[发明专利]一种基于立管差压的多相流流体测量系统

说明书

本申请属于流量测量技术领域，特别是涉及一种基于立管差压的多相流流体测量系统。现有的油气水三相流量计，对环境和人体均有一定的危害性，后期成本较高。本申请提供了一种基于立管差压的多相流流体测量系统，包括流量计模块、密度计模块和数据采集处理模块，所述流量计模块与所述密度计模块连接，所述流量计模块与所述数据采集处理模块进行数据通讯，所述密度计模块与所述数据采集处理模块进行数据通讯；所述流量计模块，用于测量流体的虚高流量；所述密度计模块，用于测量流体的混合密度以及体积含液率；所述数据采集处理模块，用于采集数据后计算得到各相流量。避免了误差间的相互耦合，提高了检测精度。

技术领域

本申请属于流量测量技术领域，特别是涉及一种基于立管差压的多相流流体测量系统。

背景技术

石油和天然气作为支撑国计民生的重要战略资源，其勘探、开采、输送和加工等技术工艺都涉及到多相流量的计量问题，因此能够准确的对多相流进行计量具有十分重要的意义。

目前，油田常用的多相流量计量方法多采用测试井分离器进行油气水三相分离，然后利用单相仪表进行分别计量。这种模式虽然可以保证一定的精度，但由于分离器的体积一般较大、价格也较昂贵，而且分离过程十分耗时，因此，这种方法无法实现每一口油井的实时在线测量。此外，随着大部分陆上油田的开采进入稳产期，人们把更多的目光投向海洋。而寸土寸金的海上平台更是对多相流量计的尺寸提出了更高的要求。

现有的采用文丘里管和伽马密度计的组合形式的油气水三相流量计。伽马密度计利用伽马射线在不同密度介质中衰减速率不同这一特点来估算流体的混合密度，该技术方案的缺点是：放射源对环境和人体均有一定的危害性，且其生产、使用多需经过监管部门的批准，导致后期成本较高。

发明内容

1.要解决的技术问题

基于现有的采用文丘里管和伽马密度计的组合形式的油气水三相流量计。伽马密度计利用伽马射线在不同密度介质中衰减速率不同这一特点来估算流体的混合密度，该技术方案的缺点是：放射源对环境和人体均有一定的危害性，且其生产、使用多需经过监管部门的批准，导致后期成本较高。针对上述问题，本申请提供了一种基于立管差压的多相流流体测量系统。

2.技术方案

为了达到上述的目的，本申请提供了一种基于立管差压的多相流流体测量系统，包括流量计模块、密度计模块和数据采集处理模块，所述流量计模块与所述密度计模块连接，所述流量计模块与所述数据采集处理模块进行数据通讯，所述密度计模块与所述数据采集处理模块进行数据通讯；所述流量计模块，用于测量流体的虚高流量；所述密度计模块，用于测量流体的混合密度以及体积含液率；所述数据采集处理模块，用于采集数据后计算得到各相流量。

本申请提供的另一种实施方式为：所述流量计模块为差压式流量计模块，所述差压式流量计模块包括文丘里管，所述文丘里管上设置有差压传感器、压力传感器和温度传感器，所述差压传感器与所述数据采集处理模块连接，所述压力传感器与所述数据采集处理模块连接，所述温度传感器与所述数据采集处理模块连接。

本申请提供的另一种实施方式为：所述文丘里管包括依次连接的上游管路、收缩段、喉部、扩张段和下游管路，所述差压传感器设置于所述收缩段入口处与所述喉部之间，所述压力传感器设置于所述上游管路，所述温度传感器设置于所述下游管路。

本申请提供的另一种实施方式为：还包括含水率模块，所述含水率模块，用于测量体积含水率WVF或液中含水率WLR，测量所述体积含水率WVF时利用微波相位的平均值，测量所述液中含水率WLR时则利用微波相位的最大值；所述含水率模块包括若干微波传感器，每个所述微波传感器空间位置方向和角度不同。

本申请提供的另一种实施方式为：所述微波传感器包括传输线、密封圈和绝缘介质，所述传输线设置于所述密封圈内，所述密封圈设置于所述绝缘介质内，所述绝缘介质设置于管体内。