国外新型多相流计量技术综述
３ ． ＫＯ Ｓ公 司的 ＭＣ Ｆ ３ ５ １型
多 相 流 流 量 计
ＭＣ Ｆ ３ ５ １型 多 相 流 计 量 系 统 由 一 个 不 锈 钢 双 法兰短节 、 ＥＸ 级 信 号 处 理 电子 装 置 和一 个 以 Ｐ Ｃ机 为主的控 制装置组成 （ 见图 ３ ） Ｐ Ｃ机 用 来计 算 和 显 示 计 量 结 果 。不 锈 钢 短 节 配 备 的是 标 准 型 Ａ ＮＳ Ｉ 法 兰 ，在 管 线 上 安 装 极 为方 便 。
为２ ０ ～ ９ ９ ， 实 际 工 况 下 的含 水 率 为 ０ ～９ ０ ， 总
列 电极和 ２ 个信号 电极 ，其 中一 个信号 电极位于管 子的底部 ，另一个位于顶部 。这 些 电极 与 电子线路 连接 ，由电子线路产 生代 表着导 电率实数和虚数 部 分 的输 出信号 ，其 中虚ｉ （ 部分与流动介质的 电纳 成 正 比，也是计量 混合物 中液体 的组份 。
个 接 口板 。整个计量装置被封装 在一 只圆形的容器 内 ，底座上 只留有流体 和 电力接 口。全部 电子元件 被封装在一个单独的常压容器 内。接 口板收集传感 器 信 号 并 通 过 一 个 高 速 串联 网 将 其 传 输 给 控 制 模 块 。封装在控制模块压 力容器 内的其它接 口板对来 自各传感器的信息执行信号 处理 并将处理结果送给 控制 系统地面通讯 网。该公 司计 划在近期 内将这种
１ ． ＭＦ Ｉ 公 司的 Ｌ Ｐ型 多相 流 流量 计
Ｌ Ｐ型多相流 流量计 的主体结 构 由两个 独立 的 仪表组成 ，其中一个为组份计 ，用于测量 传感 器中 油 、气 、水的瞬时体积或质量百 分数 ；另一个 为速 度计 ，用于测定油、气、水混合物通 过传感器 的速
６ 油气 田地 看工程 （ ＯＧ Ｓ Ｅ） 第 １ ５巷第 ２薅 （ １ ９ ９ ６ ． ３ ）
界上 不仅有新型 多相 流流量计 问世 ，而 且 已经应 用
于油 田生 产 。
常数和导 电率） 和密度 。 水对介 电性质 比较敏感 ， 气 对密度比较 敏感 。介电性 质的测量使用 的是 一种新 获专利的微 波技 术 ，它可对工 艺流体进行精 确、稳 定、 快速的 电测量 。 密 度测量用 的是常规 ７密度计 ， 直接装在传感器法兰上 。
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国 外 新 型 多相 流 计量 技 术 综 述
一
『 ｆ ｆ
墨 曼（ 胜 利 油田 设 计 院 山 东 省 东 营 市 ２ ５ ７ ０ ２ ６ ）
度 （ 见图 １ ） 。
ｉ
摘 要 通 过 对国 外 新开 发的 多 相
多相 流 流 量计 主 体 结 构 和控 制 装 置 的
油气 田地 面工 程 （ ＯＧＳ Ｅ） 第 ｌ ５卷第 ０期 （ １ ９ ９ ６ ． ３ ） ７
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Байду номын сангаас
啦 相 关 连 续 测 最 这 两个 电容 在管 线底 部 附 近 的 同
等高度 上，丽 旦褶蝌距离很短 。同时 ，在管线顶部
相距 ２ ０ ｎ ｕ ａ的两 个电报产生不 同的信号 ，根据这些 信号 间的 时整计算段塞流速 。段 塞流速 的测量 间接 铪 出气体流量 。通过测量液体 的介 电常数 ，便可确
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组份 从桶底经 喷射器排 出，而密度最 小的组份从桶 顶 排 出并 经 一 根 管 引 回到 喷 射 器 。在 喷射 器 内 ，两 种组份接喷射 比混合 。混合装置使计量 系统完全不 受上游流态 的影 响并 为计 量段提供均 质流 。多源
计 由 一个 同 位 素 和 一 个 耐 震探 测 器 构 成 ，设 计 位 置 紧 跟 在 流 量 混 合 器 之 后 ，用来 确 定 油 、 气 、 水 各 自的体 积百 分 数 。 油 、 气 、 水 各 自的 组 份根 据 不 同 能 的相 对 衰 减 程 度 计 算 求 得 。文丘 里 流 量 计 也 在 混合器之后 ， 它 与 ７组 份 计 相 结 合 ， 获得油 、 气、 水、 各 自的 流 量 。
