多相流量计原理1

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1、海默多相流量计原理1多相流测量技术回顾——传统两相、三相分离器分离计量方案1）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。2多相流测量技术回顾——传统计量方案的缺点1.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

2、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，从而增加费用并影响测量准确度;3多相流测量技术回顾——多相流量计1.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。4多相流测量技术回顾——多相流量计相分率测量1.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

3、.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物的相分率。5多相流测量技术回顾——多相流量计流量（流速）测量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（γ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

4、滞，以及传感器之间的距离，通过相关函数计算流体的速度。6海默多相流计性能及结构——海默MFM2000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7海默多相流计性能及结构——海默MFM2000型GasFraction(ag):气相所占截面比GasVolumeFraction(GVF):气相所占总体积比(工况条件下)WaterLiquidRatio(WLR):水相所占液相比(工况条件下)WLR&BS&W区别：WLR:工况，BS&W:标况8海默多相流计性能及结构——海默MFM2000型GROSSMULTIPHASEFLOW

5、Flowrates@LineConditionsQoilQwaterQgasFlowConditionerDual-GammaRayRAWLR典型液相PVTDataFlowrates@StandardConditionsQoilQwaterQgasTTPTPressure&TemperatureMeasurementsPVTCalculationsSingle-GammaRayRAαgVenturiDP9海默多相流计性能及结构——海默MFM2000型WLRr=(1-ag)[ro+WLR(rw-ro)]+ag.rgFlowConditionerDUALDPTTInletOutletPTD

6、PDPQmasstotalQoil=(1-GVF).(1-WLR).QtotalQwater=(1-GVF).WLR.QtotalQgas=GVF.QtotalagSINGLE3’’VenturiMeterRARA10GROSSFLOW½’’Vent&GasSamplingpointCalibrationPort(Graylock)1’’1/2ValveMAINLYLIQUIDGVF<10%Dual-GammaRaySensorRAGAS4010205060708090302%10%5%-2%-10%-5%15%-15%GVF(%)FunneleffectwithoutFlowCond

7、itionerWaterCutAbsoluteError11海默多相流计性能及结构——海默MFM2000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%12海默多相流计性能及结构——海默MFM2000HG型（高含气型）气液两相旋流分离