油气水多相流量计的工作原理及设计
油气水的多相混输技术
70年代随着近海石油的大规模开发，油气的需求量也再不断的增长，到了90年代，随着海洋沙漠极地油田的开发多相混输技术已成为世界各国研究的热点。随着中重质油开采的比例的增大，以及进入中后期开采的油气井的含水量的递增，油气的混输技术的难度也在不断的增大，油气水三相流动已经成为各国多相研究的重点。我国虽然从60年代就开始研究气液两相管流，但是研究工作时断时续，到现在研究基础仍然比较薄弱。现在我国的原油大都易凝高粘，在低温含水的条件下多为非牛顿流体，这个问题是一直困扰我国石油运输的问题，因此我国的多相流研究特别重视油水混合物的流变特性以及油气水的多想流动。
目前我国在油气混输技术也有较大的发展，特别是我国在长庆油田研究与应用的同步回转油气混输泵的研究成功，代表了我国油气混输方面的先进技术。长庆油田使用的同步回转油气混输泵，采用了独创的气缸与转子之间机械同步运动的机理，具有泵和压缩机的双重功能，大幅度降低了由于运动副之间相对运动造成的机械磨损，实现了连续进、排油气，且泵的进排气压力与系统压力自平衡。具有结构简单、惯性力小、可靠性高、适应性强、工作范围宽、抗泥沙能力强等特点。同步回转混输泵在长庆油田投入运行以来，经历了夏天和冬天，特别是在气温已经下降到-17℃以下，井下的油气比和压力也在不断发生变化，但同步回转混输泵仍能正常工作。长庆油田各井场伴生气和原油的压力不同，油气比也不相同，各井场到联合站的距离不同，造成了混输泵的排出压力也不相同，但是各井场的同步回转混输泵运转均很平稳。“同步回转油气混输泵”的开发得到了中石油、中石化相关部门的大力支持，是真正意义上的“产、学、研、用”成果，完全由国内自主开发，具有自主知识产权，填补了国内空白，其技术达到油气混输领域的国际先进水平。
油气流量计的工作原理
油气流量计的工作原理
油气流量计是一种用于测量油气流量的仪器。
它的工作原理一般分为以下几个步骤：
1. 流体进入流量计：油气通过管道流入流量计。
2. 流体进入流量计内部：流体进入流量计内部，经过某种结构或装置，形成一定的流动状态。
3. 测量装置：流量计内部配备有测量装置，用于测量流体的流量。
常见的测量装置有旋翼、涡轮或超声波传感器等。
4. 测量过程：当流体通过测量装置时，装置会产生一定的信号。
这个信号可以是旋转轴的转速、涡轮的转速或超声波的传播时间。
根据这个信号，可以计算出流体的流量。
5. 输出结果：流量计通常将测量结果输出到显示屏上，以便用户实时监测流体的流量。
不同类型的油气流量计工作原理可能会有所不同，但基本上是根据流体的运动状态和测量装置的变化来确定流体的流量。
气液两相流量计原理
气液两相流量计原理
气液两相流量计是一种用于测量流体中同时存在气体和液体的仪器。
它利用了气液两相在流动过程中产生的不同特性，实现了对气液两相流量的精确测量。
气液两相流量计的原理基于两个主要的参数：液位和气液比。
液位是指液体表面距离流量计下游固定点的高度，而气液比则是指气体与液体的体积比。
这两个参数可以通过传感器测量和计算得出。
在气液两相流体中，气体的体积远远大于液体，因此气体的流动速度要明显快于液体。
当气液混合物通过流量计时，液体部分会沉积在流量计内的测量管壁上，形成液膜，而气体则会以气泡形式穿过液膜。
利用液位和气液比两个参数，气液两相流量计可以计算出相对应的气体和液体的体积流量。
通过准确测量液位的变化和掌握液体温度等参数，可以实现对气体和液体体积流量的准确测量。
气液两相流量计在化工、石油、环保等领域具有广泛的应用。
它可以用于油井、水处理设备、石油炼化装置、污水处理等流体系统的流量测量。
由于涉及到气液两相的复杂流动，气液两相流量计的设计和精确度要求相对较高。
总的来说，气液两相流量计利用液位和气液比两个参数，通过测量和计算实现了对气液两相流量的准确测量。
它在多个领域的应用中发挥着重要的作用，为工农业生产提供了可靠的流量测量手段。
油气多相流量计量研究现状与发展趋势课件
核磁共振法
核磁共振法是一种利用核磁共振原理对油气混合物进行测量 的方法，具有高精度、高可靠性等优点。
核磁共振法通过测量油气混合物中氢原子核的共振频率和磁 化率来推算流量，其原理基于核磁共振原理。该方法适用于 各种类型的油气多相流，尤其适用于含水率较高的情况。
微波法
微波法是一种利用微波对油气混合物 进行测量的方法，具有非侵入式、高 精度、高可靠性等优点。
这些方法各有其优缺点，适用范围也 不同。在实际应用中，应根据具体情 况选择合适的方法。
03 油气多相流量计量研究进展源自新型传感器研究1 2 3
新型传感器技术