ＭＰ Ｆ Ｍ 型多相流流量计长分别 为 ２ ． ６ ｍ（ 海 底） 和１ ． ５ ｍ（ 陆地） ， 重约 ２ ５ ０ ０ ｋ ｇ ，可计量各种多相流 态中 ０ ￣１ ０ ０ 的油气 水混 合 物 ，计量 精 度可 达 士
６ 。
囝３ ＭＣ Ｆ ３ ５ １ 型 多 相流 流量 计结 构示 意圉
这 样 ，便 确 定 出截 面 含 液 率 ，即 假 若 各 相 分 离 后 由液 相 占据 的截 面面 积 。剩余 的横 截 面 积 则 为气 体 所占有 。
流 量范 围为 １ ２ ０ ～５ ０ ０ ０ ｍ。 ／ ｈ ，设 计 压 力 为 ２ ～
３ ６ Ｍ Ｐａ
在 管线底部流动着 的液体 流速 由 ２ 个 电容信号
传感器板厚 １ ． ６ ５ ｍｍ、 宽４ ０ ｍｍ． 其 中镶 嵌 着 一
截止到 １ ９ ９ ５ 年 １ ０月的调研 ，该公 司已在世界 各海上油 田推广 了 １ ５ 套 ＭＰ Ｆ Ｍ 型流量计 ，其 中 ５ 套为海底计量装置 ，使用这种 流量计 公司的有挪威 国家石油、船士古、菲律普斯和汉米尔顿等 ８ 家国 际大石油公 司 。 这１ ５套流量计均 为全流态型 ， 主要 的上 、下限参数范 围为 ：实际工况下 的含气体积率
售 了 ２套 商业 性 多 相 流 量 计 。 最近 ， Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ ａ公 司 又 在 ＭＰ ＦＭ １ ９ ０ ０ ＶＩ 型 的 基 础上开发 出 Ｓ ＭＦ Ｍ １ ０ ０ ０型 海 底 多 相 流 流 量 计 。该
流量计 作为一个整体组装 ，它包括各 种传感嚣 和一
囝 ４ 计量 段结 构 示意圉
ＭＣ Ｆ 多 相 流 流 量 汁依 靠 连 续 测 定 各 相 所 占 据 的 横截 面 面 积 ， 然 后 以 各 相 的流 速 乘 以各 相 的 面积 ， 从 而计 量 出段 塞 流 中 液 体 和 气 体 的 各 自流 量 。 要 实 现 多 相 流 的 计 最 流 量 计 先 测 出液 体 在 管
本 文 只介 绍根 据 后 两 种 方 法 开 发 出 的 国外 多相 流计 量 装 置 。
横截面做非常像速的微波介 电测量 。这两个 横截 面
之间的轴线距离是 已知的 。对每个 测量截面输出信 号的系统分析可计算 出流体从第一个 测量截面流到 第二个测量截面的平均时间 。根据流体通过的时间 和两者测量截面的 间距 ，则可计算 出流体的速度 。 该 流 量计 长 ６ ６ ． ７ ｃ ｍ （ ２ ６ ． ３ ｉ ｎ ） ，公 称 直 径 １ Ｏ １ ． ６ ａｍ （ ｒ ４ ｉ ｎ ） ，额 定压力 Ａ Ｎ Ｓ Ｉ ６ ０ ０ 。它无可动部 件 ，壳体 由 ３ １ ６ Ｌ不锈钢制 成 ．重约 １ ０ ０ ｋ ｇ 。
海 底 流 量 计 推 向市 场 。
４ ． Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ ａ公 司 的 ＭＰ Ｆ Ｍ １ ９ ０ ０型和
Ｓ ＭＦ Ｍ １ ０ ０ ０型 多 相 流 流 量 计
液体便是油 。
流量计量段采用一对插入管 内并 与流 向并行 的 平行 传感 器板 （ 见图 ４ ） 。传感器板上镶嵌着数个 电
圈２ ＭＰ Ｆ Ｍ 型 多 相流 流量 计结 构示 意囝
极 形 成 的 电容 ， 由电容 产 生信 号 ， 从中 通过 复杂 的
数据计算 ，得 出各相 的流量 。
线 内所 占据 的横截 面积 ．然后从总横截面积 中扣除
液体 的横 截 面 积 ， 以此 求 出气 体 所 占据 的横 截 面积 。 同 时 ，流 量 计 还 测 出 液 体 的 流 速 及 段 塞 运 动 速 度 （ 与气体流速相 等） 。最 后 ，油 、水 各 自的流 量 通 过
确定含水 率得出 ，即测 出液体 中的水量 后 ，剩余的
！。量计量 技术 的调研 ， 着 重介 绍 了 １ １种
原理 。 这１ １种 多相 流 流 量 计 目前 在 世
发 多相 流 热 潮 中 处 于 领 先 地位 。文 章 时 简述 了其 中 ４种 多相流 流 量 计 的最
