具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施例，提供了一种三相分离装置，其特征在于，该装置包括：腔体，腔体的正面设有视窗；计量管，设置于腔体内，包括可视管与不可视管，可视管与不可视管的上部、中部与下部分别通过管道连通，上端与下端的出口分别设置于腔体的上端外部与下端外部；注入管，设置于腔体内的上部，与计量管连通，注入管的入口设置于腔体的侧面外部；三相管，设置于腔体内的下部，与计量管连通，三相管的入口设置于腔体的侧面外部；排出管，包括排气管与排水管，排气管与计量管的上端出口连接，排水管与计量管的下端出口连接。

在一个示例中，可视管与视窗为相对应设置，通过视窗能够对可视管进行观测。

在一个示例中，计量管的出口、注入管与三相管的入口均设置有阀门。

图1示出了根据本发明的一个实施例的三相分离装置的立体示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的三相分离装置的剖面示意图。

具体地，根据本发明的三相分离装置可以包括：

腔体31，腔体31的正面设有视窗32，腔体31为耐温耐压金属制造，视窗32为蓝宝石视窗，视窗32与可视管33为相对应设置，通过视窗32能够对可视管33进行观测；

计量管为蓝宝石计量管，设置于腔体31内，包括可视管33与不可视管34，可视管33上标记有体积刻度，可视管33与不可视管34的上部、中部与下部分别通过管道连通，形成三个H型连通器，连通部分的位置根据实际情况设置，保证计量管内每一相介质的所处位置均为连通器结构，当驱替产物流入三相分离装置中，在重力分异的作用下油水界面和油气界面发生动态变化，利用连通器原理，可视化部分的液位也随之改变，只要油相介质的密度小于水箱介质的密度，即可分离；计量管的上端与下端的出口分别设置于腔体31的上端外部与下端外部；

注入管35，设置于腔体31内的上部，与计量管连通，注入管35的入口设置于腔体31的侧面外部，用于注入初始的水、油、气三相介质；

三相管36，设置于腔体31内的下部，与计量管连通，三相管36的入口设置于腔体31的侧面外部，用于注入驱替产物；

排出管，包括排气管37与排水管38，排气管37与计量管的上端出口连接，排水管38与计量管的下端出口连接，用于排出气体与液体；

还包括液体支管39，设置于三相管36的下部，与计量管连通，液体支管39的出口设置于腔体31的侧面外部。

计量管与液体支管39的出口、注入管35与三相管36的入口均设置有阀门11-17，用于控制流体的进出。

根据本发明的实施例，提供了一种三相分离计量系统，其特征在于，该系统包括：三相分离装置；驱替装置，连接于三相管，驱替装置包括驱替泵与岩心夹持器，驱替泵将驱替介质注入岩心夹持器后，产生的驱替产物通过三相管注入三相分离装置；增压装置，连接于腔体内部，用于调节腔体的内部压力；计量装置，通过回压阀门连接于排出管，用于计量排气体积与排水体积。

在一个示例中，还包括：数据采集装置，包括图像采集单元与数据处理单元，图像采集单元设置于视窗的正前方；数据处理单元与图像采集单元、计量装置连接，用于存储与处理获得的数据。

在一个示例中，计量装置包括气体流量计与液体计量天平，分别计量获得气体与液体的体积，气体流量计与液体计量天平并联后，分别连接于回压阀门与数据处理单元。

在一个示例中，增压装置通过增压中间容器连接于三相分离装置。

图3示出了根据本发明的一个实施例的三相分离计量系统的示意图。

具体地，根据本发明的三相分离计量系统可以包括：

三相分离装置3；

驱替装置，连接于三相管36，驱替装置包括驱替泵1与岩心夹持器2，驱替泵1将驱替介质注入岩心夹持器2后，产生的驱替产物通过三相管36注入三相分离装置3；

增压装置7为回压泵，通过增压中间容器5连接于三相分离装置3的腔体31内部，用于调节腔体31的内部压力；

计量装置，通过回压阀门6连接于排出管，用于计量排气体积与排水体积；计量装置包括气体流量计9与液体计量天平8，分别计量获得气体与液体的体积，气体流量计9与液体计量天平8并联后，分别连接于回压阀门6与数据处理单元10；

数据采集装置，包括图像采集单元4与数据处理单元10，图像采集单元4为高清摄像头，设置于视窗32的正前方；数据处理单元10为计算机，与图像采集单元4、计量装置连接，用于存储与处理获得的数据。

