[发明专利]一种基于喷嘴的低产气井湿气两相流量计量方法

说明书

本发明涉及天然气计量技术领域，特别涉及一种基于喷嘴的低产气井湿气两相流量计量方法，包括采集管道内待计量湿气的温度T和压力P，计算待计量湿气中气相密度ρ_g和粘度μ_g；再以一定时间为一个区间，在该一定时间内采集1个待计量湿气的温度值T，30个压力值P[30]，3000个差压值△P[3000]；对以上数据进行滤波处理，剔除掉过高过低的异常值，然后进行均值计算得到压力P_tp，差压△P_tp；本发明提供的计量方法通过利用高频差压进行实时数据采集，使得数据更加反映正式流动状态，计算更加可靠；利用差压均值和标准差，间接计算单相气和单相液流经节流件的差压，进而计算气液两相的流量，计算方法新颖独特，同时确保了对气液两相流量计算的准确性。

技术领域

本发明涉及天然气计量技术领域，特别涉及一种基于喷嘴的低产气井湿气两相流量计量方法。

背景技术

湿天然气井的气液两相流动十分复杂，两相流形成机理和运动规律尚未完全被认识，两相流参数的测量难度较大，需要建立合适的数学和物理模型，选择特征参数，研发特种仪器以及采用先进的数据处理方法。

现有气液两相流的参数测量多采用分离法，但是该方法所用分离设备体积庞大，占地面积大且费用较高。节流式差压流量计的结构简单、容易替换且可靠性较高，因此基于节流式差压流量计的两相流测量模型的研究一直受到大量研究者的重视。Murdock、Bizon和Collins、V.C.Ting等，对多相流相关模型做了大量的实验研究，提出很多修正公式。贺登辉、白博峰等人分析了两相流的质量流量系数K的影响因素，并提出了一种新的两相流测量模型。Lockhart和Martinelli根据两相流在管内的摩阻压降规律定义了与两相流的液相含率相关的参数，洛玛参数(XLM)；克列姆莱夫斯基用不同节流比孔板流量计在假设两相流为均相流的基础上，利用大干度的水和水蒸气混合的流体进行了大量实验，通过实验得到两相流的压降关系式，并得到按绝热膨胀计算流量时的修正因子K。R.V.Smith和J.T.Leang认为气液两相的压降高于单相气的压降是由于液相对气相的阻塞，因此，提出用阻塞系数来修正两相流的计量流量。Chisholm利用孔板流量计进行水和水蒸气的两相流实验，推导得到滑动比与密度比的关系，证明了两相流的压降大小与含气率和工作压力有关；林宗虎基于分相流动假设提出文丘里管的气液两相流流量计算相关式，并通过改变修正系数的方法将适用于孔板流量计的压降模型应用到文丘里流量计中。岳伟挺、张宏建等人认为两相流的压差波动与两相流的空隙度有关，并进行相关实验。研究结果表明，空隙度从0到1的过程中，差压波动先升高后降低，波动大小主要取决于空隙率，同时也受流量、压力的影响。

近些年国内外能源和仪表类企业也开始投入研究，希望能够打造计量精准的多相流产品，有了很多的研究成果，但多数只能在一定工况条件下计量准确，且各方法均存在一定的短板。比如放射法计量相对精准，但造价高、结构复杂、存在安全顾虑；文丘里节流法受硬件结构限制，节流内径不能太小，因此对于低产气井无法测量，无法形成有效差压进行计量。

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基于喷嘴的低产气井湿气两相流量计量方法，实现低产气井中气液两相流量的准确计量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于喷嘴的低产气井湿气两相流量计量方法，包括以下步骤：

(1)采集管道内待计量湿气的温度T和压力P，利用经验公式计算待计量湿气中气相密度ρ_g和粘度μ_g；

ρ_g＝f(T，P)；

μ_g＝f(T，P)；

(2)以一定时间为一个区间，在该一定时间内采集1个待计量湿气的温度值T，30个压力值P[30]，3000个差压值△P[3000]；