验 结果。
弋 Ｅ ｓ
人 口
主题词 担远鲣 让量蕉呈
盔 茛髓 型
良前育 Ｄ Ｎ８ ０和 Ｄ Ｎ１ ０ ０ 两种 规格 ， 其流量范 围分别
为ｓ ～１ ４ ６ ｍ ／ ｄ（ 液体 ）和 １ ６ ￣２ ９ ２ ｍ。 ／ ｄ（ 气体 ） 。
从两排 电极 获得 的相 关信号计算 出气 、 液 的流速 。 最 后 ，由计算 机处理测得的各相百分率和气 、液各 相 的流速 ，从 而得 出油气水各相的流量 。 ＭＰ Ｆ Ｍ １ ９ ０ ０型 多 相 流 流 量 计计 量 段 长 约 ５ ６ ０ ａｍ， ｒ 重约 ２ ０ ０ ｋ ｇ ， 可计量 ０ ～８ ０ 的原油含水 和 Ｏ ～９ ０ Ａ的含 气 ，其计 量精度 为油气 水 总流量 的＋ ｏ ５ Ａ ～１ ｏ ０ 。 据 最新报道 ， 该 公司 已向 Ｖ ｉ ｇ ｄ ｉ ｓ 公 司销
泊
丑和 ｃ联 合最行逮窟—■ ＾和 矗嚷音进拧组毋一量
油井采出液 多相计量是油 田正常生产不可缺少 的一个组成部分 近年来 ．国外石油工业 的发展重 点逐渐集 中到海上 。在海洋石 油开发 中，由于受平 台面积及重量的 限制 ，传统 的多相分离计 量失去 了 它自 身 的优势 。因此 ，需要 开发一 种可 靠的适用 于
定 出油 中枘 含 水 率 或 水 量 Ｍ Ｃ Ｆ ３ ５ １型 多 相 流 量 计
那么 ，测得 的 ７ 粒 子吸附率将与混合物 的密度成 正 比 。因 此 ， 电容 传感 器 测 得 混 合 枷 的 介 电常 数 ，而 ７密 度 计 测 得其 密 度 。 研 究表 明 ， 若 多 相 流 不 出现 气
２ ． Ｆ ｒ ａ ｍｏ公 司 的 ＭＰ Ｆ Ｍ 型
多相 流流 量计
【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。
多相流量计量技术综述
·技术综述 ·
文章编号 :1001-3482(2Байду номын сангаас08)05-0059-04
相关流量测量技术与过程层析成像技 术相结 合 , 可以通过过程层析成像技术识别流型 , 有针对性 地改变相关流量计的工作参数或选择不同种的相关 流量计 , 必然会有助于增加相关流量计的使用范围 和应用领域 , 在二相或多相流领域产生新一代的智 能化的在线检测仪器 。过程成像系统构成如图 2 。
图 2 过程成像系统构成
近年来 , 油气开发向海洋 、沙漠和极地等地区扩 展 , 开发的油层更深 、油的粘度更高 , 使开发成本不 断上升 。 多相计量技术摒弃造价昂贵的基于测试分 离器的计量站(测试分离器)和计量管汇 , 从而节省 大量的投资 、缩短建设周期 、降低操作费用和改善油 藏管理等 , 对降低新油气田的开发成本起到了重要 作用 。
2 相关测量技术的发展现状
1961 年 , But terfield 等人利用热轧带钢表面存 在的微小凹凸不一致性在运动过程中所引起的随机 噪声信号 , 首先提出并实现了热轧钢速度的相关测 量系统 。而后 , 英国 、西德 、美国 、日本等许多国家的 测量技术及仪表工作者相继展开了相关流量测量技 术的研究 。 1968 年 M .S .Beck 和 A .P lasko w ski[ 1] 采用电容传感器技术 , 成功地实现了在线气 、固二相 流的非接触式相关方法测量 。 70 年代初期 , 研制快 速而又廉价的在线流量测量用相关仪器成为重要课 题 , 目前已有几种产品投入了市场 。
Abstract :Well li quid belong s t o m ul tiphase fluid .T he tradi tional met hod of measuring it costs a lot , but t he eff iciency is low .T he measurement of multi phase flo w i s mo re eco nom ic .T he principles of related f low measurement technolog y and development of the applicatio n of well liquid' s