多相计量
多相流量计在海洋石油工程中的应用
【摘要】油气分离计量是油气集输的首要任务。
本文从油气分离计量设备出发，从理论上分析了重力分离、折流分离、离心分离三种分离方法，进而探讨了油气分离计量设备在油气集输中的应用，以供参考。
【关键词】油气分离与计量设备油气集输应用
1 背景
为了油井计量和油藏动态管理，确定最佳产量和油田开采时间，油藏工程师要求经常监视单井动态，掌握单口油井的产量，包括每口油井的产油量、产水量和产气量。
传统做法是将油井产出液经计量分离器分离成油相、水相和气相，再采用各单相测量仪表或装置测量获得三组分的各自含量，然后再混合输送到泵站进行生产处理，系统的质量和体积都较大，给设计和施工增加了很大难度。
特别是随着近年油气开发向海洋、沙漠和极地等地区发展，以及所开发的油田油层更深、油质更重的特点，造成油田开发成本不断上升，石油工业界对新的开采技术的需求日益迫切，多相计量技术正是在这种背景下应运而生的。
2 油气分离计量设备及工作原理
从目前来看，油气分离设备种类较多。
按照功能进行划分，可分为两种：水油气三相分离器、油气两相分离器；按照形状可分为三种：立式分离器、卧式分离器。
目前，比较普遍的为卧式两相分离器。
主要是因为该分离器的分离效果好，成本较低，便于检修和安装。
其缺点是占地面积比较大，且排污比较困难，需要配备好排污设备。
现介绍一种组合式的小型油气分离计量装置。
在大庆、长庆、哈萨克斯坦布扎奇等油田投入使用，均运行了三年以上，运行良好。
该装置用于单井（油井采出液不分离）、油气汇管（气、液混输）等任何流型或流态的油水气二相在线实时计量，尤其适用于间歇来液、气液变化比较大的油井计量；是沙漠油田、海上油田和移动测井等多相流计量的理想装置。
2.1 结构
油气分离计量设备主要由分离器、稳流器、捕集器、混合器、计量仪表与电控元件组成，工作原理如图1所示。
2.2 原理
2.2.1分离器
一般采用离心分离。
由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起旋转流动时，液体受到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，从而实现气液分离。
离心分离方法是一种辅助方法，一般安装于重力式分离器入口处，作为离心分离的分流器，将天然气、原油分开。
2.2.2稳流器
使初步分离得到的气液两相都得到稳流，减少流体的波动和扰动，给油气水沉降分离创造良好条件。
同时也是二级分离器，采用折流分离方式，由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，从而实现气液分离。
挡沫板：阻止浮在液面上的气泡向原油出口方向流动，使气泡在液面上有足够的停留时间，破裂并进入气相。
2.2.3捕集器
既起到了分离效果，同时进行段塞流捕集。
捕集器的主要作用：使油、气得到充分的分离；同时起缓冲作用，使液相流量的冲击变为段塞流捕集器的液位变化，消除段塞流，以保证油、气处理装置平稳、均匀地进料。
作为分离器，采用了重力分离，即利用天然气、原油密度不同的特点，在相同条件下，由于天然气、原油受到的地球引力会有所不同，可对其进行分离。
段塞流捕集器的分离原理与普通分离器一样，最大的区别在于，必须还能适应液体段塞进入分离器的流量的大幅度波动。
2.2.4混合器
混合器是一种没有运动部件的高效混合设备，通过固定在管内的混合单元内件，使气体与液体产生流体的切割、剪切、旋转和重新混合，达到二者良好分散和充分混合的目的。
2.3 油气分离设备投产和运行
2.3.1投产
油气分离计量设备属于压力型容器，在投产之前应对设备进行检查，并做好压力试验。
首先，在设备检查时，一般应检查设备是否正确安装，分离器筒件、各附件的功能是否完好，将固定部位固定好，检查内部结构是否完好，再将内部清理干净。
其次，封闭排污孔，调节好安全阀、调压阀和压力装置，开始试压。