油气多相流流量计量的关键在于获取准确、可靠 的数据，新型传感器技术的研究和应用为解决这 一问题提供了新的途径。
传感器优化设计
针对油气多相流的特性，优化传感器的设计，提 高其测量精度和稳定性，是新型传感器研究的重 点。
多相流在线监测与控制
研究方向：实现多相流参数的实时在 线监测与控制，以提高生产效率和安 全性。
通过实时监测多相流参数，可以及时 发现和解决生产过程中的问题，并实 现精准控制。这需要发展高灵敏度、 高稳定性的传感器和智能化控制系统 。
智能化与自动化技术发展
研究方向：利用人工智能、机器学习等技术 提高油气多相流量计量的智能化和自动化水 平。
随着人工智能和机器学习技术的不断发展， 油气多相流量计量正逐步实现智能化和自动 化。例如，利用深度学习算法对多相流数据 进行自动处理和分析，以提高计量的准确性
和效率。
新型传感器与计量模型研究
研究方向：开发新型传感器和优化计量模型，以适应 不同工况和介质类型的需求。
针对不同的油气多相流介质类型和工况，需要研究和 开发新型传感器和优化计量模型。这涉及到材料科学 、传感器技术、数据处理算法等多个领域的交叉研究 ，以实现多相流量计量的广泛应用和可靠应用。
多相流量计原理
*
文丘里流量计 ——基本计算公式
差压式流量计的基本方程：
Qv ——体积流量； Qm ——质量流量； C——流出系数（Discharge coefficient）； E——渐进速度系数； d——节流元件内径（如喷嘴喉部）； ε——流束膨胀系数，对于液体ε=1； ρ1——节流件上游流体工作状态下的密度； ΔP—节流件前后的压差； β——节流件内径与测量管内径之比 β=d/D； D——测量管内径。
典型的测量准确度
5
准确度 重复性
6
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%
海默多相流计性能及结构 海默MFM2000 LG型（低含气型）
数据处理系统组成
压力变送器、温度变送器
双能伽马传感器
文丘里流量计
C
B
A
D
海默多相流计性能及结构 ——海默MFM2000 LG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 8:1
典型的测量准确度
5
准确度 重复性
DUAL
DP
TT
PTLeabharlann DPDPQmass total
Q oil = ( 1-GVF ).( 1-WLR ) . Q total Q water = ( 1-GVF ).WLR . Q total Q gas = GVF . Q total
ag
SINGLE
3’’ Venturi Meter
GROSS FLOW
2
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
油气井多相流量计的应用现状与技术分析
《油气井多相流量计的应用现状与技术分析》在油气田生产中,多相流量计应用是具有前瞻性的应用技术。
多相流量计一般是采用直接计量油井各相流量的方法,可以取消计量用分离器、以及计量汇管,节约占地面积和资金,并能连续计量各油井的产量,简化了流程。
通过对目前多相流量计应用情况的介绍和分析,指出智能式、组合式、通用性和经济性是未来多相流量计发展的主要趋势。
1.主要原理和特点在油气田生产中,传统的计量方法是把油井产物送入三相分离器,由分离器将其分成油、气、水三相,通过安装在分离器各相出口管线上的流量计,计量三种流体的产量。
系统的质量和体积都较大,给设计和施工增加了很大难度。
采用多相流流量计直接计量油井各相流量的方法可以取消计量用分离器、计量管线以及计量汇管,因此,多相流流量计可节约空间、资金并能连续计量各油井的产量,简化了流程。
多相流量计与计量分离器相比,主要的特点:对油气进行连续、在线、自动测量,可测出日产油、水、气的量以及井口压力、温度数据,并把它们显示、打印出来。
如果与多路阀结合使用,可实现单井无人计量。
系统质量轻,结构紧凑,占地面积小。
多相流量计基本上由传感器和探测器组成,没有可动部件,可靠性高。
多相流量计对被测介质温度无要求,只要介质能够流动就可以进行计量。
考虑到日常维护费用、占用平台面积等间接因素,具有投资少、操作费用低的特点。
2.当前主要多相流量计的应用分析兰州海默MFM2000多相流量计:该流量计采用单能伽马互相关流量计测定各种流速,双能伽马射线相分率计测定含水率和含气率。
当低含气时,可采用转子流量计(或其他流量计)测定总流量。
该产品结构较为紧凑,压力损失较小。
该流量计已在陆上油田、海上油田使用。