on-line measurement are int roduced in this paper .It uses the w ay of com bini ng the process t omog raphy technolo gy and related f low m easurement technology , t o improve the measurement accuracy t o ±5 %, t he requirem ent s o f t w o-phase f low pat terns under di ffe rent flow measurement are sati sfied . Key words:relevant analysi s ;mul ti-phase f low ;f low measurement ;pro cess t omo graphy
多相计量技术新进展
多相计量技术新进展 叶兵(中海石油研究中心) 摘要 多相计量技术是近年来发展起来的计量方面的前沿技术,它是在不进行油气水三相分离的情况下,实现三相在线、连续、自动计量。
在海洋石油、沙漠油田或边远油气田等特殊作业环境有着广阔的市场。
关键词 油田计量 多相流量计 多相计量DOI:1013969/j.iss n.1002-641X120101210141 概况在过去的十年中,多相流计量系统的发展、评估和运用一直是世界油气工业的主要焦点。
迄今为止,已经开发了很多供选择的计量系统,但是没有一个能够称得上是广泛应用或绝对精确。
第一个商用多相流量计出现在大约十年前,是80年代初期多相计量研究项目的结果。
一直致力于研发多相流计量技术的大学研究中心和石油公司有:Tulsa (美国)、SIN TEF(挪威)、Imperial大学(英国)、国家工程实验室(英国)、CMR(挪威)、英国石油公司、德士古公司、埃尔夫石油公司、壳牌石油公司、阿吉普石油公司和巴西石油公司。
对这些标准多相流量计进行的测试是由英国石油公司和德士古公司共同完成的。
在不到十年之内,多相流计量已经在油田中得到了认可,并开始成为新油田开发考虑的首要计量方法。
2 多相流计量的基本原理基本上,有两种方法测量多相流的流量。
第一种方法,测量流动参数,它是三个流量的函数。
因此,可以测定通过文丘里管流量计的压降、γ射线束的衰减和混合物的阻抗,建立这些测量值与各相流量之间的关系,要建立三相流动需要三个独立的测量值。
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,但不能解决基本问题,也就是说校准只用于实施校准的情况下。
第二种方法包括测量相位速度的基本参数和相位横截面分数(持率)或与它们有明确关系的量。
【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。
水下多相流测量技术综述
海洋石油和天然气的储量惊人，开发潜力巨大[1]。
我国是海洋大国，海岸线长度1.8万公里，居世界第四位，大陆架面积位居世界第五，海洋石油和天然气储量丰富。
我国海洋石油天然气勘探主要集中在渤海、黄海、东海和南海北部大陆架。
根据中海油总公司报告资料，仅南海盆地群的石油地质资源量就达到230亿至300亿吨，天然气总地质资源量约16万亿立方米，约占到中国油气总资源量的三分之一左右，其中70％蕴藏于深海区域。
多相流测量是水下油气作业中必然面对的难题。
深水油气开采技术难度大、成本高，水下油、水、气多相流测量技术是海洋油气田开发过程中，尤其是深水作业中必不可少的技术需求。
一、水下多相流量计发展概况多相流是一种复杂的流动现象，普遍存在于能源、水力、化工、气象、航天等诸多领域，如何对多相流进行有效的监测一直以来都是学界的一个技术难题。
多相流的发展史可以追述到19世纪70年代，直到20世纪40年代两相流一词始见诸文献。
1974年《国际多相流杂志》创刊，1982年多相流手册出版，逐渐形成了一门独立的学科[2]。
经过近40年的发展，对多相流的研究已经取得了一系列颇具意义的进展，尤其在多相流测量领域，已经出现了一些较为成熟的计量仪器，并成功应用于工业生产，取得了较为显著的经济效益[3]~[6]。
