为实施例13中的标定筒结构示意图;

图11为实施例14中的加药系统示意图;

图12为实施例16中的加药系统示意图;

图13为实施例16、21中的流量计常压校准试验装置示意图;

图14为实施例18中的加药系统示意图;

图15为实施例19中的加药系统示意图;

图16为实施例20中的加药系统示意图;

图17为实施例36中的就地校准天然气管线加药流量方法的示意图;

图18为实施例38中的就地校准气井加药流量方法的示意图;

图19为实施例40中的就地校准天然气管线加药流量方法的示意图;

图20为实施例42中的就地校准天然气管线加药流量方法的示意图;

图21为实施例44中的就地校准天然气管线加药流量方法的示意图;

图22为实施例46中的就地校准气井加药流量方法的示意图;

图23为实施例47中的就地校准气井加药流量方法的示意图;

图24为实施例48中的就地校准气井加药流量方法的示意图;

图25为实施例49中的就地校准气井加药流量方法的示意图;

图26为实施例50中的就地校准气井加药流量方法的示意图;

图27为实施例51中的就地校准气井加药流量方法的示意图;

具体实施方式

实施例1

参见图3所示,一种可就地校准加药量的加药系统,包括进泵管301、泵302、输药管303、流量计304、标定筒305、引压口306、三通307、出药阀308;

所述进泵管301与泵302连接相通;

所述泵302与输药管303连接相通,所述输药管303上设置流量计304;

所述标定筒305顶部设置引压口306,底部通过三通307分别与输药管303、出药阀308连接相通;

所述标定筒305为耐压25MPa的不锈钢磁翻板液位计(最小分度值1mm),内径50mm,长度1000mm,顶部焊接1个DN15、耐压25MPa的不锈钢引压口306,底部焊接1个DN25、耐压25MPa的不锈钢三通307;所述三通307下部用管螺纹连接1个DN25、耐压25MPa的不锈钢出药阀308,侧面用管螺纹连接1根DN25、耐压25MPa的不锈钢输药管303;所述不锈钢输药管303上用变径管件和管螺纹连接1个DN15、耐压40MPa、量程0.3-60升/时的不锈钢齿轮流量计304;所述不锈钢输药管303一端用管螺纹与不锈钢三通307侧面连通,另一端用管件连接最高额定输出压力20MPa、最大额定排量60升/时的不锈钢计量泵302出口;所述不锈钢计量泵302用管件连接1根DN25的不锈钢进泵管301。

由本领域公知常识可知:不锈钢磁翻板液位计属于成熟技术,是利用浮力原理和磁力耦合作用制成的,其结构可概括为:在金属直管内设置1个磁浮子,在金属直管外设置对应的刻度尺和双色金属圆柱;其工作原理可概括为:当液体进入金属直管内后,磁浮子浮起,依靠磁力带动双色金属圆柱转动,并与刻度尺上的数值对应,从而在高压状态下精确显示出金属直管内的液位;在已知其内径(据此可精确计算出内横截面积)的条件下,可依据液位读数快速计算出金属直管内的液体或其容积;不锈钢磁翻板液位计的接口或开口位置、形式多种多样,其接口或开口位置、形式均不影响不锈钢磁翻板液位计的功能,本领域技术人员能够依据现有方法确定不锈钢磁翻板液位计的具体接口或开口位置、形式。

根据上面的实例数据来计算,所述标定筒1毫米高度的容积为2毫升,10毫米高度的容积为20毫升;因此,能够用目测单位时间内进入标定筒内药剂高度变化(即标定筒的液位变化)的方法,快速计算标定出进入标定筒内的药剂量和药剂流量,满足用标定筒在压力条件下就地快速标定加药流量的生产要求。

进一步地,所述引压口306上设置引压开关阀,所述引压开关阀为DN25、耐压25MPa的不锈钢截止阀。

实施例2

参见图4所示,重复实施例1,其不同之处在于:一种可就地校准加药量的加药系统,包括进泵管401、泵402、输药管403、流量计404、标定筒405、引压口406、三通407、出药阀408;

所述进泵管401与泵402连接相通;

所述泵402与输药管403连接相通,所述输药管403上设置流量计404;

所述标定筒405上部侧面设置引压口406,底部通过三通407分别与输药管403、出药阀408连接相通;

所述标定筒405上部侧面焊接引压口406,底部焊接三通407;所述三通407下部用管螺纹连接出药阀408,侧面用管螺纹连接输药管403;所述输药管403上用变径管件和管螺纹连接齿轮流量计404;所述输药管403一端用管螺纹与三通407侧面连通,另一端用管件连接计量泵402出口;所述计量泵402用管件连接进泵管401。

由本领域公知常识可知:不锈钢磁翻板液位计的接口或开口位置、形式多种多样,其接口或开口位置、形式均不影响不锈钢磁翻板液位计的功能,本领域技术人员能够依据现有方法确定不锈钢磁翻板液位计的具体接口或开口位置、形式。

进一步地,所述引压口306上设置引压开关阀,所述引压开关阀为DN25、耐压25MPa的不锈钢截止阀。

实施例3

参见图5所示,重复实施例1-2,其不同之处在于:一种可就地校准加药量的加药系统,包括进泵管501、泵502、输药管503、流量计504、标定筒505、引压口506、出药阀507;

所述进泵管501与泵502连接相通;

所述泵502与输药管503连接相通,所述输药管503上设置流量计504;

所述标定筒505上部侧面设置引压口506,下部侧面与输药管503连接相通,底部与出药阀507连接相通;

所述标定筒505上部侧面焊接引压口506,下部侧面用管螺纹连接输药管503,底部用管螺纹连接出药阀507;所述输药管503上用变径管件和管螺纹连接齿轮流量计504;所述输药管503一端用管螺纹与标定筒505下部侧面连通,另一端用管件连接计量泵502出口;所述计量泵502用管件连接进泵管501。

进一步地,所述引压口306上设置引压开关阀,所述引压开关阀为DN25、耐压25MPa的不锈钢截止阀。

实施例4

重复实施例1-3,其不同之处在于:所述泵302是容积泵、计量泵、柱塞泵、齿轮泵、离心泵的任意一种。

由本领域公知常识可知:计量泵可用调整柱塞行程长短的方式调节控制泵排量;容积泵、柱塞泵、齿轮泵、离心泵均可用变频调速的方式调节控制泵的排量,因此均能够用于调节控制加药量。

实施例5

重复实施例1-3,其不同之处在于:所述输药管303是金属管、非金属管、胶管的任意一种;更优选的,所述输药管是用钢丝或其他高强度纤维增强的高压软管。

由本领域公知常识可知:金属管、高压软管等可以用管件、螺纹、活节等连接,能够实现不动火连接、安装,用钢丝增强的高压软管可承压50MPa以上。

实施例6

重复实施例1-3,其不同之处在于:所述流量计304是齿轮流量计、转子流量计、超声波流量计、外夹式超声波流量计、便携式超声波流量计、电磁流量计、浮子流量计、水表、阿牛巴流量计、弯管流量计、平衡流量计、楔形流量计、靶式流量计、涡街流量计、涡轮流量计、孔板流量计、旋涡流量计、差压式流量计的任意一种。

实施例7

重复实施例1-3,其不同之处在于:所述标定筒是磁翻板液位计、磁性浮子式液位计、磁敏电子双色液位计、玻璃管液位计、玻璃板式液位计、彩色石英管式液位计、视镜式液位计、超声波液位计的任意一种。

由本领域公知常识可知:磁翻板液位计、磁性浮子式液位计、磁敏电子双色液位计均是利用浮力原理和磁力耦合作用制成,均能精确显示液位,是本领域常用的液位显示方法;玻璃管液位计、玻璃板式液位计、彩色石英管式液位计、视镜式液位计能够承压,是压力容器常用的液位显示方法;超声波液位计也是压力容器常用的液位显示方法。

实施例8

重复实施例1-3、实施例7,其不同之处在于:所述标定筒为利用浮力原理、磁力耦合作用和传感器、变送器、显示仪制成的远传型磁性浮子式液位计。

实施例9

参见图6所示,重复实施例2,其不同之处在于:所述标定筒405包括带法兰的壳体4051、带法兰的磁性浮球液位变送器4052、上部接口4053和底部接口4054;所述磁性浮球液位变送器4052下端延伸到壳体4051内下部,磁性浮球液位变送器4052上端和壳体4051顶部法兰连接;

所述磁性浮球液位变送器4052能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,静压式液位变送器能够对液位进行有效计量。

实施例10

参见图7所示,重复实施例2,其不同之处在于:所述标定筒405包括带螺纹的壳体4151、带螺纹的静压式液位变送器4152、上部接口4153和底部接口4154,所述静压式液位变送器4152下端延伸到壳体4151内下部,静压式液位变送器4152上部与壳体4151顶部之间螺纹连接;

所述静压式液位变送器4152是磁致伸缩液位变送器;

所述静压式液位变送器4152能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,静压式液位变送器能够对液位进行有效计量。

实施例11

参见图8所示,重复实施例2,其不同之处在于:所述标定筒405包括壳体4251、压力变送器4252、上部接口4253和底部接口4254,所述压力变送器4252设置在壳体4251的下部;