通常情况下，试压应经过两个阶段：强度试压、严密性试压。
在强度试压时，其压力应保持在设计压力1.5倍左右，在达到试压压力强度后，保持1h，在这段时期，如果压降在0.1MPa以内，即表示试压合格。
在严密性试压时，其压力与设计压力相同，在达到设计压力强度后，保持24h，在这段时期，如果压降在0.1MPa 以内，即表示试压合格。
试压的介质应选择清水。
在试压过程中，应密切观察罐体、部件的变化情况，尤其是仪表、阀门、法兰连接处，如果出现异常应停止试压，待处理完毕后才能继续试压。
最后，在试压合格之后，将分离器进出口阀门打开，在采暖管线正常送热后，将天然气出口、分离器出油两个阀门打开，在一切准备就绪后，将进油阀门缓缓打开，向分离器注入原油。
在油气分离设备投产过程中，应密切关注分离器出油、进油、出气情况，如果出现异常要立即处理。
2.3.2运行
油气分离计量设备是否正常运行，不仅对油气分离效果产生影响，对天然气、原油的质量及经济效益也有重要影响。
因此，应密切关注油气分离计量设备运行情况，具体包括以下几项内容：一是定期检查分离器的调节机构和液位控制，确保其可靠性和灵敏性，保证分离器液面能维持稳定。
二是关注分离器来油温度，特别是在温度较低时，防止来油温度较低而造成管线中原油凝结。
与原油凝固点相比，分离器来油温度要高5℃，冬季还应该再高一点。
如果生产季节为冬季，由于天气比较寒冷，应对分离器进行保温、采暖等措施。
尤其是管线、液位计、压力表、安全阀等，对于容易冻结、流动性较差的部位，应特别注意防冻保暖。
3.多相流计量技术的发展及现况
国内外多相流量计早在20世纪60年代就曾进行过研究，但由于当时的技术条件限制，
未获得可供应用的成果。
近年来，相关流量测量技术、计算机自动控制和数据处理技术的发展，刺激了多相流测量技术的开发与研究，美国、挪威、法国、英国、俄罗斯等国家的一些大石油公司，相继投人大量的人力、财力进行多相流量计的研制和开发，并建立了一批多相流检定装置，使得这一技术获得实质性的进展，研制出一批可供生产应用的试验样机。
当然就目前来说，大多数的测试技术仅局限于实验室研究，为数不多的商品化的多相计量仪表在工业应用中也存在着一定的局限性，并且造价昂贵。
近几年来，多相流量计的应用逐年增加，根据2000年的资料，全年共投入807台，其中陆上542台，海洋平台210台，海底为55台。
国外早期开发多相流量计的主要目的是为了大幅度降低近海油田的开发成本。
从实际使用效果来看，多相流量计应用于海底的经济效益远大于陆上和海上<FONT face=Verdana>平台，因为海底多相流量计可以更大幅度地降低油田的开发成本。
但实际海底应用多相流量计迟于陆上和海上平台，数量相对较少，原因是多方面的，主要是海底多相流量计的价格、安装成本、操作和失效维护成本都比较高，大大增加了其应用的风险程度,同时海底应用要求多相流量计的质量更加可靠，应用也就比较谨慎，但海上的应用前景是比较乐观的。
4.结束语
多相流量计作为一种全新的计量设备，与传统的计量分离器相比，在技术上和经济上都具有较大优势，在石油工业中特别是在海上油气计量中应用多相流量计具有重要的作用，正在成为新油田开发中首选的油井计量技术。
但多相流量计作为一种新技术、新产品，投人使用时间比较短，在使用中难免会出现一些问题，存在一定的风险，要本着科学的认真负责的态度去解决。
目前，多相流量计多用于油井计量和生产优化，测量准确度还不能达到分配计量的要求，有待于进一步完善。
多相流量计技术的研究和追踪是一项长期的工作和任务，总结多相流量计在海洋石油工程中的应用经验，将存在的问题作为下一步研究的课题，不断突破，不断进步，使多相流量计技术更好地服务于海洋石油工程建设，其未来的应用前景十分广阔。
参考文献：
【1】窦剑文.多相计量技术与产品的应用前景.石油矿场机械，2003.6.[2]兰州海默仪器制造有限责任公司.MFM2000系列多相流量计.
