多相流量计的应用研究_张琳

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第三章 多相流流型及判别方法

第三章 多相流流型及判别方法

体积与质量含气率:
x
多相混输技术的研究及其应用 2015-7-3 5
第三章 多相流流型及判别方法
对于截面含气率有:

1 1 1 w 1 Al wl g 1 s 1 A w w g g l
一、两相混合物密度 气液两相混合物密度有两种表示方法: (一)流动密度
(二)体积流量 单位时间内流过管路横截面的流体体积称为体积流量。对于气液两相混 输管路有:
Q Qg Ql
二、流速 (一)气相和液相速度 气相速度: 液相速度:
wg
Qg Ag
wl
Ql Al
(二)气相和液相的折算速度 气相折算速度:
多相混输技术的研究及其应用 2015-7-3 2
第三章 多相流流型及判别方法
y -0.6746608 x 4.2203391
x -1.028449 y 6.319154 y -0.2228661 x 3.361187
3)流型判别程序流程图
多相混输技术的研究及其应用 2015-7-3 24
第三章 多相流流型及判别方法
开始 输入已知数据 计算Bx,By,x,y P(x,y)在L1之下 吗? 否 P(x,y)在C4及L3 之右吗? 否 P(x,y)在L2之下 吗? 否 P(x,y)在C2之下 吗? 否 P(x,y)在C3之下 吗? 否 雾状流 按流型计算相关参数 输出流型 结束 是 环状流 是 冲击流 是 气团流 是 气泡流 是 波状流 否 P(x,y)在C1之下 吗? 是
散布流 不对称散 布流 移动床流
固定床流
图3-12 水平管液固两相流流型示意图
多相混输技术的研究及其应用 2015-7-3 18

多相流量计在Petrozuata油田的应用

多相流量计在Petrozuata油田的应用

试验 以评价流 量计 的 没计 和性 能 。现场 条件能够 检
测流量计处理 高 黏度产 出液 以及随 现场温 度变化 时 的性 能 。试验 也 检测 了流 量计 对掺入低 黏 度稀释 刑
的反应 以及 对稀 释剂 与稠油混 合液 的计量 结果 。流
量变化 可以评价 流量计 的凋节性 能
个原油 生产 和 加 工 的 综 合 项 日。尽 管 在 2 0 0 1年 4 月开 始 工 业 化 运 行 ,但 实 际 的 超 稠 油 生 产 始 于 19 8年 中 期 。P l z aa的 主要 职 能 包 括 在 Or 9 er u t o i — r c 减 带 的 Z aa区开 采 超稠 油 ,并 输 送 到 委 l o油 o ut 内瑞 拉 北 海 岸 的 J s 1业 中 心 ,改 质 为 l。 o e- - 9 ~ 2.。 I 6 5AP 的合 成原 油 ,然 后与 1。 l 4AP 原油 和相关 副产 品 ( 如液化 石油 气 、硫 和 石油焦 )一起 销售 。
zaa ui 却安装使 用 了 3 7台多相流量计 ,该 系统 已经运行 了 5 多。本文讲述 了多相流量计设 年 备及其运行 情况,介绍 了广泛应用这种计 量技
术 时遇 到 的 困难 和运 行 结 果 。
稀释液就可以大大降低混合液 的黏度 。另外 ,昼夜环
境温度变化对流体黏度也有很大 的影响 。 由于初 始油 藏压 力低 于泡 点压 力 , 此 .原 油 在油藏 条件下有 泡沫 产生 。 早在 没计 阶段就认 识到需 要大 量的 井币 生 : ¨ 平 台才 能成功地开 发油 减 。传 统 的油 气抽 提技 术需要 集 油站或 者集油平 台,每一 个站或 平 台都 需要 一 台 测 试分离 器或 生产 分离 器 将 气从 烃 液 中分 离 出米 。