所述压力变送器4252能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,压力变送器能够对液位进行有效计量。

实施例12

参见图9所示,重复实施例1,其不同之处在于:所述标定筒305包括壳体3051、压力表3052、顶部接口3053和底部接口3054,所述压力表3052设置在壳体3051的下部;

所述压力表3052为0.1级精度的精密压力表。

由本领域公知常识可知:在已知液柱产生的压力值和液体密度后,能够将压力值快速换算成相应的液位;因此,当液位变化时,精密压力表能够对液位进行有效计量。

实施例13

参见图10所示,重复实施例1,其不同之处在于:所述标定筒305包括壳体3151、磁浮子3152、顶部接口3153、有色铁粉3154和底部接口3155,所述磁浮子3152设置在壳体3151内,有色铁粉3154设置在壳体3151外与磁浮子3152相应位置;

工作原理是:当磁浮子3152随液位上升或下降下时,壳体3151外壁的有色铁粉3154随之上升或下降,即可指示出液位。

实施例14

参见图11所示,重复实施例1-3、4-8、9-13,其不同之处在于:为了解决1泵多管加药系统的加药流量控制、调整、计量、校准问题,一种可就地校准加药量的加药系统,包括进泵管601、泵602、汇管三通603、第一路输药管604、第一路流量计605、第一路标定筒606、第一路引压口607、第一路三通608、第一路出药阀609、第二路输药管610、第二路流量计611、第二路标定筒612、第二路引压口613、第二路三通614、第二路出药阀615;

所述进泵管601与泵602连接相通;

所述泵602与汇管三通603的1个接口连接相通,所述汇管三通603的另1个接口与第一路输药管604连接相通,所述汇管三通603第3个接口与第二路输药管610连接相通;

所述第一路输药管604上设置第一路流量计605,所述第二路输药管610上设置第二路流量计611;

所述第一路标定筒606上部设置第一路引压口607,下部通过第一路三通608分别与第一路输药管604、第一路出药阀609连接相通;

所述第二路标定筒612上部设置第二路引压口613,下部通过第二路三通614分别与第二路输药管610、第二路出药阀615连接相通。

所述第一路标定筒606、第二路标定筒612应能满足压力条件下就地快速观测(包括但不限于目测)或计量进入其内药剂体积的生产需求,能够满足标定校准第一路流量计606、第二路流量计612的生产要求;本领域技术人员依据现有技术手段,能够确定所述第一路标定筒606、第二路标定筒612的具体形式形状、耐压等级、内径、外径、安装方式。

优选地,所述第一路输药管604、第二路输药管610除长度外其他均相同,所述第一路流量计605、第二路流量计611完全相同,所述第一路标定筒606、第二路标定筒612完全相同,所述第一路三通608、第二路三通614完全相同,所述第一路出药阀609、第二路出药阀615完全相同。

进一步地,所述引压口607、引压口613上设置引压开关阀,所述引压开关阀为DN25、耐压25MPa的不锈钢截止阀。

实施例15

重复实施例1-3、14,其不同之处在于:所述泵或输药管上设置安全阀、压力表(或压力变送器)、放空阀、排污阀、回流调节阀。

实施例16

参见图12所示,一种可就地校准加药量的加药系统,包括滴注罐701、支架702、流量计703、输药管704、汇接管705、调节阀706、主开关阀707、药剂三通708、标定开关阀709、标定筒710、标定筒引压管711、引压三通712、引压阀713、滴注罐引压管714;

所述滴注罐701下部(或底部)设置支架702;

所述滴注罐701底部与输药管704连接相通;

所述输药管704上设置流量计703、主开关阀707;

所述输药管704一端与药剂三通708侧面接口连接相通,另一端与滴注罐701底部(或下部)连接相通;

所述药剂三通708下部接口与调节阀706连接相通,上部接口与标定开关阀709连接相通,侧面接口与输药管704连接相通;

所述标定开关阀709上部与标定筒710连接相通,下部与药剂三通708连接相通;

所述标定筒710上部与标定筒引压管711连接相通,下部与标定开关阀709连接相通;

所述标定筒引压管711一端与标定筒710上部连接相通,一端与引压三通712上部接口连接相通;

所述引压三通712侧面接口与滴注罐引压管714连接相通,下部与引压阀713连接相通,上部与标定筒引压管711连接相通;

所述滴注罐引压管714一端与滴注罐701上部(或顶部)连接相通,一端与引压三通712侧面接口连接相通;

所述引压阀713下部与汇接管705上部(或顶部)相通,上部与引压三通712下部连接相通;

所述调节阀706下部与汇接管705上部(或顶部)相通,上部与药剂三通708下部接口连接相通;

所述滴注罐701用锰钢焊制成卧式压力罐,长度2米,内径400mm,壁厚50mm,设计压力25MPa,有效容积250升,底部焊接地脚支撑并用螺栓固定在用型钢焊制的高度1米的支架702上;

所述滴注罐701底部用管螺纹与管径DN15、PN250不锈钢输药管704连接相通;

所述DN15不锈钢输药管704上,先用管件连接1台精度0.5级、量程0.3~60升/时、设计压力32MPa的不锈钢齿轮流量计703,再在齿轮流量计后面用管件连接1个DN15、设计压力32MPa的不锈钢主开关阀707,所述主开关阀707为球阀;

所述不锈钢输药管704的一端用管螺纹与DN15、PN250的不锈钢药剂三通708侧面接口连接相通,另一端用管螺纹与滴注罐701底部(或下部)连接相通;

所述不锈钢药剂三通708下部接口用管螺纹与DN15、PN250的不锈钢调节阀706连接相通,上部接口与DN15、PN250的不锈钢标定开关阀709连接相通,侧面接口与DN15不锈钢输药管704连接相通;

所述不锈钢标定开关阀709为球阀,上部用管螺纹与标定筒710连接相通,下部用管螺纹与DN15、PN250的药剂三通708连接相通;

所述标定筒710是设计压力25MPa、内径50mm、长度1米、分度值1mm、上部接口在顶部、下部接口在底部的不锈钢磁翻板液位计,顶部用管螺纹与标定筒引压管711连接相通,下部用管螺纹与标定开关阀709连接相通;

所述标定筒引压管711为DN15、PN250不锈钢管,一端用管螺纹与标定筒710上部连接相通,一端用管螺纹与引压三通712上部接口连接相通;

所述引压三通712为DN15、PN250不锈钢管件,侧面接口用管螺纹与滴注罐引压管714连接相通,下部用管螺纹与引压阀713连接相通,上部用管螺纹与标定筒引压管711连接相通;

所述滴注罐引压管714为DN15、PN250不锈钢管,一端用管螺纹与滴注罐701顶部连接相通,一端用管螺纹与引压三通712侧面接口连接相通;

所述引压阀713为DN15、PN250不锈钢截止阀,下部用管螺纹与汇接管705顶部垂直连接相通,上部用管螺纹与引压三通712下部连接相通;

所述调节阀706为DN15、PN250不锈钢截止阀,下部用管螺纹与汇接管705顶部垂直连接相通,上部用管螺纹与药剂三通708下部接口连接相通;

所述汇接管705用DN50、PN250不锈钢管制成,左端敞口、带外管螺纹,右端焊接封闭;其顶部设置有间距100mm的左右2个接口,左边接口用管螺纹与引压阀713下部接口垂直连接相通,右边接口用管螺纹与调节阀706下部接口垂直连接相通;

所述标定筒710顶部标高等于或高于所述滴注罐701顶部标高;

所述标定筒710底部标高等于或低于所述滴注罐701底部标高。由本领域公知常识可知:不锈钢磁翻板液位计属于成熟技术,是利用浮力原理和磁力耦合作用制成的,接口位置可以在顶部、底部,也可以在上、下侧面,均能准确的显示其金属管内的液位;已知不锈钢磁翻板液位计的金属管内径,可依据其显示的液位值精确计算出不锈钢磁翻板液位计内的液体体积。

根据上面的实例数据来计算,所述标定筒1毫米高度的容积为2毫升,10毫米高度的容积为20毫升;因此,能够用目测单位时间内进入标定筒内药剂高度变化(即标定筒的液位变化)的方法,快速计算标定出进入标定筒内的药剂量和药剂流量,满足用标定筒在压力条件下就地快速标定加药流量的生产要求。

以齿轮流量计常压校准试验为例。

如图13所示,该校准实验装置的概况为:汇接管705左侧敞口通大气,用玻璃量筒801从汇接管705左侧敞口接取出水;滴注罐701外径500mm,内径400mm;标定筒710为不锈钢磁翻板液位计,由不锈钢管制成,钢管内部设置有磁浮子,钢管外部设置有双色转子和刻度板,内径50毫米,有效长度1米,分度值为1mm;滴注罐701、标定筒710顶部距离地面高度均为1.5米,滴注罐701底部距离地面高度为1米,标定筒710底部距离地面高度为0.5米;输药管704为管径DN15,长度20米不锈钢管;流量计703为精度0.5级、量程0.3~60升/时齿轮流量计;