【2】邓雄，海洋油气集输工程；
【3】杨向东,陶阳,孙晓钟,姜玲,张岚;多相流量计的原理与开发应用简介[J];石油工业技术监督;2004年04期。
浅谈软测量技术实现多相流计量
相互作用强，相界面之间存在界面扰动。 由此 造成 多相 流存 在参 数 多 、流型 复杂 多 样 、各相 间存 在相 对 流动 、影 响流 动 因素 多 、各相 间存 在传 热 和传 质及 化学 反应 等 特 点 。 因此 ，我们 可 以把 多相 流认 为是存 在 变 动分 界面 的多 种独 立 物质 系统组 成 的 物 体 的流动 。 （ 三 ）难 于计 量 多相流 的原 因 多相 流计量 难度 很大 主要 有 以下几 个
各 相 之 间是 随时变 化 的 ，导致 了多 相流 的
形式 ，流型 的不 同及 各相 间相 对速 度 不 同 也会 引起 流 动状况 的很大 改变 。例 如气 固 流化床中气流速度对流动结构影响很大。 （ ４ ）多 相 流 中各 相 的 物理 性 质 及相 与相 之 间界 面 的表 面现 象 都是 影 响多相 流 的重 要 因素及 各相 的性 质 、含 量及 流动 参数 决 定 了流动 形态 ，不 同的流 型可 用不 同 的方
：
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｎｅ ｖ ￣Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｚ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ
！ 工２
工 业 技 术
浅谈软 测量 技术实现 多相流 计量
张永川 雍清 绪
（ 永清 中石 油昆仑燃 气有 限公 司，河北 廊 坊 ０ ６ ５ ６ ０ ０）
摘 要 ：多相 流 计 量技 术在 国民经 济 中 涉及 范围 广泛 ，是 关 乎石 油行 业 、制 药行 业 、化 学 工业发 展 的 关键技 术 。 多 相 流 技 术 能 够 实现 不 用相 分 离而 同 时对 其各 成 分进 行 测 量 ，测量 具 有 工 艺 简单 、 实时 、连 续 、一 次投 资 、维 护 费用 低等 特 点。 对 于 简化 流程 、 降低 成本 具有 重要 意 义 。而软 测 量技 术是 通过 测 量容 易测 量 的过程 变量 ，然后根 据 测得 的过 程 变量 与无 法直接 测量 的待 测 变量之 间 的各种 复 杂数 学 关 系 ，利 用数 学公 式 的推 导 、经验 估 算法 的估 计来保 证 对 于待测 变量 的 测量 。其 具 有准 确性 强 、 简单 灵 活、 实用 性 强、 计量 成本低 等方 面的优 势 。软 测 量技 术为 多相 流这 一 非线性 的 复杂 的难 以计 量的 系统提 供 了一个 准确 计 量新 思路 ，从 而 受到 了社会 及 行 业的 广泛 关 注。特 别是 近年 来 ，国 内外对软 测量 技 术进 行 了大量 的研 究 ，是 未 来计 量研 究领 域 的主要 方 向 ，具 有 广 阔的应 用前 景 。 关键 词 ：多相 流 ；计 量 ；软 测量 中图分 类号 ： Ｔ Ｂ ９ ３ ７ 文献 标识 码 ：Ａ
第十三章_多相流计量技术
测量相位速度和相位横截面分数
为了测量管道中三种组分的体积流量，需 要建立三个平均速度和三个相位截面。因此， 需要测量五个量（三个速度和两个相位分数）。
当然，这个难以达到的测量要求可以通过分离
或均相化来减少。
通过相分离，就没有测量截面持率的需要了，而 三个体积流量可以通过传统单相计量技术来测定。但 是，相分离是很昂贵的，而且在很多情况下很难实现。 如果通过使混合物均相化来均衡速度也可以把测量要 求减少到三个。这是更经济的选择而且是一些商用流 量计的核心。但是，能够达到均相化的范围总是有限 的。
测试持液率
测试各相速 度速度
测试各相 密度
体积流量
质量流量 图 1 油气水三相流量测试原理图
M=αγgσg+βγwσw+[1-(α+β)]γoσo
