[发明专利]井口蒸气测量系统

权利要求书

1、一种用于测量流过管子的加压蒸气的干度和质量流率的系统，该系统包括：

一个位于上述蒸气流管子中的量孔；

测量经过上述量孔的压差的装置；

一个在上述管子中位于上述量孔下游的节流器；

测量上述管子中上述量孔和上述节流器之间的静压的装置；

对上述压差和上述静压产生响应以确定流过上述管子的蒸气干度和质量流率的装置。

2、一种如权利要求1所述的系统，其特征是，质量流率和蒸气干度是通过求解下述方程而确定的：

节流器方程：

M＝a (C²P)/(X^b)

量孔方程：

M=358.93CoFaFWY2d21-β4φVexp]]>

式中

a，b＝常数，其数值由节流器流动数据确定

c-节流嘴尺寸，英寸

Co＝量孔流量系数

d＝量孔直径，英寸

ψ＝量孔压差，英寸水柱

Fa＝量孔的热膨胀系数

Fw＝量孔的排水孔系数

M＝质量流率，lbm/hr

Vexp＝量孔流动的实验比容，ft³/lbm

X＝蒸气干度，馏分

Y₂＝蒸气膨胀系数

β＝贝塔比率＝量孔直径/管子直径

3、一种如权利要求2所述的系统，其特征是，Vexp的数值是按照下式计算的：

V_exp＝AV_fgX^B+V_g

式中常数A和B是由量孔流动确定的，而Vf和Vfg的数值是按照蒸气压力确定的。

4、一种用于测量管子中在400至1000psig范围的压力下流动的蒸气的干度和质量流率的方法，包括同时求解方程：

q=2.456 (C²P)/(X^0.4204)

和

q=15.012d21-β4φVfgX1..354+Vg]]>

式中

q＝蒸气流率，bpd-cwe（每天的蒸汽桶数-冷水等量）

c＝节流嘴尺寸

p＝蒸气压力，psia

X＝蒸气干度，馏分

d＝量孔直径，英寸

β＝量孔直径对管子直径之比

ψ＝量孔压差，英寸水柱

Vfg＝汽化比容，ft³/lbm

Vg＝饱和液体比容，ft³/lbm

5、如权利要求4所述的方法，其特征是，Vf和Vfg数值是按照下式确定的：

VfVc=Σm=04Hm(PPc)m]]>

VgVc=(PcP)Σi=09Ji(PPc)i]]>

Vfg＝Vg-Vf

Vg＝饱和蒸气比容，ft³/lbm

Vf＝饱和液体比容，ft³/lbm

Vc＝临界状态比容，ft³/lbm，＝0.049747ft³/lbm

Vfg＝汽化比容，ft³/lbm

P＝蒸气压力，psia

Pc＝蒸气临界压力，＝3198.807psia

J₀＝2.8570183E+00

J₁＝1.1796202E+00

J₂＝-6.0239948E+00

J₃＝5.5896454E+00

J₄＝2.8224224E-01

J₅＝-1.1378390E+00

J₆＝-4.1258599E+00

J₇＝5.3664933E+00

J₈＝-1.7579898E+0

J₉＝-9.5465496E+0

H₀＝3.4444232E-01

H₁＝4.6716602E-01

H₂＝1.1950608E+00

H₃＝-2.1301049E+0

且P是在量孔和节流器之间测量的。