其试验步骤过程概述为:

1)、第一步,试验前准备:使调节阀706、主开关阀707、标定开关阀709均处于关闭状态,打开引压阀713,使滴注罐701、标定筒710通大气,向滴注罐701内加清水至三分之二罐位以上;

2)、第二步,平衡水位:打开主开关阀707、标定开关阀709等待1~5分钟,待滴注罐701、标定筒710的水位相同或齿轮流量计703的瞬时流量读数归零后关闭标定开关阀709;

3)、第三步,标定齿轮流量计的计量误差:关闭标定开关阀709,打开并调整调节阀706开度至齿轮流量计703瞬时流量为1.5~2升/时;然后用量筒801从汇接管705左侧接取出水,同时快速重置齿轮流量计累计流量读数为“0”,并同时开始计时;读取齿轮流量计计时10分钟的累计流量读数,并用量筒测定出10分钟的出水量;然后据此计算出齿轮流量计的平均流量计量误差;

由本领域公知常识可知:现有小量程齿轮流量计均为数字显示方式,能够将累计流量快速重置归零,因此能够利用快速重置零点方法准确获得齿轮流量计的累计流量;目前国内没有指针式小量程齿轮流量计应用的成功先例或公开资料。

4)、第四步,测定标定筒的计量误差:保持调节阀706开度不变,关闭主开关阀707;然后打开标定开关阀709,用量筒801从汇接管705左侧接取10分钟的出水量,同时读取10分钟的标定筒710液位降低读数;然后据此计算出标定筒710的平均流量计量误差;

该试验结果表明:水从滴注罐701流经齿轮流量计703进入调节阀706时,如果流经齿轮流量计10分钟的平均流量为1.6升/时,则用量筒标定该10分钟的平均实际流量为3.1升/时,由此计算可知其计量误差高达48%、其漏失量高达1.5升/时;保持调节阀706开度不变,使水从标定筒710流入调节阀706时,则10分钟从标定筒710流出的平均流量与量筒接取的平均流量均为3升/时(即标定筒711自身计量误差为“0”或观察不到);由此可知,在调节阀706开度不变的条件下,水从滴注罐701流经齿轮流量计703进入调节阀706的平均实际流量为3.1升/时,从标定筒710直接流入调节阀706的平均实际流量为3升/时;因此,用标定筒710标定齿轮流量计703的计量误差为3.2%。

该试验结果进一步表明:用标定筒710标定经齿轮流量计703时,尽管标定筒710液位降低值大于滴注罐701液位降低值而导致液柱压差产生微小变化,进而导致二者的流量存在4%以下的微小误差,但却在工业仪表计量误差要求范围内,能够满足气田生产要求。

由公知知识可知:国家标准规定,工业仪表、流量计的最大计量误差允许值4%。

进一步试验可知:将清水更换为甲醇后进行同类试验,得到的实验结论完全相同;

进一步试验可知:将计量时间由10分钟改为其他时间进行同类试验,得到的实验结论完全相同;

综上所述可知:上述试验表明,用上述实例数据和标定筒能够精确标定、校准齿轮流量计,且完全满足国家标准和工业生产要求。

进一步的,所述标定筒引压管711上设置辅助引压阀。

实施例17

重复实施例16,其不同之处在于:所述输药管704上,流量计703安装于主开关阀707后面。

实施例18

参见图14所示,重复实施例16,其不同之处在于:为了便于检修管理、保持加药量不变,一种可就地校准加药量的加药系统,在调节阀706和药剂三通708之间设置辅助开关阀901;

所述辅助开关阀901上端与药剂三通708下部接口连接相通,下端与调节阀706连接相通;

所述辅助开关阀901为DN15、PN250不锈钢球阀。

实施例19

参见图15所示,一种可就地校准加药量的加药系统,包括滴注罐1001、支架1002、输药管1003、汇接管1004、调节阀1005、流量计1006、主开关阀1007、药剂三通1008、标定筒1009、标定筒引压管1010、引压三通1011、引压阀1012、滴注罐引压管1013;

所述滴注罐1001下部(或底部)设置支架1002;

所述滴注罐1001底部与输药管1003连接相通;

所述输药管1003上设置主开关阀1007;

所述输药管1003一端与药剂三通1008侧面接口连接相通,另一端与滴注罐1001底部(或下部)连接相通;

所述药剂三通1008下部接口与流量计1006连接相通,上部接口与标定筒1009下部或底部接口连接相通,侧面接口与输药管1003连接相通;

所述标定筒1009上部或顶部接口与标定筒引压管1010连接相通,下部与药剂三通1008上部接口连接相通;

所述标定筒引压管1010一端与标定筒1009上部或顶部接口连接相通,一端与引压三通1011上部接口连接相通;

所述引压三通1011侧面接口与滴注罐引压管1013连接相通,下部与引压阀1012连接相通,上部与标定筒引压管1010连接相通;

所述滴注罐引压管1013一端与滴注罐1001上部(或顶部)连接相通,一端与引压三通1011侧面接口连接相通;

所述引压阀1012下部与汇接管1004上部(或顶部)相通,上部与引压三通1011下部连接相通;

所述流量计1006下部接口与调压阀1005连接相通,上部与药剂三通1008下部接口连接相通;

所述调压阀1005下部与汇接管1004上部(或顶部)相通,上部与流量计1006下部接口连接相通;

所述滴注罐1001用锰钢焊制成卧式压力罐,长度2米,内径400mm,壁厚50mm,设计压力25MPa,有效容积250升,底部焊接地脚支撑并用螺栓固定在用型钢焊制的高度1米的支架1003上;

所述滴注罐1001底部用管螺纹与管径DN15、PN250不锈钢输药管1003连接相通;

所述DN15不锈钢输药管1003上用管件连接1个DN15、设计压力32MPa的不锈钢主开关阀1007,所述主开关阀1007为球阀;

所述不锈钢输药管1003的一端用管螺纹与DN15、PN250的不锈钢药剂三通1008侧面接口连接相通,另一端用管螺纹与滴注罐1001底部(或下部)连接相通;

所述不锈钢药剂三通1008下部接口用管螺纹与1台PN320、精度0.5级、量程0.3~60升/时的不锈钢齿轮流量计1006连接相通,上部接口用管螺纹与标定筒1009连接相通,侧面接口与DN15不锈钢输药管1003连接相通;

所述标定筒1009是设计压力25MPa、内径50mm、长度1米、分度值1mm、上部接口在顶部、下部接口在底部的不锈钢磁翻板液位计,顶部用管螺纹与标定筒引压管1010连接相通,下部用管螺纹与药剂三通1008连接相通;

所述标定筒引压管1010为DN15、PN250不锈钢管,一端用管螺纹与标定筒1009上部连接相通,一端用管螺纹与引压三通1011上部接口连接相通;

所述引压三通1011为DN15、PN250不锈钢管件,侧面接口用管螺纹与滴注罐引压管1013连接相通,下部用管螺纹与引压阀1012连接相通,上部用管螺纹与标定筒引压管1010连接相通;

所述滴注罐引压管1013为DN15、PN250不锈钢管,一端用管螺纹与滴注罐1001顶部连接相通,一端用管螺纹与引压三通1011侧面接口连接相通;

所述引压阀1012为DN15、PN250不锈钢截止阀,下部用管螺纹与汇接管1004顶部垂直连接相通,上部用管螺纹与引压三通1011下部接口连接相通;

所述齿轮流量计1006下部用管螺纹与调节阀1005连接相通,上部用管螺纹与药剂三通1008下部接口连接相通;

所述调节阀1005为DN15、PN250不锈钢截止阀,下部用管螺纹与汇接管1004顶部垂直连接相通,上部用管螺纹与齿轮流量计1006下部连接相通;

所述汇接管1004用DN50、PN250不锈钢管制成,左端敞口、带外管螺纹,右端焊接封闭;其顶部设置有间距100mm的左右2个接口,左边接口用管螺纹与引压阀1012下部接口垂直连接相通,右边接口用管螺纹与调节阀1005下部接口垂直连接相通;

所述标定筒1009顶部标高等于或高于所述滴注罐1001顶部标高;

所述标定筒1009底部标高等于或低于所述滴注罐1001底部标高。

由本领域公知常识可知:不锈钢磁翻板液位金属管直径可以多种多样,接口位置可以在顶部、底部,也可以在上、下侧面,均能准确的显示其金属管内的液位;已知不锈钢磁翻板液位计的金属管内径,可依据其显示的液位值精确计算出不锈钢磁翻板液位计内的液体体积。

根据上面的实例数据来计算,所述标定筒1毫米高度的容积为0.49毫升,10毫米高度的容积为4.9毫升;因此,能够用目测单位时间内进入标定筒内药剂高度变化(即标定筒的液位变化)的方法,快速计算标定出进入标定筒内的药剂量和药剂流量,满足用标定筒在压力条件下就地快速标定加药流量的生产要求。

进一步的,所述标定筒引压管1010上设置辅助引压阀。

实施例20

参见图16所示,重复实施例19,其不同之处在于:为了方便检修,一种可就地校准加药量的加药系统,在标定筒1009和药剂三通1008之间设置标定开关阀1101;