也常采用两种简化方式来降压上述测量的难度。两种方法 是部分分离和均相化。部分分离是将三相流体分离成气液 两相，以便更多的利用常规单相计量技术来计量分离相。 均相化是将流体在计量前均相处理，则可以认为名相流速 相等，整个横截面密度相等，这两种方法均降低了所需测 量数据的个数和难度。
多相流的计量主要计量其各组分含率和流速。
没有方法能够理论上预测这种关系，因此，一定要通 过校准来确定这些关系。但不可能在测量技术应用的 所有情况下校准，而且这种方法并不总是有效的。校 准方法通常可以通过神经网络技术来得到增强，这种 技术可以高精度地确定函数关系。然而，这种技术虽 然有用，但不能解决基本问题，也就是说校准只用于 实施校准的情况下。
因此，两种计量方法都有本质的缺陷， 正是由于这个原因迄今为止还没有获得
完全令人满意的计量方法。
三、测量方法
多相计量装置—MCF流量计
流 量计 测 量段 塞 流 中的液 体 和 气体 流速 采用 连续 确 定单 相 所 占截 面
。
,
积 而后用 单相 流速乘 以 单 相面 积 的方法
图 4
为此 用
,
M CF
。
先 测 出液体 所 占管 线 的截 面积 而 后 将其 从 总 截 面积 中扣 除 从而 确 定气
M C F 还可 测 出液 体速 度及 段塞 通过 时 的速度 此 时 流 量 计显 示 出气体 速度
。 。 、
,
、
、
,
如图
3
多相 流 流 型
在 多相流 流 动 过 程 中 沿管 线 流 动的液 体 和 气体 的分 布是不 均 匀 的 而 且 不 随 时间变化 而 改变 即使液 体 和 气 体 的 流 速 都是 固定 的 其 分布 依然 不均 但分 布变 化 却 随着 流 速 的 改变 大 大增 加 各种 不 同的流 型也 可 区 别 出来 了
,
尤其在海
。
上油 田 应 用 时 过 大 的 重 量 和 体积都 会增 加额 外 的费用
,
开
,
发卫 星 油 田 时 也 同 样 需要 昂 贵 的 管汇 和 测 试 管 线
,
。
而且
由于 此 方法 的取 样 仅 在 某
,
口
井整 个开 采过程 中的 一 段 时 间 内进 行 而 不 是 连 续 进 行
,
1 9 9 5 年 12 月
。
7
,
密 度仪 进行 还 可同 时
,
,
测 出 温 度 和 压 力 但 这 种方 法 常 常 不 能
直接 计 算 这 三 相 的体 积 流 量 该 混 合 系 统 虽 比 常规 测 试分 离器 体 积 小 重 量轻
多相计量技术新进展
普遍的装置是文丘里管流量计，有时也用喷嘴或节 流阀等其他装置。一般来说，这种装置对多相流动
的反应取决于上游的流动情况。实际上，在Ｉｍ—
域，压力增大，随后过余压力的释放导致了上游段
塞的加速以及高于实际速度的速度记录。互相关技 术常常可以由流动的预均相化得以改进。理想上， 这会导致与流体平均速度接近的特征速度（在这种
万方数据
５４
国外油田工程第２６卷第２期（２０１０．２）
于流体测量，在实验室研制成功，并ＥＳＭＥＲ多相
流测量技术获得多项专利。英罔石油软件公司在实 验室科研成果的基础上，开展了大量的应用研究工
式，以避免对传感器腐蚀及对流动产生附加压降。
过去十年中对三相流量计的研制做了大量工 作，研制出一些型号的商』Ｈ多相流量计，但均不能 达到误差在士５％以内的要求。日前广泛采用的综
商品化的多相流流量计在限定工况下能够以 ９０％的置信概率达到１０％以内的气液相测量精度。
气体百分数区域开发更好的均匀化方案。
３．４互相关
但由于使用条件的变化与误差传递等影响，在某些
工况下油水相测量不确定度可能远远超出±１０％的
沿管线的两个位置得到的信号之间的互相关在 很多多相流量计中使用。因此，两测量值之间的互 相关函数的峰值代表两测量位置之间流动特性的
利用不同能量的７射线源，可以测定三相的持
测量值。没有方法能够理论上预测这种关系，因 此，一定要通过校准来确定这些关系。但不可能在
