多相流量计原理

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1、1海默多相流量计原理21）由两相、三相分离器对油井产出三相混合物进行气液或油气水分离2）通过对分离器内储液段的液位控制，排放液体，进行液体、含水率计量或纯油纯水计量3）通过对分离器的压力控制进行气体排放并对气体进行计量4）由微机对以上工作过程进行控制并采集处理数据，得到油井油、气、水产量及有关测试参数。31.有较多的管汇、分离器，工艺复杂、尺寸大，尺寸问题在海洋石油平台上尤为突出2.常规的计量测试装备配套仪表多，仪表标定烦琐，现场维护量高，生产维护工作量大； 3.控制系统较为复杂;4.常规的计量测试系统很难处理泡沫原油或难以分离的乳化液引起的相分离问题，通常需进行化学或机械干预，从而增加费用并

2、影响测量准确度;41.不用相分离，工艺简洁，结构紧凑，占空间小； 2. 测量为实时、连续测量，基本上可无人值守，不 用人员干预； 3.仪表具有良好的可靠性； 4. 适用的准确度和重复性； 5. 一次投资和维护费用低，在采油生产中，尤其在 海洋石油和油井测试中具有很大的潜在效益。51.介电相分率测量法 介电相分率测量包括电容/电导测量技术，与之相关的还有微波吸收法。利用油水介电常数区别较大，测量一种油水混合液的介电常数可以确定其含水率。2.伽马射线法相分率测量 依据油、水、气对伽马能量的衰减率不同，当伽马射线穿过油、水、气混合物时，由混合物中分子的电子和原子引起衰减，通过建立相关方程可以求得混合

3、物的相分率。6 1.文丘里流量计 文丘里流量计是一种传统的差压式流量计，近年来被广泛地应用于湿气计量和多相流量计量。文丘里流量计可以适用于含气流体和粘性流体的流量测量，当与之配套的相分率仪表测量出气体相分率后，可以容易地确定出液体流量 2.互相关法 互相关法就是在一定距离的管段上设置两个传感器（传感器或电容、微波传感器），测量相似流体性质变化的特征与频率，根据两个传感器对同一参照物测量的时滞，以及传感器之间的距离，通过相关函数计算流体的速度。7海默海默MFM2000型型1.文丘里流量计2.流型调整器3.单能伽马传感器4.双能伽马传感器5.压力变送器、温度 变送器6.数据处理系统组成 8海默海默

4、MFM2000型型Gas Fraction (a ag):气相所占截面比Gas Volume Fraction (GVF):气相所占总体积比 (工况条件下)Water Liquid Ratio (WLR):水相所占液相比(工况条件下)WLR & BS&W 区别：区别：WLR:工况，BS&W:标况1gowaaa设：woggQQQQGVFwowQQQWLRwowWLRaaa9海默海默MFM2000型型GROSS MULTIPHASE FLOWFlow rates Line Conditions Q oilQ waterQ gasFlow ConditionerDual-Ga

5、mma RayRAWLRWLR典型液相典型液相PVT DataFlow rates Standard Conditions Q oilQ waterQ gasTTPTPressure & Temperature MeasurementsPVT CalculationsSingle-Gamma RayRAgVenturiDP10海默海默MFM2000型型WLRWLRr r = (1-a ag)r ro+WLR(r rw-r ro)+ a ag.r rgFlow ConditionerDUALDPTTInletOutletPTDPDPDPQmass totalQ oil = ( 1-GVF

6、 ).( 1-WLR ) . Q totalQ water = ( 1-GVF ).WLR . Q totalQ gas = GVF . Q totalagSINGLE3 Venturi MeterRARA11GROSS FLOW Vent & Gas Sampling pointCalibration Port (Graylock)11/2ValveMAINLY LIQUIDGVF 10%Dual-Gamma Ray SensorRAGAS4010205060708090302 %10 %5 %- 2 %- 10 %- 5 %15 %- 15 %GVF (%)Funnel effec

7、t without Flow ConditionerWater Cut Absolute Error12海默海默MFM2000型型 仪表测量范围 含水率测量范围 0-100% 含气率测量范围 0-90% (可扩展到0-98%) 流量测量范围 8:1 (可扩展到30:1) 典型的测量准确度 准确度 重复性 毛液量 5-10%（相对误差） 5% 气量 10% （相对误差） 5% 含水率 2% （绝对误差） 1% 置信度为90%13海默海默MFM2000 HG型（高含气型）型（高含气型）气液两相旋流分离器涡街流量计气路控制阀文丘里流量计流型调整器单能伽马传感器双能伽马传感器压力变送器、温度变送器数据

8、处理系统组成 14海默海默MFM2000 HG型型（高含气型）（高含气型） 仪表测量范围 含水率测量范围 0-100% 含气率测量范围 0-99% 流量测量范围 15:1 典型的测量准确度 准确度 重复性 毛液量 5-10%（相对误差） 5% 气量 10% （相对误差） 5% 含水率 2% （绝对误差） 1% 置信度为90%15海默海默MFM2000 LG型（低含气型）型（低含气型）文丘里流量计双能伽马传感器压力变送器、温度变送器数据处理系统组成 16海默海默MFM2000 LG型（低含气型）型（低含气型）仪表测量范围 含水率测量范围 0-100% 含气率测量范围 0-15% 流量测量范围 8

9、:1典型的测量准确度 准确度 重复性 毛液量 5% （相对误差） 2.5% 气量 10% （相对误差） 5% 含水率 2% （绝对误差） 1% 置信度为90%17 文丘里流量计是一种差压式流量计。文丘里流量计是一种差压式流量计。 差压式流量计的基本原理是：在充满流体的圆管中设置文丘里或差压式流量计的基本原理是：在充满流体的圆管中设置文丘里或喷嘴之类的节流件，当流体流经节流件时，在其上、下游侧就会喷嘴之类的节流件，当流体流经节流件时，在其上、下游侧就会产生静压力差，该静压力差与流过的流量之间有一个固定的函数产生静压力差，该静压力差与流过的流量之间有一个固定的函数关系，只要测得静压力差就可以由流量

10、公式求得流量。关系，只要测得静压力差就可以由流量公式求得流量。18差压式流量计的基本方程：1224rpCEdQVpCEdQm1224rQv 体积流量；体积流量；Qm 质量流量；质量流量；C流出系数（流出系数（Discharge coefficient）；）；E渐进速度系数；渐进速度系数；d节流元件内径（如喷嘴喉部）；节流元件内径（如喷嘴喉部）；流束膨胀系数，对于液体流束膨胀系数，对于液体=1；1节流件上游流体工作状态下的密度；节流件上游流体工作状态下的密度；P节流件前后的压差；节流件前后的压差；节流件内径与测量管内径之比节流件内径与测量管内径之比 =d/D；D测量管内径。测量管内径。19 1.

11、节流装置：即差压流量计的流量传感器；节流装置：即差压流量计的流量传感器；2.取压系统：由取压口、引压管、隔离罐和五取压系统：由取压口、引压管、隔离罐和五阀组构成；阀组构成；3.压差测量装备：差压计或差压变送器；压差测量装备：差压计或差压变送器；4.辅助仪表：压力、温度变送器、二次积算仪辅助仪表：压力、温度变送器、二次积算仪表等。表等。1.节流件（文丘里管、文丘里喷嘴）2.上、下游引压管3.隔离罐4.截止阀5.五阀组6.差压变送器20在多相流量计中的应用在多相流量计中的应用1.ISO5167-1和和GB2624标准是适用于单相流体的差压式流量计。标准是适用于单相流体的差压式流量计。差压式流量计用