[发明专利]一种多相流不分离在线测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种多相流不分离在线测量装置，其特征在于，包括：传感器模块、数据采集处理器(3)，传感器模块包括：两个以上的设置于流体管道内的网格电容传感器(1)，网格电容传感器(1)由不相连的若干激励电极和若干检测电极组成，若干激励电极和若干检测电极排列呈网格状，网格电容传感器(1)用来测量油气水相含率及速度；数据采集处理器(3)与传感器模块相连；

一个网格电容传感器(1)中所有激励电极均处于同一平面内并且所有检测电极均处于同一平面内，上述的两个平面均与流体管道的横截面平行；激励电极所在平面与检测电极所在平面之间有距离；

激励电极和检测电极的重叠处为两个相邻的激励电极和检测电极间最短距离处，当有流体流过时，形成一个电容；

传感器模块还包括：压力传感器(5)、温度传感器(6)、含水率测量仪(7)、压差测量装置，其中，压差测量装置包括：文丘里管(4)和压差变送器(2)；压差变送器(2)、压力传感器(5)、温度传感器(6)、含水率测量仪(7)均与文丘里管(4)相连，文丘里管(4)与流体管道相连；

所述多相流不分离在线测量装置的测量过程如下：

S1：流体通过一个网格电容传感器时，网格电容传感器将测得数据传送给数据采集处理器，整理得到流体的油气水相分率；

S2：流体连续通过两个网格电容传感器时，两个网格电容传感器将测得数据传送给数据采集处理器，整理得到流体速度；

S3：流体通过压差测量装置时，压差测量装置将测得数据传送给数据采集处理器，整理得到流体的压差；

S4：流体通过压力传感器时，压力传感器将测得数据传送给数据采集处理器，整理得到流体的压力；

S5：流体通过温度传感器时，温度传感器将测得数据传送给数据采集处理器，整理得到流体的温度；

S6：流体通过含水率测量装置时，含水率测量装置将测得的数据传送给数据采集处理器，整理得到流体的含水率；

S7：数据采集处理器将S1～S6得到的参数根据计算公式进行运算处理得到流体的气量、液量、油量、水量；

步骤S7的计算公式如下：

(1)Qg＝Vg·Ag；其中Qg为气量，Vg为气速度，Ag为气面积；

(2)Ql＝a·Pt+b·Cw+c·Vg；其中Ql为液量，Pt为压差，Vg为气速度，Cw为含水率；其中，a、b、c为系数，是通过模拟实验得到的数值；

(3)Qo＝Ql·(1-Cw)，其中Qo为油流量，Ql为液量，Cw为含水率；

(4)Qw＝Ql·Cw，其中Qw为水流量，Ql为液量，Cw为含水率；

其中，标准状态下的气量进一步通过PVT方程换算得到。

2.根据权利要求1所述的一种多相流不分离在线测量装置，其特征在于，网格电容传感器(1)、压差测量装置、压力传感器(5)、温度传感器(6)、含水率测量仪(7)均与数据采集处理器(3)相连。

3.根据权利要求1所述的一种多相流不分离在线测量装置，其特征在于，流体管道内设有两个网格电容传感器(1)。