所述标定开关阀1101上端与标定筒1009下部接口连接相通,下端与药剂三通1008上部接口连接相通;

所述标定开关阀1101为DN15、PN250不锈钢球阀。

实施例21

重复实施例16-20,其不同之处在于:为了便于安装、观测,所述标定筒顶部标高低于所述滴注罐顶部标高;所述标定筒底部标高高于所述滴注罐底部标高。

实验表明:利用如图13所示的校准实验装置进行标定试验的结果表明:标定筒液位低于滴注罐液位0.5米,计时10分钟,用标定筒标定量程0.3~60升/日齿轮流量计的计量误差,在不同流量下所获得的标定计量误差为3.2~3.4%;改变计时使时间,该实验结论不变;因此,标定筒液位低于滴注罐液位0.5米的压差变化所导致的计量误差可忽略不计,满足工业仪表对计量误差的要求,因此能够满足气田生产要求。

进一步实验表明:标定筒底部标高高于滴注罐底部标高或标定筒顶部标高低于滴注罐顶部标高时,均能用标定筒有效标定齿轮流量计的计量误差,因此满足用标定筒在压力条件下就地快速标定加药流量的生产要求。

实施例22

重复实施例16-18,其不同之处在于:为了便于检修、管理,实现一筒多用、异地使用目的,减少气田标定筒用量,降低成本,一种可就地校准加药量的加药系统,在标定筒引压管711上设置1个辅助引压阀;

所述辅助引压阀为DN15、PN250不锈钢球阀。

实施例23

重复实施例19-21,其不同之处在于:为了便于检修、管理,实现一筒多用、异地使用目的,减少气田标定筒用量,降低成本,一种可就地校准加药量的加药系统,在标定筒引压管1010上设置1个辅助引压阀;

所述辅助引压阀为DN15、PN250不锈钢球阀。

实施例24

重复实施例16-21,其不同之处在于:所述滴注罐、支架、药剂三通、引压三通用碳钢或其他金属制成;所述调节阀、主开关阀、标定开关阀、引压阀为钢阀或其他金属阀门;所述输药管、汇接管、标定筒引压管、滴注罐引压管为钢管或其他金属管;所述流量计、标定筒用钢或其他他金属制成。

实施例25

重复实施例16-21,其不同之处在于:所述输药管是非金属管、胶管的任意一种;更优选的,所述输药管是用钢丝或其他高强度纤维增强的高压软管;所述支架用非金属制成。

实施例26

重复实施例16-21,其不同之处在于:所述流量计是齿轮流量计、转子流量计、超声波流量计、外夹式超声波流量计、便携式超声波流量计、电磁流量计、浮子流量计、水表、阿牛巴流量计、弯管流量计、平衡流量计、楔形流量计、靶式流量计、涡街流量计、涡轮流量计、孔板流量计、旋涡流量计、差压式流量计的任意一种。

实施例27

重复实施例16-21,其不同之处在于:所述标定筒是磁翻板液位计、磁性浮子式液位计、磁敏电子双色液位计、玻璃管液位计、玻璃板式液位计、彩色石英管式液位计、视镜式液位计、超声波液位计的任意一种。

实施例28

重复实施例16-21,其不同之处在于:所述标定筒为利用浮力原理、磁力耦合作用和传感器、变送器、显示仪制成的远传型磁性浮子式液位计。

实施例29

重复实施例16-21,其不同之处在于:所述标定筒405包括带法兰的壳体4051、带法兰的磁性浮球液位变送器4052、上部接口4053和底部接口4054;所述磁性浮球液位变送器4052下端延伸到壳体4051内下部,磁性浮球液位变送器4052上端和壳体4051顶部法兰连接;

所述磁性浮球液位变送器4052能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,静压式液位变送器能够对液位进行有效计量。

实施例30

重复实施例16-21,其不同之处在于:所述标定筒405包括带螺纹的壳体4151、带螺纹的静压式液位变送器4152、上部接口4153和底部接口4154,所述静压式液位变送器4152下端延伸到壳体4151内下部,静压式液位变送器4152上部与壳体4151顶部之间螺纹连接;

所述静压式液位变送器4152是磁致伸缩液位变送器;

所述静压式液位变送器4152能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,静压式液位变送器能够对液位进行有效计量。

实施例31

重复实施例16-21,其不同之处在于:所述标定筒405包括壳体4251、压力变送器4252、上部接口4253和底部接口4254,所述压力变送器4252设置在壳体4251的下部;

所述压力变送器4252能够将液位转换为标准电信号并远传;当液位变化时,压力变送器能够对液位进行有效计量。

实施例32

重复实施例16-21,其不同之处在于:所述标定筒305包括壳体3051、压力表3052、顶部接口3053和底部接口3054,所述压力表3052设置在壳体3051的下部;

所述压力表3052为0.1级精度的精密压力表。

实施例33

重复实施例16-21,其不同之处在于:所述标定筒305包括壳体3151、磁浮子3152、顶部接口3153、有色铁粉3154和底部接口3155,所述磁浮子3152设置在壳体3151内,有色铁粉3154设置在壳体3151外与磁浮子3152相应位置;

工作原理是:当磁浮子3152随液位上升或下降下时,壳体3151外壁的有色铁粉3154随之上升或下降,即可指示出液位。

实施例34

重复实施例16-33,其不同之处在于:为了方便管理,所述滴注罐上设置液位计、压力表(或压力变送器)、安全阀、放空阀、排污阀。

实施例35

重复实施例16-33,其不同之处在于:为了方便补充药剂,所述滴注罐上设置补药阀。

实施例36

参见图17所示,实施例1、4-8、12-15所述加药系统在天然气管线加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

1)连线平衡压力:

在天然气管线1201顶部,先用出药管线1202将出药阀308与天然气管线1201顶部垂直连接相通,再用引压管线1203将引压口306、天然气管线1201连接相通,使标定筒305内的压力与天然气管线1201、出药阀308内的压力自动平衡;

2)加药:

打开出药阀308,启动泵302,药剂就会在重力作用下依次经过进泵管301、泵302、输药管303、流量计304、三通307、出药阀308、出药管线1202进入天然气管线1201内;

由本领域公知常识可知:由于标定筒305的高度高于出药阀308的高度,因此在出药阀308打开并与天然气管线1201连通时,药剂只能向下经过出药阀308、出药管线1202进入天然气管线1201内,不可能向上依次经过标定筒305、引压口306、引压管线1203进入天然气管线1201内。

3)流量计计量:

保持药剂在重力作用下依次经过进泵管301、泵302、输药管303、流量计304、三通307、出药阀308、出药管线1202进入天然气管线1201内的流态;读取、记录流量计304的瞬时流量、10分钟累计流量,得出药剂进入天然气管线1201的平均加药流量;

4)标定流量计计量误差

关闭出药阀308,让药剂向上进入标定筒305内,读取10分钟的标定筒305液位增加值,快速计算出10分钟内药剂进入标定筒305的体积,得出药剂进入标定筒305的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(进入标定筒305药剂流量-进入天然气管线1201平均加药流量)÷进入标定筒305药剂流量×100%公式,得出流量计的标定计量误差;

由本领域公知常识可知:以压力表标定为例,均用高精度压力表标定低精度压力表,即用高精度标定低精度的计量标定方法是常规技术;实验证明标定筒305的计量误差远小于流量计的计量误差,因此用标定筒305计量误差标定流量计计量误差属于高精度标定低精度的计量标定方法;因此,计算公式“计量误差=(进入标定筒305药剂流量-进入天然气管线1201平均加药流量)÷进入标定筒305药剂流量×100%”,符合国家标准对工业仪表计量误差的计算要求。

由本领域公知常识可知:当药剂向上充满标定筒305后,会进入引压口306、引压管线1203进而进入天然气管线1201内,不会造成憋压事故;当打开出药阀308后,标定筒305、引压口306、引压管线1203内的药剂会在重力作用下快速落入天然气管线1201内;因此,用标定筒305标定时,即时操作不及时导致标定筒305、引压口306、引压管线1203全部充满药剂,也不会造成安全生产事故,且不影响再次或重新标定工作。

5)校准、修正加药流量

先打开出药阀308,让药剂在重力作用下依次经过进泵管301、泵302、输药管303、流量计304、三通307、出药阀308进入天然气管线1201内;然后,依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,将再次读取、记录的流量计304瞬时流量、10分钟累计流量进行校准修正;

由本领域公知常识可知:由于标定筒305的高度高于出药阀308的高度,因此出药阀308打开并与天然气管线1201连通后,标定筒内305的药剂就会在重力作用下向下经过出药阀308流入天然气管线1201内,从而自动清空标定筒305;利用已标定的流量计计量误差校准、修正加药流量是本领域常用的技术方法。

6)调整加药流量至所需加药量

依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,校准修正所读取记录的流量计304瞬时流量、10分钟累计流量;然后,根据校准修正后的流量计瞬时流量、累计流量读数,逐步调整泵的排量至所需的加药流量。