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

《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。

多相流动的基本理论和应用

多相流动的基本理论和应用

多相流动的基本理论和应用多相流动是指在一个物体内部,同时存在两种或以上的不同的相态,例如固体、液体和气体之间的流动。

在化工、制药、能源和环保等领域,多相流动已成为研究领域广泛的热点问题之一。

本文将探讨多相流动的基本理论和应用。

多相流动的基本理论多相流动的复杂性在于其流体力学涉及到多种相态,其物理特性不同、抗转化能力不同,且互相作用产生的力和能量也不同。

多相流动需要进行流体理论和相界面上的物理化学研究。

在多相流动的实际工程应用领域,流体多次接触,产生的强烈的相互影响使流动现象更加复杂和难以研究。

多相流动的基本理论主要包括:基本方程、平衡关系、运动规律、相互作用及其表现方式等几个主要方面。

基本方程为了描述多相流动这种高度复杂的现象,我们需要建立一组复杂的方程体系。

多相流动的基本方程包括连续性方程、动量守恒方程和能量守恒方程等。

其中在动量守恒方程中包括相互作用力的项,反映了各相态之间的力学相互作用及其对流体流动的影响。

平衡关系相平衡是多相流动的基本特征之一。

相平衡包括物质的转移和相变两方面,是多相系统的基本特质,其决定了多相系统的态势演变过程。

此外,在相连通体系中,应考虑不同相之间的两端平衡问题和梯度影响等情况。

运动规律多相流动的运动规律与单相流动有区别。

由于液体和气体的运动状态存在不同,因此要分别分析运动学规律、力学规律和相互作用现象。

在液体颗粒和气体分子之间的相互作用中,较复杂的是液纳米粒子和气溶胶的运动规律。

相互作用及其表现方式相互作用是多相流动的重要表现形式。

它是液相颗粒、气相分子与固体表面、密集颗粒粒子通过激发和传递等力的相互影响。

在多相流动中,液相颗粒间经常互相接触和碰撞,与气体分子作用产生碰撞冲击。

另外,在多相流动中,悬浮物质的分散状态对流体的影响也是非常重要的。

多相流动的应用多相流动已广泛应用于化工、制药、能源和环保等领域。

下面列举一些具体的应用。

化学工业化学工业中,多相流动的应用非常广泛。

一种新型的多相流量计在稠油计量中的成功应用

一种新型的多相流量计在稠油计量中的成功应用

收稿日期:第一作者简介:王国政(1978-) 中级工程师, 一种新型的多相流量计在稠油计量中的成功应用王国政( 中国石油长城钻探工程有限公司测试公司 北京 100101)摘要:稠油具有“三高四低”的特点,即原油黏度高、酸值高、含硫高,胶质含量低、含蜡低、沥青质低、凝固点低,且黏滞阻力大,流动性差,计量分离异常的困难,而多相流量计的在线不分离计量技术与传统的测试分离器相比,具有明显的计量优势。

从苏丹稠油油田的成功应用也充分的说明X-型多相流量计对稠油井的准确动态实时计量,为油田节约开发成本、调整油藏的管理和产能配置、优化生产过程提供了有效控制方案,同时也充分验证了这一新型计量技术与传统的分离器相比具有明显的技术优势和效果。

关键词:稠油计量;多相流量计;相分率测量;文丘里A successful application of MPFM in heavy oilmeasurementWANG Guo-zheng(CNPC Greatwall Drilling Company ,Beijing 100101,China)Abstract: The characteristics of heavy oil can be described as "Three High and Four Low". “Three High” means the value of viscosity, acidity and sulfur are high, and “Four Low” means low pectin content, low quality of wax, low asphalt and low free zing point. Because of its large viscous resistance and poor fluidity, the separation and measurement of heavy oil remains a big issue. Compared with conventional test separator, multiphase flow meter (MPFM) possesses the advantage of online measurement without separation. X-Type MPFM provides an effective way in reducing oil exploiting cost, oil reservoir management, production allocation and production process optimization. X-Type MPFM had been applied to heavy oil measurement successfully in Sudan, which verified the advantage of this new metering technology.Keywords: heavy oil measurement; MPFM; phase fraction measurement; venturi1 引言在原油开采过程中,为了确定各油井的原油、天然气的产量,了解地层油气含量及地层结构的变化,需要对油井产出液中各组分的体积流量或质量流量,进行连续的计量并提供实时计量数据,以优化生产参数,提高采收率。