测量技术应用的所有情况下校准。而且这种方法并 不总是有效的。校准方法通常可以通过神经网络技 术来得到增强，这种技术可以高精度地确定函数关 系。然而，这种技术虽然有用，但不能解决基本问
“飞行时间法”。此方法可以应用的测量流量检测的仅
海默科技：油田多相计量领先企业
·新股透视·责任编辑：国内首家商品化多相流量计提供商、亚洲市场领先的油田多相计量整体解决方案提供商，兰州海默科技股份有限公司（以下简称“海默科技”，股票代码：300084）即将登陆深交所创业板。
海默科技此次发行A 股1600万股，发行价33元，对应市盈率为78.57倍。
分析人士称，海默科技成功上市后，公司收入、利润将呈现高速增长。
海默科技是于2000年12月18日由兰州海默仪器制造有限责任公司整体变更设立的股份有限公司。
目前，公司主营业务为多相流量计的研发、生产、销售和售后技术服务，利用移动式多相流量计为油田客户提供油井生产计量、评价测试和勘探测试等服务，以及与勘探测试相配套的钻井服务，是国内首家能够提供商品化的多相流量计的生产企业，未来发展愿景是：成为国际能源服务工业领域最有竞争力的中国企业。
多相计量技术是为满足现代油井生产管理和油藏管理的需要而研究开发的高新技术，与传统油井测试方法相比，能更准确地评估油气井生产状况以及更好地进行油藏优化管理。
值得一提的是，海默科技拥有一系列具有完整自主知识产权的多相计量专有技术，同时建立了健全的技术创新体系。
其自主创新的多相流量计技术和产品已达到了国际领先水平，通过了英国国家工程实验室(NEL)等国内外权威机构的测试和评定，具有较好的性价比优势。
由于我国多相流量计行业属于新兴产业，总体市场规模不大，处于快速增长阶段。
在世界多相计量服务业务和产品销售的市场份额中，海默科技约占10%，其主要客户为国际石油巨头，未来业务进一步的市场扩张具有良好的客户基础。
海默科技已成为包括阿曼石油、阿布扎比石油公司、壳牌、道达尔、康菲、中国海油、中国石油等二十几家石油公司的合格供应商。
据了解，海默科技公司营业收入的绝大部分来源于国外，最近三年国外营业收入占公司营业收入总额的平均值为82.39%。
2007-2009年，海默科技收入的平均增长率为16.76%，归属母公司净利润的平均增长率为33.09%。
【精选】多相流计量及多相流量计简介R1
【精选】多相流计量及多相流量计简介R1 多相计量技术Multiphase metering technology概述许多新开发的油田属于经济型边际油田，这种油田不能承担传统分离技术所引发的高昂的费用。
而多相流量计可以节省很多费用，因为使用它就不需要安装分离器，或者几个油田共用处理装置。
在油井管理方面:多相流量计可以提供持续的数据输出，给出油井动态的有价值信息，这样可以及时地发现油井产生的问题或变化，以便尽早地做出决定，而采用传统的处理技术却要慢一些。
中国船级社(CCS)要求参照《海上移动平台入级规范》第1篇第3章附录1 平台入级产品持证要求一览表:5.3:?级管系以及除5.1以外的阀和附件证件类型:制造厂证明(?级管系应提供工厂认可证书，除5.1以外的阀和附件应提供型式认可证书)认可模式:型式认可B(可选项:型式认可A)1. 在线多相流量计在线多相流量计依据对流体特性的一些测量得到油、气、水三相的各自流量。
现在有许多这样的计量技术，可大致分为两大类:速度或总流量测量和相分率测量。
速度或流量测量通常是通过压差计量或一个特殊信号的互相关,即压力或导电率来获得。
许多流量计也采用滑动模块，这说明了气体通常比液体流速快的事实。
在垂直管道上安装的一些在线多相流量计一般通过在其上游装一个盲三通来减少水的紊动，以此最大限度地减少滑动。
相分率可以通过测量三相混合物的物性来获得，据此推算出三相各自的流量。
伽马射线能量衰减法是一种常用的方法，它的原理是油、气、水不等同地削弱伽马射线的能量。
伽马射线能量在两个能量级放射高能量级对气/液比更敏感，而低能量级对液相中的水/油比较敏感。
可以用这两个能量衰减量来确定三相混合液的相分率。
第三个能量级也可以用来确定水相的含盐量。