水下多相流量计的出现是为了解决传统测量方式的不足。
在水下多相流量计出现以前，水下多相流测量多依靠将油井产物通过测试管线引至平台测试分离器或多相流量计进行油、气、水流量的测量。
这种方法由于需要单独的测试管线，投入巨大，同时也带来了操作困难[7]。
水下流量计的出现，使得水下单井产量的连续、实时测量成为可能，极大地改善了测试数据的准确性和时效性，对于生产动态监测、油藏管理优化和流动保障具有重要意义。
由于多相流测量本身难度较大，加之水下特殊的应用环境带来的挑战，目前世界上只有Schlumberger、Emerson、FMC、Pietro Fiorentini等少数几家国外公司具备水下多相流量计的设计、制造和安装技术，国内公司虽然在地面多相流计量领域已经实现商业化多年，但水下多相流量计的研究还处在起步阶段。
国内外多相流计量技术的发展
国内外多相流计量技术的发展摘要伴随着石油工业的不断发展，石油的开发已由较容易开发的内陆地区向深海及沙漠地区发展，并孕育出了管道多相流的输送技术.本文就今年来多相流计量技术的发展作了简单的归纳.关键词多相流；计量技术；流量计60年代开始人们就对多种存在形式的流体在同一输送管中的输送状态作了研究，由于当时工业水平的限制，多相流输送技术一直存在缺陷，其中最为核心的是多相流的计量技术。
近年来，随着计算机技术的快速发展，以油气水混输技术为代表的多相混输技术不断发展，多相流的相关测量技术得到了极大的进步，因而可以使该技术能够在目前的生产中应用。
加之目前油田开发逐步进入海洋，又使得该技术有了更为广阔的应用空间，同时也促进了该技术的发展。
国内外公司相继投入大量的资金研发多相流计量计，并广泛的实验与应用。
多相流的技术发展，实现了进口原油的多相流计量，与传统的分离计量相比，有了极大的提高。
这一技术实现了油田井口计量技术里程碑式的改进。
传统分离计量设备需要极大的投资，通过改进后的技术，可以实现设备的小投入，带来了可观的经济效益。
在沙漠和深海的油田开发中，由于其具有工艺简单，计量精确的特点，更容易产生经济效益，故而应用也更为广泛，所以本文在这里简要介绍了国内外多相流计量技术的发展历程，并就现在多相流测量技术的发展作了简要的介绍。
1多相流计量技术现状多相流的测量技术在开发上面也有很多的技术难题，不少的研究机构和厂家在研究整个测量流程的时候都或多或少的遇到了各种各样的难题，但每个厂家均在其自己研究的产品上获得了突破，解决了相应的技术难题。
比如利用小型取样分离技术的多相计量系统，在测量的过程中就会遇到原油起泡的问题，如果分离器内的气液分离效果不好，含水量的测量值就会不精确，甚至出现较大的偏差，多相流计量机的性能也会受到影响。
而采用微波、电感和电容技术实现多相流测量的流量计，它又只有满足在油连续相乳化液的流型的条件下才能使用，假如流体中的必要的特征出现变化或是不存在，往往会影响测量的精度出现大幅度的改变。
多相流测量技术在海洋油气开采中的应用与前景_李轶
ＩＳＳＮ １０００－００５４ＣＮ １１－２２２３／Ｎ 清华大学学报（自然科学版） Ｊ Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖ（Ｓｃｉ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌ），２０１４年第５４卷第１期２０１４，Ｖｏｌ．５４，Ｎｏ．１１４／２１８８－９６多相流测量技术在海洋油气开采中的应用与前景李 轶（剑桥大学化工系，英国）收稿日期：２０１３－０８－２６作者简介：李轶（１９８３—），男（汉），特聘研究员。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｌ４７０＠ｃａｍ．ａｃ．ｕｋ摘 要：海洋油气开采是国家“十二五”海洋工程的战略与规划研究内容之一。
油—气—水多相流测控技术在海洋油气开采中具有十分重要的地位。
该文分析了目前油—气—水多相流测控技术的应用与挑战，阐述了多相流测控技术在国家海洋油气能源开发战略中价值与意义，并分析了其未来产业化前景。
此外，该文总结归纳了当前国际上一些主流的多相流测量技术手段，综述了具体的应用实例。