多相流量计性能评价与应用

多相流量计性能评价与应用
方 式 在 国外 被 普遍 采 用 ,但 国 内用 户一 般 不使 用 , 制 造商 也不 提供 。 多 相流 量计 的测 量不 确定 度通 常 以液 流量 、气 置信水平 要达 到 9%,国内用 户大多 没有 明确要 求 。 0 多相 流量 计 出厂前 ,多 数 已完 成 了出场 验 收测 试 。按 国际惯 例 ,现场 使用 前大 多选 择 由第 三 方通
水 各单相 仪 表 的测试 和评 价体 系 ,不 适 用 于多相 流
件 ( 同液量 、含水 率 、含 气率 )下 直观地 观察 多 不
流量计 的测 试性 能 。
条 件下 实现 油气水 分 相流 量计 量 的组 合装 置 ,油 气 相 流量 计 的测量 误差 分布 ,帮助用 户充 分 了解 多相 量 计 的测试 与评 价 。 因此 ,如 何确 定多 相 流量计 在 不 同流态 、不 同含水 率 和含气 率条 件下 的实 际技 术
得 出的误 差 分布 图 ,从 经济 、 实用 的角度 来选择 。 关 键词 :多 相流量 计 ;不确 定度 ;置 信水平 ;测 量
d i 03 6 /i n1 0 — 8 62 1 ..3 o: .9 9js .0 6 6 9 . 2 0 3 1 .s 0 7
多 相流 量计是 在 对油 气水 不分 离或 部分 分离 的
流量和含水率三个参数的不确定度来表示 ,同时还 过测试 装 置对其 进 行性 能测 试评 价 。从 已完 成 的测 试 情况 看 ,国内外 大多数 多 相流量 计 达不 到其 厂商 要 给 出相 应参 数不 确定 度 的置信水 平 。 声 明的 9 %的置信水 平 。 0 2 测试数据分析 从 大 量测试 结 果看 ,测 量误差 增 大 的原 因除计 多相流 量计 液流 量 和气流 量测 量误 差用 相对 误 量技术 本 身有 待改 进外 ,极 限点 ( 量下 限 、高含 流源自1 测量 范围和测量不确定度

化工过程中的多相流动研究

化工过程中的多相流动研究

化工过程中的多相流动研究在化工领域,多相流动现象广泛存在于各种生产过程中,从石油精炼到制药,从环境保护到新能源开发,其影响着工艺的效率、产品的质量以及设备的可靠性。

多相流动指的是两种或两种以上不同相态的物质同时流动的现象,比如气体与液体、液体与固体、气体与固体等的组合。

理解和研究多相流动对于优化化工过程、提高生产效益具有至关重要的意义。

多相流动的复杂性源于不同相之间的相互作用。

以气液两相流为例,气体可能以气泡的形式分散在液体中,形成气泡流;液体也可能以液滴的形式分散在气体中,形成喷雾。

在这个过程中,气泡或液滴的大小、形状、分布以及它们与周围流体的相对速度等都会对流动特性产生影响。

而在液固两相流中,固体颗粒的大小、密度、形状以及它们在液体中的浓度和沉降速度等都是需要考虑的因素。

在化工过程中,常见的多相流设备包括流化床、搅拌釜、塔器等。

流化床是一种使固体颗粒在气体或液体的作用下呈现流化状态的设备。

在流化床中,固体颗粒与流体之间的相互作用非常复杂,颗粒的流化状态会直接影响到传热、传质和反应的效率。

搅拌釜则常用于混合不同相态的物料,通过搅拌桨的作用使物料充分接触和混合。

然而,搅拌桨的设计和转速的选择需要考虑多相物料的特性,以避免出现分层、短路等不良现象。

塔器如精馏塔、吸收塔等在气液传质过程中起着关键作用,气液两相在塔内的流动和接触方式决定了分离效果和传质效率。

为了研究多相流动,科学家们采用了多种实验和理论方法。

实验方法包括使用高速摄影、激光多普勒测速仪、粒子图像测速技术等先进的测量手段来获取多相流的流动参数,如速度场、浓度场、温度场等。

这些实验数据为理论模型的建立和验证提供了基础。

理论研究方面,基于流体力学的基本原理,建立了各种多相流模型,如双流体模型、混合物模型、欧拉拉格朗日模型等。

这些模型通过数学方程描述多相流中不同相之间的相互作用和传递过程,为模拟和预测多相流动提供了工具。

数值模拟在多相流动研究中发挥着越来越重要的作用。

气井多相计量技术研究与应用

气井多相计量技术研究与应用

气井多相计量技术研究与应用发表时间:2019-08-02T11:07:31.657Z 来源:《基层建设》2019年第15期 作者: 龙爱伟[导读] 摘要:随着天然气工业的快速发展,对简化工艺流程、降低生产成本、及时了解地质信息、提高气藏和气井的科学管理水平、合理开发与保护天然气能源、延长气井生产寿命等都提出了更高的要求。

