探讨以简单分离法为基础的油气水三相流量计.pdf

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1、探讨以简单分离法为基础的油气水三相流量计王钰涵(大港油田滩海开发公司，天津300280)摘要：对三相流量计进行有效分类，提出以简单分离法为基础，对油气水三相流量计进行合理设计，阐述主要设计方法。观察流量计实验过程，对试验测试结果进行分析，并将其与大港油田现场测试结果进行比较，提出未来研究应注意事项。旨在通过本文理论论述为三相流量计设计提供参考意见。关键词：x间,-x-单分离法；油气水；三相流量计目前，我国原油产量及质量均较差，劣质、重质化现象普遍存在，不仅给设备运行带来较大安全隐患，甚至酿成较大安全事故。原油

2、属于三相物质，即油、气、水，是多相流的范畴。其中，“油”为油井中的主要产出液，“气”指轻烃、天然气等气体，“水”则是矿化水的简称。上述三相流成分复杂，且具有多种流型，因此很难对其开展流量检测。开发多相流量计，对提高实际工作效率具有重要推动作用。1三相流量计分类根据油气水分离状况，可将测量三相流的手段分为四种，一是完全分离方式，二是分流分相方法，三是简单分离法，四是非分离方法。简单分离法是指采用气液分离设备(小型)对油气水三相流实施简单处理，得到两路物质，一路以气相为主，另外一路则以液相为主，采用组合型测量仪表

3、对其进行测算，可得出三相流量，准确计量后流体会重新混合，并流回管道。2以简单分离法为基础的油气水三相流量计设计有效利用简单分离方法，对三相流量进行测量，其主要测量难点为如何正确确定含油量，特别是针对含水期油田作业，通常液相含油量仅在5％～20％，含水量可达至180％～95％⋯。在这种情况下，必须保证含油量测量的准确性，但是要想在油量较少的情况下实现高精度测量，往往需要较高的分离技术作为支撑。针对上述现状，提出以简单分离法为基础，对三相流测量进行科学设计。简单分离法下的三相流量计结构原理见图1。1入口；2气液分

4、离装置；3温度传感装置(气路)；4压力感装置(气路)：5内锥流量计(气路)：6质量流量计；7温度传感装置(液路)；8压力感装置(液路)；9内锥流量计(液路)；10出口；1l数据采集、处理装置；12单元显示内容图1简单分离法下的三相流量计结构原理图从图1可以看出，原油经入口流进后，气液分离装置对其进行有效分离，后气体将依次通过温度传感装置(气路)、压力感装置(气路)、内锥流量计(气路)。通常情况在，内锥流量计(气路)需要进行水平安装，进而保证差压测量值的正确性。利用差压变送器(高频率)对差压实施测量，若气路内部

5、包含少量液体，高频率差信号能够对其进行快速识别，并明确液体含量与信号波动范围之间的关系。分离后，液体流经质量流量计、温度传感装置(液路)、压力感装置(液路)及内锥流量计(液路)拉’。液路测量体系设计的主要目的在于测量液体密度，为充分保证流量计的测量准确性，要对质量流量计的管径进行科学选择，通常选择50ram管径比较适宜。这样不仅能够保证密度测量精确度，还能使内锥流量计(液路)在正常范围内进行工作。气路、液路充分汇合，通过出口流出。3流量计实验结果分析液相含油率≤20％时，则要对所有可能对含油量测量产生影响的因

6、素进行综合考量，如气路的总体流量情况、压力波动范围、液路流量状况、温度变化等。在相关理论指导下，采用多传感器进行数据融合，并以此求解含油量，进一步缩小实际数据与理论值之间的差距。(1)试验测试结果分析按照上述方法对油气水三相流量计进行设计，并在相关装置下开展试验，结果显示：含油量测量值与实验结果非常接近，且相对误差维持在5．0％之内”1。考虑出现这种现象的主要原因在于在含油率较低的条件下，即使较小的误差也会造成相对误差偏大。对于液相测量来说，总流量误差与含油率呈正相关，说明水相与混合物黏度、油相与混合物黏度之

7、间存在一定差异。(2)现场测试结果对比实验室相关测试试验后，在大港油田实施现场测试，结果显示，测试数据的误差要高于试验结果，考虑原因可能是井口液相对部分气体产生一定溶解作用，液相在气液分离装置出121位置流出后，节流作用也会产生较大压力，进而降低流速，造成气相被析出。如此，质量流量计所测密度值会比正常情况减少，表示测量所得含油量高于理论水平。同时，气相析出也会增加流速，使差压式流量计数值高于理论值。提示未来相关研究要对现场气体析出情况加以重视，并采取必要措施进行控制，进一步提高测量准确性。4结语原油属于炼油厂

8、主要原料，在炼油时，要对油气水进行分离，油气水三相流不仅成分复杂，同时具备多种流型，为此要对其开展流量检测。因此，对三相流量计设计进行分析，开发多相流量计，对提高实际工作效率具有重要推动作。参考文献：[1】王小杰．竖直方向安装的内外管差压流量计气液两相流特性研究[D]．河北大学，2013．【2】张晗．内燃机活塞冷却喷嘴动态喷油实验台设计[D]．华中科技大学，2013．[3]里茂伟．基于气液分离的高含