由本领域公知常识可知:计量泵可通过调整柱塞往复行程调整泵排量,柱塞泵、齿轮泵、离心泵等可利用变频调速调整泵排量。

以青海气田3条注气管线的配气阀组应用本发明为例。

青海气田的公开资料表明:该气田配气阀组注气管线压力10MPa,冬季极易形成天然气水合物冻堵,利用1台计量泵和3条管线向3条管线注气管线分别加注甲醇防冻堵;在12月~3月冬季期间,操作工只能凭借个人感觉调整3条注气管线的甲醇流量,导致3条注气管线甲醇流量偏流严重,从而进一步导致注气管线频繁冻堵,严重影响了气井的气举生产。

实验表明:用图2所示的标定装置和甲醇进行齿轮流量计标定试验,结果表明:齿轮流量计在计量小流量甲醇时,其计量误差可达57%,是其出厂标定计量误差的114倍。

分析和计算表明:甲醇粘度比水还低;该3条注气管线的日均甲醇加注总量为60升/日或2.5升/时,平均每条注气管线的日均注醇量为20升/日或0.83升/时,甲醇流量很小;如果在每条注醇管线上分别设置1台齿轮流量计,其流量计量误差可达50%以上;按3条注气管线平均加注甲醇计,操作工按照流量计指示值将加入每条注气管线的甲醇流量调整为1.25升/时并将计量泵排量调整至3.75升/时后,即认为已经满足注气管线的防冻需要;然而,因流量计显示的1.25升/时误差在50%以上,所以某条注气管线的实际甲醇流量可能是2.5升/时(即增加1倍)或0.625升/时;如果该条注气管线的实际甲醇流量是2.5升/时,必然导致其他2条注气管线的注醇量均低于1.25升/时从而冻堵;如果该条注气管线的实际甲醇流量是0.625升/时,必然导致该注气管线;因此,指操作工依据计量误差50%以上的该流量计指示值操作,无法解决注气管线的甲醇偏流问题,必然导致注气管线冻堵而影响气井生产;由此可知,在每条注醇管线上设置流量计的方法不能有效解决甲醇偏流问题。

为了解决该配气阀组存在的甲醇偏流问题,确保注气管线冬季不冻堵、不影响气井生产,该配气阀于2018年12月应用本发明进行了生产试验,其技术方案为:

1)、安装标定筒、引压管线、流量计等:

在注气管线1201顶部垂直焊接1根DN15、PN250、长度100mm的锰钢出药管线1202,然后在出药管线1202上部用螺纹活节垂直安装1个DN15、PN250不锈钢球阀作为出药阀308,然后再在出药阀308上部用用螺纹活节垂直安装1个DN15、PN250不锈钢三通307,然后再在三通307上部接口用螺纹活节垂直连接作为标定筒305的DN50、PN250、内径50mm、长度1000mm、液位刻度分度值1mm、开口在顶底部的磁翻板液位计底部开口,然后再将磁翻板液位计顶部开口作为引压口306用螺纹活节连接1根DN15、PN250不锈钢引压管线1203,然后再将引压管线1203另一端焊接在注气管线1201顶部并与之相通,使标定筒305内的压力与注气管线1201、出药阀308内的压力自动平衡;然后在三通307侧面接口用螺纹活节连接1根DN15、PN250不锈钢输药管303,然后再在输药管303上用螺纹活节连接1个PN250、精度0.5级、量程0.3~60升/日的齿轮流量计,然后再将输药管303与1台最高出口压力20MPa、排量0~10升/时的计量泵302出口连接相通,然后再在计量泵302进口安装好进泵管301;

进一步分析表明:该配气阀组的注气管线1201压力高达10MPa,所采用的标定筒305长度(即高度)为1米,由此所增加的计量泵302压力值不到1%,对计量泵302的漏失影响可忽略不计。

2)、加注甲醇:

打开出药阀308,启动泵302,甲醇在重力作用下依次经过进泵管301、泵302、输药管303、流量计304、三通307、出药阀308、出药管线1202进入注气管线1201内;

3)、流量计计量:

保持甲醇在重力作用下依次经过进泵管301、泵302、输药管303、流量计304、三通307、出药阀308、出药管线1202进入天然气管线1201内的流态;读取、记录流量计304的瞬时流量和10分钟的累计流量,得出甲醇进入注气管线1201的平均流量;

4)、标定流量计的计量误差

关闭出药阀308,让甲醇向上进入标定筒305内;然后计时,读取10分钟标定筒305内甲醇液位的增加值;然后根据标定筒305已知的50mm内径(或1毫米液位的容积为2毫升)快速计算出10分钟内进入标定筒305的甲醇体积,得出甲醇进入标定筒305的流量;然后利用流量计标定计量误差=(进入标定筒305甲醇流量-进入注气管线1201平均甲醇流量)÷进入标定筒305甲醇流量×100%的公式,得出流量计的标定计量误差;

5)、校准、修正甲醇流量

先打开出药阀308,让甲醇在重力作用下依次经过进泵管301、泵302、输药管303、流量计304、三通307、出药阀308进入注管线1201内,然后再次读取、记录的流量计304的瞬时流量和10分钟的累计流量;然后,依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,将所读取、记录的流量计304瞬时流量、10分钟累计流量进行校准修正;

6)调整甲醇流量至所需加药量

依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,校准修正所读取记录的流量计304瞬时流量、10分钟累计流量;然后,根据校准修正后的流量计瞬时流量、累计流量读数,逐步调整泵的排量至所需的甲醇流量。

该生产实验结果表明:该配气阀组应用本发明所述技术方案后,有效解决了3条注气管线的甲醇偏流问题,在90天的试验时间内,3条注气管线均未出现冻堵问题,确保了气井冬季正常气举生产。

实施例37

重复实施例36,其不同之处在于:为了方便检修标定筒和管理,在引压管1203上设置1个DN15、PN250不锈钢引压开关阀。

实施例38

参见图18所示,重复实施例36,其不同之处在于:实施例1、4-8、12-15所述加药系统在气井加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:1)连线平衡压力:

用出药管线1304将出药阀与一端封闭的套管接头1302垂直连接相通,然后用引压管线1303将引压口306与套管接头1302连接相通,使标定筒305内的压力与气井套管内的压力自动平衡;2)加药:

打开出药阀308,启动泵302,药剂在重力作用下依次经过进泵管301、泵302、输药管303、流量计304、三通307、出药阀308、出药管线1304、套管接头1302、气井套管阀门1301进入气井套管内;3)流量计计量:

保持药剂依次经过进泵管301、泵302、输药管303、流量计304、三通307、出药阀308、出药管线1304、套管接头1302、气井套管阀门1301进入气井套管内的流态不变;读取、记录流量计304的瞬时流量、10分钟累计流量,得出药剂进入气井套管的平均加药流量;

4)标定流量计计量误差

关闭出药阀308,让药剂向上进入标定筒305内,读取10分钟的标定筒305液位增加值,快速计算出10分钟内药剂进入标定筒305的体积,得出药剂进入标定筒305的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(进入标定筒305药剂流量-进入气井套管平均加药流量)÷进入标定筒305药剂流量×100%公式,得出流量计的标定计量误差;

5)校准、修正加药流量

先打开出药阀308,让药剂依次经过进泵管301、泵302、输药管303、流量计304、三通307、出药阀308、出药管线1304、套管接头1302、气井套管阀门1301进入气井套管内;然后,依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,将再次读取、记录的流量计304瞬时流量、10分钟累计流量进行校准修正;

6)调整加药流量至所需加药量

依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,校准修正所读取记录的流量计304瞬时流量、10分钟累计流量;然后,根据校准修正后的流量计瞬时流量、累计流量读数,逐步调整泵的排量至所需的加药流量。

实施例39

重复实施例38,其不同之处在于:为了方便检修标定筒和管理,在引压管1303上设置1个DN15、PN250不锈钢引压开关阀。

实施例40

参见图19所示,重复实施例36,其不同之处在于:实施例2、4-11、14-15所述加药系统在天然气管线加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

1)连线平衡压力

在天然气管线1401顶部,先用出药管线1402将出药阀408与天然气管线1401顶部垂直连接相通,再用引压管线1403将引压口406、天然气管线1401连接相通,使标定筒405内的压力与天然气管线1401、出药阀408内的压力自动平衡;

2)加药

打开出药阀408,启动泵402,药剂就会在重力作用下依次经过进泵管401、泵402、输药管403、流量计404、三通407、出药阀408、出药管线1402进入天然气管线1401内;

3)流量计计量

保持药剂在重力作用下依次经过进泵管401、泵402、输药管403、流量计404、三通407、出药阀408、出药管线1402进入天然气管线1401内的流态;读取、记录流量计404的瞬时流量、10分钟累计流量,得出药剂进入天然气管线1401的平均加药流量;

4)标定流量计计量误差

关闭出药阀408,让药剂向上进入标定筒405内,读取10分钟的标定筒405液位增加值,快速计算出10分钟内药剂进入标定筒405的体积,得出药剂进入标定筒405的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(进入标定筒405药剂流量-进入天然气管线1401平均加药流量)÷进入标定筒405药剂流量×100%公式,得出流量计的标定计量误差;