中国石化华北油气分公司采气二厂 陕西咸阳 712000

摘要:随着天然气工业的快速发展,对简化工艺流程、降低生产成本、及时了解地质信息、提高气藏和气井的科学管理水平、合理开发与保护天然气能源、延长气井生产寿命等都提出了更高的要求。

关键词:多相流量计;在线计量;误差;试验;推广 0 引言

为了给地面工程部署提供依据,为气藏评价提供分析,实现气井精细化管理,且根据《气田集输设计规范》GB50349-2015中对气井两相计量也提出了明确要求:气井产出的水和天然气凝液的计量准确度应根据生产需求确定,允许偏差应为±10%。天然气、水应分别计量,以满足生产动态分析的需要。各个方面的需求及要求下,实现气田开发中的单井气液计量已经十分必要。 1 天然气计量现状及多相计量技术发展 1.1 凝析天然气两相流测量技术简介

随着天然气工业的快速发展,对气田开发各个方面均提出了更高的要求,而现有测量技术无法满足湿气测量对测量范围、测量精度和实时性的需求。因此,凝析天然气在线检测新技术的研究具有重要的现实意义,已经引起越来越多的湿气生产者、流量计研究者和生产厂商的极大关注。 1.2我国井口天然气计量现状

目前,我国井口天然气计量现状主要有以下3种情况:①利用分离法远端分时计量;②传统的单相测量仪表计量;③根本不计量。

传统的分离法计量是将若干个气井产物分别采用独立管线集中输送到远端中心集气站,对进站阀组流程的切换后通过计量分离器实现远端天然气气井的流量分时测量。此种站内轮换计量方式简化来说就是采用计量分离器实现气、液分离计量,属于非连续计量方式。存在流程复杂、占地广、设备庞大、成本高、需要独立敷设输送管线和不能实现对每口井实时计量等问题。目前涩北气田以及华北油气分公司大牛地气田采用此种计量方式。 2国外多相计量技术 Texaco公司的多相流量计的系统组成可以分为两部分,其中一个是利用装在取样回路上的微波含水分析仪来测定含水率,它可以准确的测得流体中的含水率。一个是存放在海底的重力分离器,它的主要工作是对对油井产出液进行气、液两相分离,通过分离后得到的液体被装在气出口的流量计测量,可以得出气体的含量,总液量则用一个差压流量计进行测量,这些数据再加上测得的温度值、压力,通过计算机软件进一步运算即可计算出油、气、水的流量。 MpFM-301多相流量计采用的是利用不同类型的流量传感器进行多相流的气、液两相计量,用由两个文丘里管组成的双动量流量计来测得流体总的质量和流量,再用一台容积式流量计来测量多相流的总体积以及流量,通过这些测得的数据可计算出多相流的气、液流量。最后再加上一个专用微波原油含水分析仪,通过该仪器可以测定进行含水率,该含水分析仪可在同一流体中存在气相的条件下测出混合液中的含水率。这样通过数据分析即可得出油、气、水各单相流量。 3国内多相计量技术

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© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net多相流量计的应用研究3张 琳 李长俊(西南石油学院,成都610500)

摘 要 多相流量测量技术就是将一种多相流量计直接安装在油气集输管线上,采用先进的测量技术,对油、气、水三相在不分离情况下进行连续、在线和自动计量,从而可以取代传统的由测试分离器及其辅助系统组成的计量装置,简化油气生产工艺流程,降低投资,减少操作成本。多相流量计有缩小使用空间和减轻测试设备重量等优点,在工程中的应用正在迅速增长。文章介绍了多相流量计的种类以及应用的现状,并指出了其发展趋势。关键词 多相流量计;研究;应用;发展趋势

3 四川省重点学科建设资助项目(SZD0416)1 多相流量计的分类[1,2]多相流量计大致可以分为3类:分离式多相流量计、在线式多相流量计和其它型式的多相流量计。111 分离式多相流量计分离式多相流量计的特点是对多相流不论是全部或部分分离都能在线测试三相流中的每一相。在每一座生产平台附近都有测试分离器,它是三相流量计计量的基础。它能将油、气、水混合物分成三相,并在出口测量出油、气、水各相流量。11111 分离总流量式多相流量计该种类型的多相流量计能将多相混合物的总流量分开,通常只分为气相和液相,然后再使用一个单相气体流量计测量气体流量,该种气体流量计应能承受气相中夹带一定量的液体,另外再使用一个单相流体流量计测量液相流量,液相含水率可用一个在线水组分测量仪完成。11112 在线取样分离式多相流量计这种型式的多相流量计特点是其分离不是在总的多相流管线上,而是在取样旁通管线上,将取样后的流体分为气相和液相,液中含水率可用在线含水分析仪测出,而多相流总液量和气液比必须在主流量管线上测得。为了确定油、气、水三相混合物的质量和体积流量,要求进行三方面测试:

1)气/液比(GLR)测量———可用伽马吸收法、

振动管、中子探测脉冲或称重法;

2)多相流量测量———可用放射性、声波、电子信

号相关法、文丘里管、V锥体或机械式(例如:容积式或涡轮流量计)等方法;

3)液中含水率(WLR)测量———可用电阻或振

动管法。112 在线式多相流量计在线式多相流量计的特点是在多相流管线上不经任何分离,直接测量各相的比例和流量。各相的体积流量是用各相的速度乘以面积比例表示的,这就意味着最少要测量或估计6项参数,有些多相流量计假设二相或三相以相同的速度移动,这样就能减少测量参数。在这种情况下,一种办法是必须采用混合器或是建立一组标定系数。在线式多相流量计一般联合采用下列二种或多种测量技术:微波技术;电容;伽马吸收;中子探测脉冲;放射性、声波或电子信号相关法;文丘里管、V锥体或Dall管压差法;容积式或涡轮流量计。113 其它型式多相流量计其它型式多相流量计包括先进的信号处理系统,能从多相流管线上测得信号,即用时间变量信号处理器的分析功能估算出各相的比例和流量值。信号处理器可以是一个中枢网络,或另一模拟识别,或静态信号处理系统。例如:多相计量系统同样也是在处理模拟程序的基础上一并采用参数估算技术发展起来的,以此代换预测管线终点的流态,将管线终点的压力和温度测出后输入到模拟程序中,位于上游或下游的压力和温度也应测出。当沿管线走向图的流体性质已知时,就可估算出各相的比例和流量。

 测量与设备 ・30 ・计量技术20061No9© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

2 多相流量计的应用[3-5]自20世纪80年代开始研究多相流计量技术以来,多相流计量技术已进入一个相对成熟的阶段。多相流量计不仅在陆上油田,而且在海洋平台及水下设施上都得到了应用。经过充分调研和比较,笔者认为以下公司研制的多相流量计技术相对比较成熟,商业化程度较高,并且都经过了现场工业测试和第三方实验室的性能测试。国外公司主要有:挪威ROXAR(原MFI),挪威FLUENTA(目前已与

ROXAR合并),挪威FRAMO,美国AGAR,英国JISKOOT等;国内主要有兰州海默公司。此外,KVAERNER、DANIAL、KONGSBERG公司、西安交通大学等都在积极开展多相流量计的研制、开发和商业运作工作。下面简要介绍这些公司产品的工作原理、特点和应用情况。1)挪威ROXAR公司的MFI多相流量计测量原理及技术特点:流速测量采用微波互相关法,相分率采用微波传感器加伽马密度计法。可选用文丘里流量计扩展总流量的测量。该多相流量计结构紧凑,无可动部件,压力损失较小。测试情况:先后在Statoil、ELF、Agip、Shell、BP等公司的油田及Porsgrunn高压多相流量计试验环道、NEL多相流测试环路、大庆油田设计院多相流量计实液测试装置上进行对比测试。应用情况:已在陆上、海上油田使用,已销售130多套(包括用于实验),文昌油田井口平台采用了该公司的产品。2)挪威FLUENTA的MPFM-1900/1900VI多相流量计测量原理及技术特点:流速测量采用电容互相关法,相分率采用电容、电感传感器加伽马密度计法,同时可选用文丘里流量计测量总流量。该多相流量计结构紧凑,无可动部件,压力损失小。测试情况:MPFM-1900/1900VI流量计先后在BP公司、Statoil公司、ELF公司的油田及Conoco、Texaco、NEL及Porsgrunn的多相流量计试验装置上进行对比测试。应用情况:已在陆上、海上油田使用,已销售90多套(包括用于实验),秦皇岛32-6油田的井口计量就采用了该公司的产品。3)挪威FRAMO公司的MPFM多相流量计测量原理及技术特点:采用文丘里管测量总流