电容和电导技术可以用来确定液相中的含水量。
电容传感器用于测量连续油流的介电常数并确定含水量，电导传感器用于连续水流的测量。
这种方法适于气体体积分数大环境，但缺点是:如果流体在水连续流和油连续流之间不停转换，那么流量计就很难跟踪到这个变化。
第十三章_多相流计量技术
中国石油大学
李玉星
计量精度等级划分 传统井口计量方法 概况 基本原理 测量方法 多相流量计的性能评价 多相流量计的分类 国外主要多相流量计产品 多相流量计面临的挑战及未来发展趋势
计量精度等级划分
1．数据用于油田管理：精度要求：±5-10% 2．数据用于确定不同采油小队在各自采区的产量 ：精度要
图2 快中子测量相分率技术示意图
5、电容/电导/电感传感器
电容/电导传感器由至少两个安装在管壁上的金属板电 极组成，形成几列电容器，使流体从两块金属板或电极之 间的空间流过；电感传感器通常是一个环绕在管道上的线 圈。基于油气水不同的导电特性和电介质特性，认为混合 物的电特性是物理性质已知的各相流体所占比例的函数， 因此根据测量得到的电容、电导、电感值就可以计算出油 气水各相的相分率。这种方法的缺点是受含盐率的影响。
Watt使用双能源-射线传感器来确定气液相流速，使用高 能级或低能的-射线确定气相流速，使用混和信号的相关 式确定液相流速。
3、使用LDV(激光多普勒测速 )技术测定局部速度
LDV技术进入多相流测速领域已有20多年的历史，具有非接触方式、 空间分辩率高、动态响应快、方向性好和测速范围宽等特点。应用激光 多普勒效应测速的基本原理是：当激光照射到跟随流体运动的示踪粒子 时，产生的散射光频率与入射光频率之间的偏差与流体速度成正比，因 而只要测出多普勒频移即可确定示踪粒子即流体的速度。示踪粒子可以 是夹在气相中的液滴、液相中的气泡或液相中的固体粒子。LDV仪是 1964年Yeh与Cummins用于测量管中层流流场后发展起来的。近年来 向集成化、光纤化、智能化、精确化的方向发展。同时 LDV也有不足之 处，如只能测透明流场、无法在线测量、多点测量困难以及信号不连续， 难以完成频谱分析和高阶统计量的计算。
【技术】文丘里式流量计多相流动的计量方法
【技术】文丘里式流量计多相流动的计量方法文丘里式流量计具有计量准确，流体在流动过程中能量损失小，性能稳定便于后续的维护修理方便等诸多优点，因此在石油化工、冶金、军工等各个行业有着极为广泛的应用。
通常文丘里式流量计因其结构简单，可以直接安装在气液两相或者多相流的输运管线上，并且内部流动介质在不分离情况下借助先进的探测仪器进行测量，从而极大简化了生产流程，减少使用设备，降低生产成本。
在对文丘里管进行数值模拟研究时，国内外众多学者对其结构与空化现象的关联进行了研究分析，发现当文丘里管喉部周长与面积比值较大时，文丘里管内的气体积分数越大。
2009年英国人HASAN等使用“文丘里管+电导”当作重要检测元件，采取实验与理论结合的方法，解析探究了文丘里管内的气水二相流动。
在国内，天津石化有限公司已经对使用于文丘里皮托管流量计实现多相流动的计量方法开展了数据分析研发。
李恩贵等进行分析研发了环境温度变化对文丘里管流速系数的负面影响。
张丛林等研发了应用于重油流量计量的智能流量计。
罗凯凯对文丘里管进行了气液固三相模拟计算，对粒径、液体黏度、固体颗粒浓度等参数对于磨损的影响进行了研究。
CHEN发现局部颗粒浓度和颗粒沉积与流动有直接关系，在某些情况下，尽管总颗粒浓度较低，但由于流型的原因，局部颗粒浓度可能较高，从而影响磨损。
OKA等提出的磨损模型，粒径尺寸影响达到0.19次方。
CHEN等研究表明，空化活性往往随着粒径的增大而降低，气泡倾向于与颗粒相互作用，这意味着大颗粒很可能与多个气泡聚结，形成与该颗粒相互作用的单个气泡。
虽然近年来国内外大量学者对流量计进行了大量的研究，但是对其表面由于固液两相流造成的磨损形成破坏的过程和内部机理研究较少。