5)校准、修正加药流量

先打开出药阀408,让药剂在重力作用下依次经过进泵管401、泵402、输药管403、流量计404、三通407、出药阀408进入天然气管线1401内;然后,依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,将再次读取、记录的流量计404瞬时流量、10分钟累计流量进行校准修正;

6)调整加药流量至所需加药量

依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,校准修正所读取记录的流量计404瞬时流量、10分钟累计流量;然后,根据校准修正后的流量计瞬时流量、累计流量读数,逐步调整泵的排量至所需的加药流量。

实施例41

重复实施例40,其不同之处在于:为了方便检修标定筒和管理,在引压管1403上设置1个DN15、PN250不锈钢引压开关阀。

实施例42

参见图20所示,重复实施例36、38、40,其不同之处在于:实施例3-8、14-15所述加药系统在天然气管线加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

1)连线平衡压力

在天然气管线1501顶部,先用出药管线1502将出药阀507与天然气管线1501顶部垂直连接相通,再用引压管线1503将引压口506、天然气管线1501连接相通,使标定筒505内的压力与天然气管线1501、出药阀507内的压力自动平衡;

2)加药

打开出药阀507,启动泵502,药剂就会在重力作用下依次经过进泵管501、泵502、输药管503、流量计504、出药阀507、出药管线1502进入天然气管线1501内;

3)流量计计量

保持药剂在重力作用下依次经过进泵管501、泵502、输药管503、流量计504、出药阀507、出药管线1502进入天然气管线1501的流态;读取、记录流量计504的瞬时流量、10分钟累计流量,得出药剂进入天然气管线1501的平均加药流量;

4)标定流量计计量误差

关闭出药阀507,让药剂向上进入标定筒505内,读取10分钟的标定筒505液位增加值,快速计算出10分钟内药剂进入标定筒505的体积,得出药剂进入标定筒505的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(进入标定筒505药剂流量-进入天然气管线1501平均加药流量)÷进入标定筒505药剂流量×100%公式,得出流量计的标定计量误差;

5)校准、修正加药流量

先打开出药阀507,让药剂在重力作用下依次经过进泵管501、泵502、输药管503、流量计504、出药阀507进入天然气管线1501内;然后,依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,将再次读取、记录的流量计504瞬时流量、10分钟累计流量进行校准修正;

6)调整加药流量至所需加药量

依据步骤4)得出的流量计标定计量误差,校准修正所读取记录的流量计504瞬时流量、10分钟累计流量;然后,根据校准修正后的流量计瞬时流量、累计流量读数,逐步调整泵的排量至所需的加药流量。

实施例43

重复实施例42,其不同之处在于:为了方便检修标定筒和管理,在引压管1503上设置1个DN15、PN250不锈钢引压开关阀。

实施例44

参见图21所示,重复实施例36、38、40、42,其不同之处在于:实施例14-15所述加药系统在天然气管线加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

1)连线平衡压力:

在第一路天然气管线1601顶部,先用第一路出药管线1602将第一路出药阀609与第一路天然气管线1601顶部垂直连接相通,再用第一路引压管线1603将第一路引压口607、第一路天然气管线1601连接相通,使第一路标定筒606内的压力与第一路天然气管线1601、第一路出药阀609内的压力自动平衡;

在第二路天然气管线1701顶部,先用第二路出药管线1702将第二路出药阀615与第二路天然气管线1701顶部垂直连接相通,再用第二路引压管线1703将第二路引压口613、第二路天然气管线1701连接相通,使第二路标定筒612内的压力与第二路天然气管线1701、第二路出药阀615内的压力自动平衡;

2)加药:

打开第一路出药阀609,启动泵602,药剂就会在重力作用下依次经过进泵管601、泵602、汇管三通603、第一路输药管604、第一路流量计605、第一路三通608、第一路出药阀609、、第一路出药管线1602进入第一路天然气管线1601内;

打开第二路出药阀615,药剂就会在重力作用下依次经过进泵管601、泵602、汇管三通603、第二路输药管610、第二路流量计611、第二路三通614、第二路出药阀615、第二路出药管线1702进入天然气管线1701内;

3)流量计计量:

保持药剂在重力作用下依次经过进泵管601、泵602、汇管三通603、第一路输药管604、第一路流量计605、第一路三通608、第一路出药阀609、第一路出药管线1602进入第一路天然气管线1601内;

保持药剂在重力作用下依次经过进泵管601、泵602、汇管三通603、第二路输药管610、第二路流量计611、第二路三通614、第二路出药阀615、第二路出药管线1702进入天然气管线1701内;

4)标定流量计计量误差

关闭第一路出药阀609,让药剂向上进入标定筒606内,读取10分钟的标定筒606液位增加值,快速计算出10分钟内药剂进入标定筒606的体积,得出药剂进入标定筒606的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(进入标定筒606药剂流量-进入天然气管线1601平均加药流量)÷进入标定筒606药剂流量×100%公式,得出第一路流量计605的标定计量误差;

关闭第二路出药阀615,让药剂向上进入标定筒612内,读取10分钟的标定筒612液位增加值,快速计算出10分钟内药剂进入标定筒612的体积,得出药剂进入标定筒612的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(进入标定筒612药剂流量-进入天然气管线1701平均加药流量)÷进入标定筒612药剂流量×100%公式,得出第二路流量计611的标定计量误差;

5)校准、修正加药流量

打开第一路出药阀609,让药剂在重力作用下依次经过进泵管601、泵602、汇管三通603、第一路输药管604、第一路流量计605、第一路三通608、第一路出药阀609、第一路出药管线1602进入第一路天然气管线1601内;再依据步骤4)得出的第一路流量计605标定计量误差,将再次读取、记录的第一路流量计605瞬时流量、10分钟累计流量进行校准修正;

打开第二路出药阀615,让药剂在重力作用下依次经过进泵管601、泵602、汇管三通603、第二路输药管610、第二路流量计611、第二路三通614、第二路出药阀615、第二路出药管线1702进入天然气管线1701内;再依据步骤4)得出的第二路流量计611标定计量误差,将再次读取、记录的第二路流量计611瞬时流量、10分钟累计流量进行校准修正;

6)调整加药流量至所需加药量

依据步骤4)得出的第一路流量计605标定计量误差,校准修正所读取记录的第一路流量计605瞬时流量、10分钟累计流量;

依据步骤4)得出的第二路流量计611标定计量误差,校准修正所读取记录的第二路流量计611瞬时流量、10分钟累计流量;

然后,根据校准修正后的第一路流量计605、第二路流量计611的瞬时流量、累计流量读数,逐步调整泵的排量至所需的加药流量。

实施例45

重复实施例44,其不同之处在于:为了方便检修标定筒和管理,在第一路引压管1603、第二路引压管1703上分别设置1个DN15、PN250不锈钢引压开关阀。

实施例46

参见图22所示,实施例16-17、21-22、24-35所述加药系统在气井加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

1)连线、架高:

用管螺纹将一端封闭的汇接管705与气井套管阀门1801水平连接相通,使汇接管705中心线与气井套管阀门1801中心线处于同一水平线,或使汇接管705中心线高于气井套管阀门1801中心线;

用现有方法使滴注罐701底部高于气井套管阀门1801、气井套管1802中心线;

所述支架702应能保证滴注罐701底部高于气井套管阀门1801、气井套管1802中心线,应能够满足液体药剂从滴注罐701自流进入气井套管阀门1801、气井套管1802的生产要求;本领域技术人员利用现有方法,能够确定所述支架702的具体形式、形状、材质、安装方式,能够确定所述支架702的最高高度、最低高度、最佳高度。

由本领域公知常识可知:气井套管1802、气井套管阀门1801的中心线通常处于同一水平线。

2)平衡压力

打开气井套管阀门1801、引压阀713、标定开关阀709、主开关阀707,使气井套管1802内的天然气进入标定筒710、滴注罐701内,进而使标定筒710、滴注罐701和气井套管1802内的压力达到平衡,同时使标定筒710、滴注罐701内的液位达到平衡;

由本领域公知常识、U形管原理可知:当标定筒710、滴注罐701压力相等时,标定筒710、滴注罐701内的液位能够自动平衡。

3)加药:

打开调节阀706,滴注罐701内的药剂就会在重力作用下依次经过流量计703、输药管704、主开关阀707、药剂三通708、调节阀706、汇接管705、气井套管阀门1801自流进入气井套管1802内;

由本领域公知常识可知:由于标定筒710与滴注罐701内的压力、液位均处于平衡状态,因此滴注罐701内的药剂能够自流进入气井套管1802内。

4)流量计计量:

保持滴注罐701内的药剂依次经过流量计703、输药管704、主开关阀707、药剂三通708、调节阀706、汇接管705、气井套管阀门1801自流进入气井套管1802内的流态;读取、记录流量计703的瞬时流量、10分钟累计流量,得出药剂进入气井套管1802的平均加药流量;