涠洲11-4东平台采用了该公司的多相流量计,是我国海上平台第一次使用多相流量计,目前正在运行中。
另外,秦皇岛32-6油田井口平台和绥中36-1Ⅱ期井口平台的总流量计量也采用了该多相流量计。
威Roxar公司MF1多相流量计:该流量计流速测量采用微波互相关法,相分率采用微波传感器伽马密度计法。
多相流量计的原理与开发应用简介
多相流量计的原理与开发应用简介国内外发展现状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。
从计量方式看，多相流量计可以分为全分离式、取样分离式和不分离式三种。
全分离式多相流量计是在井液进入计量装置后先进行气液分离再分别计量气液两相的流量，测出液相的含水率，求出油气水各相含量。
其典型代表为Texaco 公司研制的SMS多相流量计，它是较早用于现场测试的一种多相流量计，它是将流体分成气、液两相，然后用流量计液相测液体流量，用微波监测仪计量液相的含水率，气相用涡轮式流量计计量。
目前其计量精度是，含水率精度±5% 、油和水流量精度±5%、气体流量精度±10%。
取样分离式多相流量计是在计量多相流总流量和平均密度的基础上，提取少量样液加以气体分离，并测定油气水各相的百分含量，通过计算获得油气水各相的流量。
其中Euromatic公司开发的多相流量计较有代表性，它是最早用于现场测试的一种多相流量计，它由透平式流量计和γ密度计组成。
透平式流量计用来测量流体的体积流量，γ密度计测量流体的密度。
透平式流量计附近装有旁通管线用于分离液体测取密度。
不分离式多相流量计是在不对井液作任何分离的情况下实现油气水三相计量，是多相流量计的发展主要方向。
其技术难度主要体现在油气水三相组分含量及各相流速的测定。
目前，相流速测量技术主要有混合+压差法、正排量法和互相关技术，其中互相关技术应用最多。
多相流量计原理课件
总结词
利用核磁共振原理，通过测量多相流体中氢原子核的磁化强度来推算各相流量。
详细描述
核磁共振多相流量计利用流过磁场的多相流体中氢原子核的磁化现象。由于不同相态物质中氢原子核的磁化强度不同，通过测量这个磁化强度，可以推算出各相流量。
VS
利用微波在不同相态物质中吸收和反射特性的差异，通过测量微波能量变化来推算各相流量。
总结词
其他多相流量计如光学法多相流量计、电阻法多相流量计等也具有各自的优缺点，需要根据实际应用需求进行选择。
详细描述
除了上述几种常见的多相流量计外，还有光学法多相流量计和电阻法多相流量计等其他类型。这些多相流量计各有其优缺点，如光学法多相流量计具有非接触式测量、测量精度高等优点，但同时也存在对流态敏感、易受光学污染影响等缺点。电阻法多相流量计具有结构简单、成本低等优点，但同时也存在测量精度低、稳定性差等缺点。因此，在实际应用中需要根据具体需求进行选择。
分类
定义
多相流在油气工业中广泛应用于油、气、水三相的测量和分离。
油气工业
化学工业
能源工业
多相流在化学工业中广泛应用于各种反应器和管道中的物质传递和热量交换。
多相流在能源工业中用于核能和热能的传递和转换。
03
02
01
准确测量多相流体的流量、成分和温度等参数，有助于优化生产过程，提高生产效率。
提高生产效率
03
CHAPTER
多相流量计的优缺点
电容法多相流量计具有结构简单、测量准确、稳定性好等优点，但同时也存在对流态敏感、易受流体物性影响等缺点。
电容法多相流量计利用电容原理来测量多相流体的流量。由于其结构简单、测量准确、稳定性好等优点，被广泛应用于石油、化工等领域。然而，电容法多相流量计对流态较为敏感，容易受到流体物性的影响，如流体的电导率、介电常数等，这可能导致测量误差。
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油气水多相流量计的工作原理及设计
今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种基于气液预分离的定容管活塞式油气水三相流量计的测量方法。
该专利由中国科学院力学研究所申请，并于2017年3月1日获得授权公告。
内容说明
本发明属于原油油井采出液多相流量测量技术领域，涉及一种基于气液预分离的定容管活塞式油气水三相流量计的测量方法。
发明背景
原油油井采出液主要含有油、天然气、水等介质，它在管道中输送时，不论是油气水三相混输还是油水两相输送或者是天然气湿气输送都是属于典型多相流问题。
油气水多相流量计是油田开采的原油在管道中输送时进行油、气、水三相介质流量计量的仪表，可以广泛应用于陆上油田和海上石油工业中。
由于多相流动的复杂性，油气水多相流量计的研制有较大的难度，目前存在多种多。