本研究运用CFD数值仿真计算方法，以文丘里式流量计过流部件内部固液两相流为研究对象，通过改变流量计内部的流动参数例如流量计进口速度、介质固体体积分数，固体颗粒粒径等，研究分析文丘里式流量计表面的磨损情况和DPM质量浓度分布情况，从而揭示文丘里式流量计流动规律和磨蚀情况，为文丘里式流量计的结构设计和预防磨损等提供理论参考。
海默多相流计
海默多相流计行业背景多相流是一个复杂的多变量随机过程，多相流计量技术长期以来被公认为一个世界性技术难题。
多相流量计的商业化应用始于本世纪初期，目前已经发展成为新的油气田开发中首选的计量技术。
由于传统测试分离器计量工艺复杂，设备庞大，投资较大，油井三相计量问题长期困扰着油田开发，制约了油田开发效率。
多相不分离计量技术为油藏管理和生产优化提供较可靠的计量数据，在油气田的开发计量中节省投资、降低操作费用以及明显改善油藏管理等提供了激动人心的可能性。
该技术被国际上列举为决定未来油气工业成功的五大关键技术之一。
多相流量计的主要优势在于对被测油气水混合物不用进行相分离, 现场安装工艺简洁, 结构紧凑, 占空间小; 测量为实时、连续测量, 基本上可以做到无人值守, 不用人员干预; 仪表具有良好的可靠性和适用的准确度; 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经济效益。
多相流量计的功能就是在不分离的情况下, 依赖一些流体参数的测量以给出三相流的油、水、气流量。
其基本原理是通过确定每一种组分的瞬时速度和截面占有率, 从而确定每一组分的量。
因此实现多相测量的关键是测量相分率和相流率。
油公司需要通过对油井有效的测试/计量数据来了解其每一个单井的实际生产情况/能力，实施有效的油藏管理和生产优化管理，最终提供采收率。
用传统三相测试分离器进行计量，由于体积庞大、系统复杂、人工干预、费用昂贵，无法实现无人职守。
多相流计量技术作为一种单井生产测量革命性的计量设备，可以提供油井产物在不分离的情况下油、气、水的在线实时流量数据，多相流计量技术是被行业内公认的传统三相测试分离器一种最经济有效的替代技术。
常用测量方法有伽玛相分率、互相关测量方法以及Vent uri 流量计的优化组合将是最有希望成功的多相流量计。
海默多相流计工作原理及技术特点海默多相流量计采用伽玛传感器测量相分率,采用互相关、文丘里流量计, 或互相关+文丘里结合的方法测量相流速。
多相计量撬现场参数整定及单井计量测试
引用格式：吴奇霖, 何云腾, 李雁飞, 等. 多相计量撬现场参数整定及单井计量测试[J]. 中国测试，2024, 50(4): 31-37. WU Qilin,HE Yunteng, LI Yanfei, et al. Field parameter setting of multiphase metering skid and single well metering test[J]. China Measurement & Test, 2024, 50(4): 31-37. DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2022030048多相计量撬现场参数整定及单井计量测试吴奇霖1， 何云腾2， 李雁飞1， 吴 辰3， 朱 沫3， 李东晖2(1. 中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东 深圳 518067; 2. 中国科学院力学研究所，北京 100190;3. 中海油能源发展装备技术有限公司深圳分公司，广东 深圳 518067)摘 要: 单井多相计量一直是油田迫切需要突破的问题，科氏力流量计以其较高的质量流量精度，实时提供含水率而广受欢迎。
但受限于现场条件，作为含水率及体积流量换算的密度参数并不准确或无法提供。
基于此阐述一种在油田现场对单井采出液就地进行油水分离及密度检测的方法。
以现场实验获取的单井采出液原油，地层水水密度值作为基于科氏力多相计量撬的参数，进行所采样单井的计量测试实验，与平台现有高精度流量计及取样化验含水率数据比对，相对误差在±5%以内。