5)标定流量计计量误差

保持调节阀706、标定开关阀709的开度不变,关闭主开关阀707,标定筒710内的药剂就会在重力作用下依次经过标定开关阀709、药剂三通708、调节阀706、汇接管705、气井套管阀门1801自流进入气井套管1802内;读取10分钟的标定筒710液位降低值,快速计算出10分钟内药剂流出标定筒710的体积,得出药剂流出标定筒710的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(流出标定筒710药剂流量-进入气井套管1802平均加药流量)÷流出标定筒710药剂流量×100%公式,得出流量计703的标定计量误差;

由本发明实施例16所述试验可知:用标定筒710标定齿轮流量计703的计量误差为3.2%,满足国家标准对工业仪表、流量计的最大允许计量误差要求,能够满足气田生产要求。

6)校准、修正加药流量

用步骤5)得出的流量计703标定计量误差,对用步骤4)得出的药剂进入气井套管1802平均加药流量进行校准修正;

由本领域公知常识可知:利用已标定的流量计计量误差,校准、修正加药流量是本领域常用的技术方法。

7)调整加药流量至所需加药量

打开主开关阀707,滴注罐701内的药剂就会在重力作用下依次经过流量计703、输药管704、主开关阀707、药剂三通708、调节阀706、汇接管705、气井套管阀门1801自流进入气井套管1802内,同时部分药剂会自动流入标定筒710内使标定筒710的液位与滴注罐701内的液位恢复平衡;

调整调节阀706的开度,重复步骤4)、6),将加药流量调整至所需流量。

由本领域公知常识可知:标定筒710的容积极其有限,打开主开关阀707后,标定筒710的液位与滴注罐701内的液位能够快速恢复平衡。

以青海气田气井应用本发明为例。

青海气田的公开资料表明:该气田气井油压一般为5MPa以上,油管、集气管线冬季极易形成天然气水合物冻堵,采用向气井加注甲醇方法防冻堵,单井日均注醇量为20-100升/日或0.83~4升/时,流量计误差可达50%以上,严重影响了操作工对注醇量的判断,导致气井管线频繁冻堵,严重影响气井生产。

为了解决流量计误差大导致的注醇量难以判断问题,确保气井管线冬季不冻堵、不影响气井生产,该气田于2019年1月在3口应用本发明进行了生产试验,其技术方案为:

1)连线、架高:

用管螺纹将一端封闭的汇接管与气井套管阀门水平连接相通,或使汇接管中心线高于气井套管阀门中心线;

用基础架高的方法使滴注罐底部高于气井套管阀门、气井套管中心线1.5米;

2)平衡压力

将气井套管内的天然气引入标定筒、滴注罐内,使标定筒、滴注罐和气井套管内的压力达到平衡,同时使标定筒、滴注罐内的液位达到平衡;

3)加药:

让滴注罐内的药剂在重力作用下自流进入气井套管内;

4)流量计计量:

用流量计计量药剂进入气井套管的加药流量;

5)标定流量计计量误差

根据流量计标定计量误差=(流出标定筒药剂流量-进入气井套管平均加药流量)÷流出标定筒药剂流量×100%公式,得出流量计的标定计量误差;

6)校准、修正加药流量

用步骤5)得出的流量计标定计量误差,对用步骤4)的药剂进入气井套管加药流量进行校准修正;

7)调整加药流量至所需加药量

调整调节阀706的开度,重复步骤4)、6),将加药流量调整至所需流量。

该生产实验结果表明:该气田3口气井应用本发明所述技术方案后,有效解决了流量计难以准确计量注醇量的问题,在30天的试验时间内,3口气井均未出现冻堵问题,确保了气井冬季正常气举生产。

实施例47

参见图23所示,重复实施例46,其不同之处在于:实施例18、21-35所述加药系统在气井加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

1)连线、架高:

用管螺纹将一端封闭的汇接管705与气井套管阀门1901水平连接相通,使汇接管705中心线与气井套管阀门1901中心线处于同一水平线,或使汇接管705中心线高于气井套管阀门1901中心线;

用现有方法使滴注罐701底部高于气井套管阀门1901、气井套管1902中心线;

所述支架702应能保证滴注罐701底部高于气井套管阀门1901、气井套管1902中心线,应能够满足液体药剂从滴注罐701自流进入气井套管阀门1901、气井套管1902的生产要求;本领域技术人员利用现有方法,能够确定所述支架702的具体形式、形状、材质、安装方式,能够确定所述支架702的最高高度、最低高度、最佳高度。

2)平衡压力

打开气井套管阀门1901、引压阀713、标定开关阀709、辅助开关阀901、主开关阀707,使气井套管1902内的天然气进入标定筒710、滴注罐701内,进而使标定筒710、滴注罐701和气井套管1902内的压力达到平衡,同时使标定筒710、滴注罐701内的液位达到平衡;

3)加药:

打开调节阀706,滴注罐701内的药剂就会在重力作用下依次经过流量计703、输药管704、主开关阀707、药剂三通708、辅助开关阀901、调节阀706、汇接管705、气井套管阀门1901自流进入气井套管1902内;

4)流量计计量:

保持滴注罐701内的药剂依次经过流量计703、输药管704、主开关阀707、药剂三通708、辅助开关阀901、调节阀706、汇接管705、气井套管阀门1801自流进入气井套管1902内的流态;读取、记录流量计703的瞬时流量、10分钟累计流量,得出药剂进入气井套管1902的平均加药流量;

5)标定流量计计量误差

保持调节阀706、标定开关阀709的开度不变,关闭主开关阀707,标定筒710内的药剂就会在重力作用下依次经过标定开关阀709、药剂三通708、辅助开关阀901、调节阀706、汇接管705、气井套管阀门1901自流进入气井套管1902内;读取10分钟的标定筒710液位降低值,快速计算出10分钟内药剂流出标定筒710的体积,得出药剂流出标定筒710的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(流出标定筒710药剂流量-进入气井套管1902平均加药流量)÷流出标定筒710药剂流量×100%公式,得出流量计703的标定计量误差;

6)校准、修正加药流量

用步骤5)得出的流量计703标定计量误差,对用步骤4)得出的药剂进入气井套管1902平均加药流量进行校准修正;

7)调整加药流量至所需加药量

打开主开关阀707,滴注罐701内的药剂就会在重力作用下依次经过流量计703、输药管704、主开关阀707、药剂三通708、辅助开关阀901、调节阀706、汇接管705、气井套管阀门1901自流进入气井套管1902内,同时部分药剂会自动流入标定筒710内使标定筒710的液位与滴注罐701内的液位恢复平衡;

调整调节阀706的开度,重复步骤4)、6),将加药流量调整至所需流量。

实施例48

参见图24所示,实施例19-21、23-35所述加药系统在气井加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

1)连线、架高:

用管螺纹将一端封闭的汇接管1004与气井套管阀门2001水平连接相通,使汇接管1004中心线与气井套管阀门2001中心线处于同一水平线,或使汇接管1004中心线高于气井套管阀门2001中心线;

用现有方法使滴注罐1001底部高于气井套管阀门2001、气井套管2002中心线;

所述支架1002应能保证滴注罐1001底部高于气井套管阀门2001、气井套管2002中心线,应能够满足液体药剂从滴注罐1001自流进入气井套管阀门2001、气井套管2002的生产要求;本领域技术人员利用现有方法,能够确定所述支架1002的具体形式、形状、材质、安装方式,能够确定所述支架1002的最高高度、最低高度、最佳高度。

2)平衡压力

打开气井套管阀门2001、引压阀1012、主开关阀1007,使气井套管2002内的天然气进入标定筒1009、滴注罐1001内,进而使标定筒1009、滴注罐1001和气井套管2002内的压力达到平衡,同时使标定筒1009、滴注罐1001内的液位达到平衡;

3)加药:

打开调节阀1005,滴注罐1001内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管1003、主开关阀1007、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2001自流进入气井套管2002内;

4)流量计计量:

保持滴注罐1001内的药剂依次经过输药管1003、主开关阀1007、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2001自流进入气井套管2002内的流态;读取、记录流量计1006的瞬时流量、5分钟累计流量,得出药剂进入气井套管2002的平均加药流量;

5)标定流量计计量误差

保持调节阀1005的开度不变,关闭主开关阀1007,标定筒1009内的药剂就会在重力作用下依次经过药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2001自流进入气井套管2002内;读取5分钟的标定筒1009液位降低值,快速计算出5分钟内药剂流出标定筒1009的体积,得出药剂流出标定筒1009的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(流出标定筒1009药剂流量-进入气井套管2002平均加药流量)÷流出标定筒1009药剂流量×100%公式,得出流量计1006的标定计量误差;

6)校准、修正加药流量

用步骤5)得出的流量计1006标定计量误差,对用步骤4)得出的药剂进入气井套管2002平均加药流量进行校准修正;

7)调整加药流量至所需加药量

打开主开关阀1007,滴注罐1001内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管1003、主开关阀1007、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2001自流进入气井套管2002内,同时部分药剂会自动流入标定筒1009内使标定筒1009的液位与滴注罐1001内的液位恢复平衡;

调整调节阀1005的开度,重复步骤4)、6),将加药流量调整至所需流量。

或者,为了简化操作,实施例19-21、23-35所述加药系统在气井加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

1)连线、架高:

