[发明专利]一种拼接式气液两相流计量装置

说明书

一种拼接式气液两相流计量装置，主要包括预分离总成、计量总成以及若干个阻力匹配总成，计量总成气、液相管路上分别安装有气体流量计和液体流量计，阻力匹配总成气、液相管路上分别安装有气体调节阀和液体调节阀。预分离总成、计量总成以及若干个阻力匹配总成相互之间通过连接直管或连接弯管拼接，形成一个整体。气液两相流来流通过本发明时首先被分离成单相气体和单相液体，进而均匀进入计量总成和阻力匹配总成。通过测量流经计量总成的气、液相流量即可获得入口气、液总流量。本发明优点是可拆卸拼接、建造操作灵活，建造成本低、灵活性强、测量范围广、不受流型变化影响分流比恒定、无需标定，具有广泛的应用前景。

技术领域:

本发明涉及一种拼接式气液两相流计量装置，属于多相流计量领域。

背景技术:

气液两相流广泛存在于石油、化工、能源、动力等多个工业领域。对气液两相流量同时在线测量对于保障生产的安全和高效运行具有重要意义。

在气液两相流环境中，常规的单相流流量计量方法和装置无法适用，而两相流计量方法按照是否分离以及分离的程度一般可分为分离、不分离以及分流分相法3种类型。完全分离法采用三相分离器将多相流体分离成油相、气相和水相,分别采用单相流量计测量各相流量，测量不受多相流波动的影响,精度高,但是分离设备体积庞大,价格昂贵,在很大程度上增加了油田的开发成本；不分离式多相流量计是在对多相流体不作任何分离的情况下实现油、气、水三相计量,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,不分离计量方法不需要分离设备,体积小,但测量易受流体波动的影响,精度低。

发明专利(申请号：201010588041.9)公布了一种分流分相式气液两相流体流量计，其特点是从被测两相流体中分流出一部分两相流体,将其分离成单相气体和单相液体,分别用单相流量仪表进行测量,然后根据比例关系推断出被测两相流体的流量。与常规多相计量方法相比,分流分相法由于进行了分流取样,所需分离器的体积远小于完全分离方法,同时由于又进行了分相,气、液相流量测量都在单相介质环境中完成,因此具有体积小、精度高的优点。为保证流量测量的精确性,分流出的分流体与被测两相流体之间必须具有稳定和确定的关系。但是多相流体在流经分配器是通常会发生相分离，导致取样流体失去代表性，使测量误差增大。

为了克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种拼接式新型气液两相流计量装置。特点是将气液两相流先分离成单相气体和单相液体，再进行分离取样，保障了取样的代表性。同时各组件之间可拆卸拼装，可根据需计量气液流量的大小进行组合。具有测量范围广、测量精度高、操作简便、成本低、不受流型变化影响等优点，实现了连续计量，尤其适用于海上油气田的开发。

发明内容：

一种拼接式气液两相流计量装置，其特征在于：主要包括计量总成，阻力匹配总成以及预分离总成，计量总成和预分离总成的数目为1个，阻力匹配总成数目可为1个或若干个，计量总成和阻力匹配总成以及阻力匹配总成相互之间通过连接直管拼接，预分离总成和计量总成或阻力匹配总成之间通过连接弯管相互连接形成一个计量装置整体，位于计量装置两侧的出口汇管的末端孔口由堵头封堵。

计量总成由工型管、气相管路、液相管路以及出口汇管组成，气体管路的一端与工型管的水平顶管相连，另一端与出口汇管相连，气相管路上安装有气体流量计；液相管路的一端与工型管的水平底管相连，另一端与出口汇管相连，液相管路上安装有液体流量计。

阻力匹配总成和计量总成结构类似，亦由工型管、气相管路、液相管路以及出口汇管组成，气相管路的一端与工型管的水平顶管相连，另一端与出口汇管相连，气相管路上安装有气体阻力调节阀；液相管路的一端与工型管的水平底管相连，另一端与出口汇管相连，液相管路上安装有液体阻力调节阀。