关键词: 计量学; 单井计量; 现场采出液分析; 密度整定; 石油平台中图分类号: TB9; TE135; TE863.1文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2024)04–0031–07Field parameter setting of multiphase metering skid and single well metering testWU Qilin 1, HE Yunteng 2, LI Yanfei 1, WU Chen 3, ZHU Mo 3, LI Donghui 2(1. Shenzhen Branch of CNOOC (China) Co., Ltd., Shenzhen 518067, China; 2. Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China; 3. Shenzhen Branch of CNOOC Energy Development EquipmentTechnology Co., Ltd., Shenzhen 518067, China)Abstract : Single-well multiphase metering has always been an urgent problem in oilfields. Coriolis flowmeters are widely popular for their high mass flow accuracy and real-time water cut. However, due to site conditions,the density parameters used as water content and volume flow conversion are not accurate or available. Based on this, a method for on-site oil-water separation and density detection of single-well produced fluid is expounded. Using the single well produced liquid crude oil and formation water density values obtained from field experiments as the parameters of the multiphase metering skid based on Coriolis force, the measurement test experiment of the sampled single well is carried out, which is consistent with the existing high-precision flowmeter and sampling test of the platform. Comparison of moisture content data, relative error within ±5%.Keywords : metrology; single well metering; field produced fluid analysis; density setting; oil platform收稿日期: 2022-03-07；收到修改稿日期: 2022-07-15基金项目: 中国科学院战略性先导科技专项(B)类 (XDB22030201)；中国海洋石油总公司十三五重大科技项目联合资助(CNOOC-KJ 135 ZDXM 22 LTD 03 SZ 2016)作者简介: 吴奇霖（1981-），男，吉林梅河口市人，高级工程师，主要从事深水气田生产和运行方面的工作。