用管螺纹将一端封闭的汇接管1004与气井套管阀门2001水平连接相通,使汇接管1004中心线与气井套管阀门2001中心线处于同一水平线,或使汇接管1004中心线高于气井套管阀门2001中心线;

用现有方法使滴注罐1001底部高于气井套管阀门2001、气井套管2002中心线;

所述支架1002应能保证滴注罐1001底部高于气井套管阀门2001、气井套管2002中心线,应能够满足液体药剂从滴注罐1001自流进入气井套管阀门2001、气井套管2002的生产要求;本领域技术人员利用现有方法,能够确定所述支架1002的具体形式、形状、材质、安装方式,能够确定所述支架1002的最高高度、最低高度、最佳高度。

2)平衡压力

打开气井套管阀门2001、引压阀1012、主开关阀1007,使气井套管2002内的天然气进入标定筒1009、滴注罐1001内,进而使标定筒1009、滴注罐1001和气井套管2002内的压力达到平衡,同时使标定筒1009、滴注罐1001内的液位达到平衡;

3)加药:

打开调节阀1005,滴注罐1001内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管1003、主开关阀1007、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2001自流进入气井套管2002内;

由本领域公知常识可知:齿轮流量计为例,允许其在垂直或竖向管线上安装使用。

4)标定流量计计量误差

关闭主开关阀1007,标定筒1009内的药剂就会在重力作用下依次经过药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2001自流进入气井套管2002内;读取5分钟的标定筒1009液位降低值,快速计算出5分钟内药剂流出标定筒1009的体积,得出药剂流出标定筒1009的药剂流量;

与此同时,读取、记录流量计1006的瞬时流量、5分钟累计流量,得出流量计1006平均流量值;

然后根据流量计标定计量误差=(流出标定筒1009药剂流量-流量计1006平均流量值)÷流出标定筒1009药剂流量×100%公式,得出流量计1006的标定计量误差;

5)校准、修正加药流量

用步骤4)得出的流量计1006标定计量误差,对用步骤4)得出的流量计1006平均流量值进行校准修正;

6)调整加药流量至所需加药量

打开主开关阀1007,滴注罐1001内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管1003、主开关阀1007、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2001自流进入气井套管2002内,同时部分药剂会自动流入标定筒1009内使标定筒1009的液位与滴注罐1001内的液位恢复平衡;

调整调节阀1005的开度,重复步骤4)、5),将加药流量调整至所需流量。

实施例49

参见图25所示,重复实施例48,其不同之处在于:为了便于检修,实施例20-21、23-35所述加药系统在气井加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

1)连线、架高:

用管螺纹将一端封闭的汇接管1004与气井套管阀门2101水平连接相通,使汇接管1004中心线与气井套管阀门2101中心线处于同一水平线,或使汇接管1004中心线高于气井套管阀门2101中心线;

用现有方法使滴注罐1001底部高于气井套管阀门2101、气井套管2102中心线;

所述支架1002应能保证滴注罐1001底部高于气井套管阀门2101、气井套管2102中心线,应能够满足液体药剂从滴注罐1001自流进入气井套管阀门2101、气井套管2102的生产要求;本领域技术人员利用现有方法,能够确定所述支架1002的具体形式、形状、材质、安装方式,能够确定所述支架1002的最高高度、最低高度、最佳高度。

2)平衡压力

打开气井套管阀门2101、引压阀1012、标定开关阀1101、主开关阀1007,使气井套管2102内的天然气进入标定筒1009、滴注罐1001内,进而使标定筒1009、滴注罐1001和气井套管2002内的压力达到平衡,同时使标定筒1009、滴注罐1001内的液位达到平衡;

3)加药:

打开调节阀1005,滴注罐1001内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管1003、主开关阀1007、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2101自流进入气井套管2102内;

4)流量计计量:

保持滴注罐1001内的药剂依次经过输药管1003、主开关阀1007、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2101自流进入气井套管2102内的流态;读取、记录流量计1006的瞬时流量、15分钟累计流量,得出药剂进入气井套管2102的平均加药流量;

5)标定流量计计量误差

保持调节阀1005的开度不变,关闭主开关阀1007,标定筒1009内的药剂就会在重力作用下依次经过标定开关阀1101、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2101自流进入气井套管2102内;读取15分钟的标定筒1009液位降低值,快速计算出15分钟内药剂流出标定筒1009的体积,得出药剂流出标定筒1009的药剂流量;然后根据流量计标定计量误差=(流出标定筒1009药剂流量-进入气井套管2102平均加药流量)÷流出标定筒1009药剂流量×100%公式,得出流量计1006的标定计量误差;

6)校准、修正加药流量

用步骤5)得出的流量计1006标定计量误差,对用步骤4)得出的药剂进入气井套管2102平均加药流量进行校准修正;

7)调整加药流量至所需加药量

打开主开关阀1007,滴注罐1001内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管1003、主开关阀1007、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2101自流进入气井套管2102内,同时部分药剂会自动流入标定筒1009内使标定筒1009的液位与滴注罐1001内的液位恢复平衡;

调整调节阀1005的开度,重复步骤4)、6),将加药流量调整至所需流量。

或者,为了简化操作,实施例20-21、23-35所述加药系统在气井加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

1)连线、架高:

用管螺纹将一端封闭的汇接管1004与气井套管阀门2101水平连接相通,使汇接管1004中心线与气井套管阀门2101中心线处于同一水平线,或使汇接管1004中心线高于气井套管阀门2101中心线;

用现有方法使滴注罐1001底部高于气井套管阀门2101、气井套管2102中心线;

所述支架1002应能保证滴注罐1001底部高于气井套管阀门2101、气井套管2102中心线,应能够满足液体药剂从滴注罐1001自流进入气井套管阀门2101、气井套管2102的生产要求;本领域技术人员利用现有方法,能够确定所述支架1002的具体形式、形状、材质、安装方式,能够确定所述支架1002的最高高度、最低高度、最佳高度。

2)平衡压力

打开气井套管阀门2101、引压阀1012、标定开关阀1101、主开关阀1007,使气井套管2102内的天然气进入标定筒1009、滴注罐1001内,进而使标定筒1009、滴注罐1001和气井套管2102内的压力达到平衡,同时使标定筒1009、滴注罐1001内的液位达到平衡;

3)加药:

打开调节阀1005,滴注罐1001内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管1003、主开关阀1007、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2101自流进入气井套管2102内;

4)标定流量计计量误差

关闭主开关阀1007,标定筒1009内的药剂就会在重力作用下依次经过标定开关阀1101、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2101自流进入气井套管2102内;读取10分钟的标定筒1009液位降低值,快速计算出10分钟内药剂流出标定筒1009的体积,得出药剂流出标定筒1009的药剂流量;

与此同时,读取、记录流量计1006的瞬时流量、10分钟累计流量,得出流量计1006平均流量值;

然后根据流量计标定计量误差=(流出标定筒1009药剂流量-流量计1006平均流量值)÷流出标定筒1009药剂流量×100%公式,得出流量计1006的标定计量误差;

5)校准、修正加药流量

用步骤4)得出的流量计1006标定计量误差,对用步骤4)得出的流量计1006平均流量值进行校准修正;

6)调整加药流量至所需加药量

打开主开关阀1007,滴注罐1001内的药剂就会在重力作用下依次经过输药管1003、主开关阀1007、药剂三通1008、流量计1006、调节阀1005、汇接管1004、气井套管阀门2101自流进入气井套管2102内,同时部分药剂会自动流入标定筒1009内使标定筒1009的液位与滴注罐1001内的液位恢复平衡;

调整调节阀1005的开度,重复步骤4)、5),将加药流量调整至所需流量。

实施例50

参见图26所示,重复实施例46-47,其不同之处在于:为了便于检修,实施例22所述加药系统在气井加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

流量计计量误差标定完毕后,关闭辅助引压阀2201、标定开关阀709,将标定筒710拆除,再次用于其他气井的流量计计量误差标定。

由本领域公知常识可知:气井的加药量通常低于10升/时,由加药量变化引起的流量计漏失量变化可忽略不计;滴注罐701重新安装前,流量计漏失量变化可忽略不计;因此,流量计就地标定一次后,在大幅改变本发明所述加药系统前,流量计允许不再重复标定。

实施例51

参见图27所示,重复实施例48-49,其不同之处在于:为了便于检修,实施例23所述加药系统在气井加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法,包括如下步骤:

流量计计量误差标定完毕后,关闭辅助引压阀2301、标定开关阀1101,将标定筒1009拆除,再次用于其他气井的流量计计量误差标定。

实施例52

重复实施例1,其不同之处在于:为了方便管理、检修,引压口上设置引压开关阀。

实施例52

重复实施例1-35:其不同之处在于:为了向油井套管加药,所述一种可就地校准加药量的加药系统用于油井套管加药。

由本领域公知知识可知:油井套管内是天然气,相当于天然气管线。

实施例53

重复实施例36-51:其不同之处在于:为了向油井套管加药,所述加药系统在加药过程中就地校准加药流量计量、调节控制的方法用于油井套管加药。

本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的,在实际系统中这些方位可能由于系统的摆放方式而有所不同。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

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