综上，本发明在重力分异的作用下，水、油、气三相介质密度不同，实现三相介质分离，能够实时、准确、直观的实现不同温度、压力条件下的油气水三相分离计量。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

图4示出了根据本发明的三相分离计量方法的步骤的流程图。

在该实施例中，根据本发明的三相分离计量方法可以包括：步骤101，以驱替介质为第一介质，则除油相介质外的另外一相为第二介质；步骤102，向三相分离装置注入初始体积的水、油、气三相介质；步骤103，驱替开始，打开第一介质对应的排出管与计量装置；步骤104，实时记录三相介质的体积增加量。

在一个示例中，通过计量管分别读取油相介质与第二介质的体积增加量。

在一个示例中，通过第一介质对应的计量装置计量的第一介质的体积、油相介质与第二介质的体积增加量，计算第一介质的体积增加量。

具体地，根据本发明的三相分离计量方法可以包括：

以驱替介质为第一介质，则除油相介质外的另外一相为第二介质；向三相分离装置注入初始体积的水、油、气三相介质；驱替开始，驱替产物流入三相分离装置中，在重力分异的作用下油水界面和油气界面发生动态变化，只要油相介质的密度小于水箱介质的密度，即可分离；打开第一介质对应的排出管与计量装置；实时记录三相介质的体积增加量，通过计量管分别读取油相介质与第二介质的体积增加量，将第一介质对应的计量装置计量的第一介质的体积减去油相介质与第二介质的体积增加量，获得第一介质的体积增加量，即为驱替产物中水、油、气三相介质的体积。

本方法在重力分异的作用下，水、油、气三相介质密度不同，实现三相介质分离，能够实时、准确、直观的实现不同温度、压力条件下的油气水三相分离计量。

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出两个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

图5示出了根据本发明的一个实施例的三相分离装置的分离示意图，浅灰色表示气相介质，深灰色表示油相介质，黑色表示水相介质。

应用示例1

气驱测试过程：

确定驱替介质为气相介质。关闭阀门11、12、13和14，打开阀门15，通过注入管35向计量管中注入地层水至E位置，然后向计量管中注入脱气原油至D位置，最后注入高压气体，同时逐渐增加增压中间容器5和回压阀门6的压力至实验压力，停止注气后关闭阀门15。

驱替开始，将驱替产物通过阀门11连入三相管36，使驱替产物流入三相分离装置3中，在重力分异的作用下油水界面和油气界面发生动态变化，利用连通器原理，可视化部分的液位也随之改变，打开排气管37与气体流量计9。

利用图像采集单元4实时记录油水和油气界面位置，结合气体流量计9，通过软件计算分别得到产出流体中油、气、水瞬时的体积。通过可视管33的油水界面的变化量读取水相介质的体积增加量，根据原油的液柱高度变化读取油相介质的体积增加量，将气体流量计9计量的气相介质的体积减去油相介质与水相介质的体积增加量，获得气相介质的体积增加量，即获得驱替产物中水、油、气三相介质的体积。

应用示例2

水驱测试过程：

确定驱替介质为水相介质。关闭阀门11、12，打开阀门15，通过注入管35向计量管中注入地层水至E位置，然后向计量管中注入脱气原油至D位置，关闭阀门16、17，注入高压气体，同时逐渐增加增压中间容器5和回压阀门6的压力至实验压力，停止注气后关闭阀门15。

驱替开始，将驱替产物通过阀门11连入三相管36，使驱替产物流入三相分离装置3中，在重力分异的作用下油水界面和油气界面发生动态变化，利用连通器原理，可视化部分的液位也随之改变，打开排水管37与液体计量天平8。

利用图像采集单元4实时记录油水和油气界面位置，结合液体计量天平8，通过软件计算分别得到产出流体中油、气、水瞬时的体积。通过可视管33的油气界面的变化量读取气相介质的体积增加量，根据原油的液柱高度变化读取油相介质的体积增加量，将液体计量天平8计量的水相介质的体积减去油相介质与气相介质的体积增加量，获得水相介质的体积增加量，即获得驱替产物中水、油、气三相介质的体积。

综上所述，本方法在重力分异的作用下，水、油、气三相介质密度不同，实现三相介质分离，能够实时、准确、直观的实现不同温度、压力条件下的油气水三相分离计量。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。