[发明专利]一种基于双喷嘴的油井多相流分相含率在线计量方法

说明书

本发明属于多相流计量技术领域，特别是一种基于双喷嘴的油井多相流分相含率在线计量方法，包括以下步骤：(1)采集两个喷嘴的瞬时差压值；(2)计算出压差信号波动的标准差；(3)将标准差进行无量纲处理；(4)拟合无量纲参数Z₁与含气率和雷诺数相关式；(5)拟合无量纲参数Z₂与含气率和弗劳德数的相关式；(6)联立关系式得到含气率与无量纲参数的关系式；(7)通过射频含水仪获得含水率W；(8)利用多相流分相模型进行总流量的计算；本发明提供的计量方法，通过加入雷诺数与弗劳德数，考虑了流动的影响，确保了计量精度。

技术领域

本发明属于多相流计量技术领域，特别是一种基于双喷嘴的油井多相流分相含率在线计量方法。

背景技术

在原有的开采过程中，为了解地层油气含量变化，需要对油井产出液中各组分的含率及流量进行连续计量并提供实时计量数据。

目前，原油计量方法包括有人工计量和在线计量。人工计量操作简单，但存在取样代表性差、连续性差且耗时等缺点，不能满足油田生产自动化管理的需要；在线计量可以改善油田生产自动化水平，实现实时监测功能，但是目前的产品大多存在适用性差，精度低等问题。

差压式多相流计量设备结构简单，可靠性高，技术成熟，成本低且维护方便，在多相流各流型下能够较为稳定的工作。在多相流领域，国内外专家学者利用差压原理计算多相流分相含率做了很多尝试和努力。Murdock、James、Chisholm、Smith、Lin、Steven和Steven and Hall等都对差压式流量计气液两相流的测量模型进行了理论和实验研究，获得了一系列的半经验测量模型，对于混合流量的计量有了很大提高。但这些经验模型适用范围窄，只在各自适用范围内有较好的效果。特别对于小流量，高含气的工况缺乏适应性。多相流计量技术远比单相流的难度大，因此，研究一种油井多相流分相含率在线计量方法及系统，使其满足计量精准，应用范围广且使用成本低，将会是一件十分必要且有意义的工作。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种油井多相流分相含率在线计量方法，该计量方法具有计量精准、应用范围广的优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于双喷嘴的油井多相流分相含率在线计量方法，包括以下步骤：

(1)采集两个喷嘴的瞬时差压值△P₁，△P₂；

(2)压差信号波动的标准差δP₁、δP₂，可以表示为：

其中，n为差压瞬时值采样个数；

ΔP_t1为差压一的时均值，ΔP_i1为差压一瞬时差压值；

ΔP_t2为差压二的时均值，ΔP_i2为差压二瞬时差压值；

(3)定义无量纲参数Z₁、Z₂：

Z₁＝δP₁/ΔP_t1 (3)

Z₂＝δP₂/ΔP_t2 (4)

(4)拟合无量纲参数Z₁与含气率和雷诺数相关式：

Z₁＝Aμ^a1(Re/10⁴)^b1 (5)