[发明专利]涡街节流一体式气液两相流量计及其应用方法

说明书

本发明提供了涡街节流一体式气液两相流量计及其应用方法，包括智能差压流量变送器和涡街节流测量装置，涡街节流测量装置通过导压管连接至智能差压流量变送器；涡街节流测量装置包括旋涡发生体、用于检测旋涡频率及流体温度的涡街温度一体化检测探头；旋涡发生体安装在涡街节流测量装置吼道处，涡街温度一体化检测探头插入在吼道处。本发明将节流式流量计与涡街流量计结构深度融合，降低流量计整体长度，简化结构，使涡街流量计和节流式流量计所测流体处于相同压力、温度工况系统，保证两者所测工况流量的一致性，提高了混合流体密度、气液流量测量精度；同时将涡街传感器和温度传感器一体化设计，减少管道开孔及传感器数量，进一步简化结构。

技术领域

本发明属于流量测量技术领域，具体涉及应用于气井的涡街节流一体式气液两相流量计及其应用方法。

背景技术

传统的气田单井计量主要采用气液分离计量工艺，流程复杂，投资高。近年来，国内气田应用了各类气液两相不分离计量装置，直接用于气井井口气液两相计量，如国内专利一种锥形孔板气液两相流量计(ZL201420671672.0)，该流量计通过测量孔板差压波动幅度值（即计算差压方根的相对方差）来计算含液率，进而得出气液流量，但由于流体机械杂质、气流波动、差压传感器精度等因素影响，差压波动幅度值不能完全反映含液率，导致计量误差增大，适用范围有限，同时投资成本高。

发明内容

本发明提供一种涡街节流一体式气液两相流量计及其应用方法，目的一是在气液不分离的情况下，提高气液流量测量精度，得出准确的气液单相流量值；目的二是简化流量计的结构、降低投资成本。

为此，本发明提供了涡街节流一体式气液两相流量计，包括上下布设的智能差压流量变送器和涡街节流测量装置，所述涡街节流测量装置包括水平放置的节流管道，节流管道的两端分别通过两根导压管连接至智能差压流量变送器；所述节流管道的管壁上安装着涡街温度变送器，涡街温度变送器通过信号线与智能差压流量变送器连接；

所述涡街节流测量装置采集通过节流管道的流体产生的旋涡频率和流体温度，并传输给涡街温度变送器，涡街温度变送器处理后通过信号线传输给智能差压流量变送器，同时智能差压流量变送器通过导压管采集节流管道的前后压差和静压信号，智能差压流量变送器根据采集到的旋涡频率、流体温度、差压和静压信号，计算气液单相流量。

所述涡街节流测量装置还包括旋涡发生体、用于检测旋涡频率及流体温度的涡街温度一体化检测探头、差压取压孔；所述节流管道内腔为文丘里结构，旋涡发生体安装在文丘里结构中部的吼道处，涡街温度一体化检测探头位于旋涡发生体下游且探头一端垂直插入在吼道处，另一端与涡街温度变送器连接，所述差压取压孔用于连接导压管。

所述涡街温度一体化检测探头将旋涡信号检测传感器和温度传感器一体化封装，用于检测旋涡频率及流体温度。

所述旋涡发生体为三角柱结构，竖直安装在节流管道的吼道处，且三角柱的上下两个端面与节流管道的内管壁接触。

所述导压管上安装着取压阀。

所述节流管道的两端安装着法兰，差压取压孔开设在两个法兰上，导压管的一端通过差压取压孔连通至节流管道内，导压管的另一端连接至智能差压流量变送器。

所述差压取压孔开设在节流管道两端外壁上，导压管的一端通过差压取压孔连通至节流管道内，导压管的另一端连接至智能差压流量变送器。

涡街节流一体式气液两相流量计的应用方法：涡街节流一体式气液两相流量计的节流管道的上游管口通过上游管线连接至气井井口，所述上游管线上安装着截断阀，节流管道的下游管口通过下游管线连接至去采气管线，所述下游管线上安装着闸阀；