量,用双能伽马仪测相分率。该流量计结构精巧,无可动部件,压力损失小,其静态混合器是该公司的专利产品。测试情况:1992年开始在油田进行试验,

随后分别在Texaco、NEL及Porsgrunn的多相流测试装置上进行对比测试。应用情况:已在陆上、海上油田及海底使用,目前已销售50多套(包括用于实验)。4)美国AGAR公司的MPFM-301多相流量计测量原理及技术特点:采用正排量(PD)流量计测定总体积流量,由2个文丘里管组成的双动量流量计测定含气量、再用专业微波原油含水分析仪测定含水率。该流量计系统相对庞大,结构复杂,压力损失较大,而且有可动部件和电控阀门。测试情况:

分别在Shell、Amoco公司的油田及Conoco、Texaco

及NEL的多相流量试验装置上进行了对比实验。应用情况:已在陆上、海上油田使用,其各种型号的多相流量计已销售了90多套(包括用于实验)。5)英国JISKOOT的Mixmeter多相流量计测量原理及技术特点:差压变送器测定总流量,

用双能伽马射线相分率计测定含水率和含气率。该多相流量计结构较紧凑,无可动部件,压差损失较小。测试情况:该产品已在英国MEL多相流实验室、意大利Trecatc多相流试验装置上进行了性能评价试验。应用情况:该产品已有数十套在油田使用[6]。6)兰州海默的MFM2000多相流量计工作原理及技术特点: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。测试情况:分别在塔里木轮南油田、NEL多相流测试装置、大庆油田设计院多相流实液测试装置上进行了对比测试。应用情况:已在陆上和海上油田使用。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,且正在运行中。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。

3 多相流量计存在的问题目前,由于技术水平的限制,多相流量计尚存在

 测量与设备 计量技术20061No9・31 ・© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

一些问题。1)现有的大多数多相流量计都需要测量若干数据后,再根据这些数据计算出各相的流量,使计量准确度受到很大影响,目前市场上大多数多相流量计在大部分流态下各相测量误差为10%。2)所有目前用于多相计量的技术都要求必须掌握流体的特性,如介电常数、质量吸收系数等,才能比较精确地计量。如果流体特性出现变化或多相流量计用于多井计量,必须频繁地评价和标定多相流量计的传感器。3)目前市场上几种主要多相流量计的最高适用含气率为019%~110%,随着含气率的增加,液相的计量准确度将受到影响。4)多相流量计普遍采用像微波等辐射源,而有关法规对使用辐射源有严格的限制。5)现有的多相流量计标定设施只能较好地标定组分测量仪器,而对流速测量尚未有令人满意的标定方法。此外,很多情况下是采用计量分离器来标定,由于计量分离器计量不准确,标定没有实际意义。4 多相流量计的发展趋势[1,6,7]多相流量计技术从理论提出到研制开发和目前的实际应用,经历了近20年。尽管其产品的商业化程度越来越高,但作为一项新技术、新产品,仍需不断完善和改进。目前石油工业界已经认识到并接受了这样一个现实:任一种类型的多相流量计,都不可能在所有的多相流条件下均表现出最佳的工作性能。现有的各种多相流量计实际能达到的准确度和适用的范围都有一定限度,每一种流量计分别适用于特定的流量范围或者流型。这种情况在很大程度上限制了多相流量计技术在油气生产实践中的推广和使用。因此,如何进一步提高多相流量计的测量准确度并拓宽多相流量计的工作范围,是目前多相流量计开发和制造商所面临的重要的挑战。今后,多相流量计的研制和开发趋势应具有以下特点。1)通用性。目前多相流量计的测量范围受到很多限制,如受到含气率、含油率、含水率、黏度、含盐度等的影响;因此,开发和研制适用范围广的多相流量计势在必行,要增加其通用性,应建立比较完善的检测装置,以便对多相流量计进行标定,保证准确性。2)智能性。要确保测量模型和方案的正确性,需重视特征参数的选取。由于多相流动状态具有不确定性及不稳定性,为确保多相计量的准确性,应采用智能化的测量方法进行数据处理。3)组合性。组合性一方面指功能上的组合,例如将流速表和组分表组合起来使用;另一方面指组合多种方法和技术来完成一种功能。应尽可能地应用单相计量和气、液二相比较成熟的测试方法和技术实现在线实时计量,满足信号连续采集的要求。4)经济性。降低成本,加快工业化进程是今后发展的趋势。在完成实验室研究工作后,需做大量的工作,尤其是现场实验,因为在实验室有许多情况都与现场情况有所不同。

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