[发明专利]基于水平管道上的新型多相流量计及检测方法

说明书

本发明公开了一种基于水平管道上的新型多相流量计及检测方法，其中，流量计包括：水平圆管，所述水平圆管包含待测量的多相流体；筛管，用于分离出所述多相流体的气体；至少一段三通管，用于分离出所述筛管的气体；检测装置，用于检测所述气体的流量；以及文丘里管，用于将所述多相流体均匀混合，并通过差压计获取所述多相流体的总流量。该流量计能在水平管道上对多相流流型进行矫正和调整，降低其含气率形成均匀混合的均相流，达到简化测量装置，提升测量精度的效果，且解决测量流体含气率高造成流动不稳定且混合不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及于多相流流量计量技术领域，特别涉及一种基于水平管道上的新型多相流量计及检测方法。

背景技术

由于多相流流型的复杂性，多相流的测量一直是一个很重要的话题，目前应用于多相流的测量技术主要有射线衰减法、电法(又可分为电容法和电导法)、微波衰减法、电阻抗成像法等。许多新型多相流量计利用伽马射线仪进行流量测量，即射线衰减法，是一种非介入式测量方法，不对流场进行干扰，不会引起部件腐蚀，容易实现在线连续测量，因此在多相流相分率及流量测量方面应用很普遍。但传统的伽马射线仪对流型比较敏感，对弥散流泡状流等气液混合均匀的流动测量误差较小，而在分离流型如分层流下误差却很大，同时，双能伽马射线仪的含水率测量受含气率的影响很大，含气率越高其精度也就越低。因此有必要在测量前对流型进行调整，降低流体含气率并且将流型调整为均匀混合流以满足射线法的测量要求。

相关技术，多相流量计在流型调整上，是利用三通管将水平流体转变为垂直向上的流体，旨在破坏长距离输送下管道内出现的分层流流型，且通过产生冲击碰撞，对三相流体进行一定的混合。在垂直管道上进行含气率的测量之后，再由流型调整器分离出大部分气体，将剩余部分流体混合后取部分样液进行含水率测量。其对多相流的相分率和流量的测量均是在垂直管线上进行的，优势在于：(1)垂直管道上不会出现油气水的分层流态，有利于多相流的测量；(2)在垂直管道上，油气水三相在管道内部各截面是随机出现的，结合概率统计经过长时间测量能够较好代表油井的实际相分率。

然而，采用竖直管道无疑会使流量计的结构更复杂，可靠性低，同时也会造成大的压降，同时混合效果也不是很好，不能够满足均匀混合的条件。为此，构造一种能够在水平管道上将流体混合均匀并进行流量测量的装置就很有价值。但在水平管道，流体的流动由于重力影响导致较显著的相分布不均匀性，且由含气率、流速的不同会产生不同的流型。水平管道中流体多呈现为层状流、波状流或弹状流等不稳定流型，这就让多相流量的测量更加困难。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于水平管道上的新型多相流量计，该流量计具有简化测量装置，提升测量精度的效果。

本发明的另一个目的在于提出一种基于水平管道上的新型多相流量检测方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于水平管道上的新型多相流量计，包括：水平圆管，所述水平圆管包含待测量的多相流体；筛管，用于分离出所述多相流体的气体；至少一段三通管，用于分离出所述筛管的气体；检测装置，用于检测所述气体的流量；以及文丘里管，用于将所述多相流体均匀混合，并通过差压计获取所述多相流体的总流量。

本发明实施例的基于水平管道上的新型多相流量计，通过水平圆管、筛管并结合三通管测量流量，并将收集多相流分离出的气体，进一步收集得到多相流体的总流量，达到在水平管道上对多相流流型进行矫正和调整，降低其含气率形成均匀混合的均相流的效果，具有简化测量装置，提升测量精度的优点，且解决测量流体含气率高造成流动不稳定且混合不均匀的问题。

另外，根据本发明上述实施例的基于水平管道上的新型多相流量计还可以具有以下附加的技术特征：