[发明专利]油气水三相在线不分离流量测量系统

权利要求书

1.一种油气水三相在线不分离流量测量系统，用于测量单井油气水的 流量，其特征在于其包括：

三相不分离流量计，用于实时计量油气水瞬时流量，其包括;

主管道，用于输送被测量的油气水混合物；

文丘里装置，设置于主管道上，用于测量主管道内流体的流量；

电导率测量传感器，设置于主管道内，用于测量小气泡的气相分 率、油气水各相相分率、气体和液体流速，通过以下公式1至公式3测量 油气水各相相分率：

公式1：σ_混合物=f(ασ_气，βσ_水，γσ_油)；

公式2：ρ_混合物=f(αρ_气，βρ_水，γρ_油)；

公式3：α+β+γ=1                        ；

式中：σ_混合物：混合物电导率，σ_气：气相电导率，σ_水：水相电导 率，σ_油：油相电导率，ρ_混合物：混合物密度，ρ_气：气相密度，ρ_水：水相 密度，ρ_油：油相密度，α：气相相分率，β：水相相分率，γ：油相相 分率；

电容测量传感器，设置于主管道内，用于测量大气泡、小气泡的 气相分率、油气水各相相分率、气体和液体流速；所述大气泡为离散气体， 其流速与气体流速相同；所述小气泡为游离气体，其流速与液体流速相同； 以及

伽玛密度计，设置于主管道内，用于测量混合物的密度；

所述电导率测量传感器包括沿混合物流动方向依次设置的发射电 极、由两个小电极构成的备用电极组、由两个小电极构成的工作电极组以 及探测电极，该探测电极不间断的测量接收到的电信号，并将它转化为电 导率，当电导率达到30左右时，电容测量传感器停止工作，电导率测量传 感器开始工作；

现场二次仪表，与上述的三相不分离流量计相连，用于向该三相不分 离流量计提供电源，并采集三相不分离流量计的电信号，计算油气水三相 的流量；以及

工控机，通过通讯电缆连接于所述的现场二次仪表，实时显示油水气 的流量，并将油水气的流量数据进行储存。

2.根据权利要求1所述的油气水三相在线不分离流量测量系统，其还 包括:

计量分离器，连接于上述的三相不分离流量计，用于对油气水三相分 离；以及

油流量计、气体流量计和水流量计分别连接于所述的计量分离器，用 于对分离后油、气和水的流量单独计量。

3.根据权利要求1所述的油气水三相在线不分离流量测量系统，其特 征在于其中所述的工作电极组的两个小电极的间距为65mm；所述备用电极 组的两个小电极的间距为65mm。

4.根据权利要求1所述的油气水三相在线不分离流量测量系统，其特 征在于其中所述的电容测量传感器包括沿混合物流动方向依次设置的：第 一大电极、第一小电极、激发线圈、第二小电极、以及第二大电极；其中， 第一大电极和第二大电极构成大电极组，第一小电极和第二小电极构成第 三小电极组。

5.根据权利要求4所述的油气水三相在线不分离流量测量系统，其特 征在于其中所述的大电极组的两个大电极的间距为165mm，所述的第三小电 极组的两个小电极间距为65mm，且该第三小电极组设置于该大电极组的两 个大电极之间。

6.根据权利要求1所述的油气水三相在线不分离流量测量系统，其特 征在于其中所述的伽玛密度计由发射装置和接收装置两部分构成；该发射 装置由放射源、铅盒、机械快门和不锈钢板构成；该接收装置由接收晶体、 光电倍增管和电子放大部件构成。

7.根据权利要求6所述的油气水三相在线不分离流量测量系统，其特 征在于其中所述的接收晶体为碘化钠加铊。

8.根据权利要求1-7任一项所述的油气水三相在线不分离流量测量系 统，其特征在于其中所述的现场二次仪表由流量计算机、电源模块、安全 栅、密度计界面卡和接线端子组成；所述流量计算机由通讯模块和计算模 块组成。