该文最后归纳了多相流测控技术在国家“十二五”海洋工程背景下深海油气能源作业中的价值与前景。
关键词：油—气—水多相流；海洋工程；深海油气开采中图分类号：Ｏ ３５９文献标志码：Ａ文章编号：１０００－００５４（２０１４）０１－００８８－０９Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｈａｓｅｆｌｏｗ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒｏｃｅａｎ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎＬＩ Ｙｉ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒａｔｅｇｉｃ ａｎｄ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ’ｓ１２ｔｈ Ｆｉｖｅ－Ｙｅａｒ Ｐｌａｎ ｆｏｒ ｏｃｅａｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｃｅａｎ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｏｉｌ－ｇａｓ－ｗａｔｅｒｍｕｌｔｉｐｈａｓｅ ｆｌｏｗ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｐｌａｙ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ａｂｏｖｅａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ｔｈｅｓｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｒｅ ｎｏｗ ｆａｃｉｎｇ，ｗｈｉｌｅｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇ ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｐｈａｓｅ ｆｌｏｗ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ’ｓ ｏｃｅａｎ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ．Ｓｏｍｅ ｍａｉｎ ｍｕｌｔｉｐｈａｓｅ ｆｌｏｗ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅｗｏｒｌｄ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｗｉｔｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｔｈｅｎ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｉｎａｌｌｙ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｈａｓｅ ｆｌｏｗｍｅｔｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｄｅｅｐ－ｗａｔｅｒ ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｈｉｎａ’ｓ １２ｔｈ Ｆｉｖｅ－Ｙｅａｒ Ｐｌａｎ ｆｏｒ ｏｃｅａｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｉｌ－ｇａｓ－ｗａｔｅｒ ｍｕｌｔｉｐｈａｓｅ ｆｌｏｗ；ｏｃｅａｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｄｅｅｐ－ｗａｔｅｒ ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ“海洋工程”是复杂的综合性科学，涉及力学、机械、电子信息、地质物理、工程热物理、化工等多个交叉学科。