[实用新型]油气水三相流量仪

说明书

本实用新型属于测量技术领域，更进一步涉及一种用原油，天然气，水三相流量及化工、动力工程中任何其它气—液两相或多相流量的测量装置。

目前测量两相或多相流量采用的方法多为分离法，先将气体和液体分离，再分别以单相流量计进行测量，对于原油、天然气、水三相流量计量，国外大多采用放射性衰减技术测量相比率，以容积式或节流元件测量总体积流量。如英国的欧洲能源工程公司生产的油气水三相流量仪。结构十分复杂，用两套r-射线密度仪测量液气和油水比，设备总重量达10吨，价格达几百万元，类似的还有美国Texco石油公司的研制样机，也采用r-射线密度的，这种测量方法存在的最大问题是精度仪，价格昂贵。其它石油公司也有采用微波技术，电容，电导来测量油水比，这些方法和多相流流型有密切关系，往往适用于这一种流型，就不适用于其它流型，《多相流测量研究状况》1994年国际石油工程学会技术年会，SPE28515。《油气生产和输运中多相科学和技术》大陆石油工程会议，美国图尔萨大学SPE27958，1994。

本实用新型目的是提供一种测量可靠、稳定、测量精度高以及成本低的油气水及其它任何气液两相与多相流量的测量装置。

本实用新型包括文丘里管、取样管道、传感器、信号采集处理器。垂直设置的取样管道经倒U型管与主管道相连。U型管测量段两侧、取样管道、文丘里管分别装有非接触式压力差传感器，各传感器均经A/D转换器后接计算机。双文丘管里水平放置，温度传感器、压力传感器分别装于水平主管道内，主管道内设有阀门。

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

本实用新型中与油井相连的主管道1与两个文丘里管2水平相连，文丘里管经压力传感器11将压力差信号变为电流信号。垂直取样管道3经三通接头与主管道1相连。垂直取样管道3的长度为1.2米，测压点5距主管道不大于0.6米。垂直取样管道3的下部有一U型管17和主通道1相连，取样段水平出口17和主管道相连，其位置高于测压点5约0.3米。温度传感器13，压力传感器12，分别装于水平主管道1内，温度测点6与主管道1不相通，为一个6×1.5的密封圆管，压力测点7为压力传感器安装孔，倒U型管9两侧等距离开有测压孔8，10，与压力差传感器11相连。阀门4为截止阀门位于主通道1上垂直取样段的进口和出口之间。数据采集系统14为12位40KHZA/D采集板和传感器11、12、13相连，计算机15与数据采集系统14相连。打印机16与计算机15相连。非接触式传感器的头为法兰式结构，与三相流体介质之间设有一薄合金膜片，传感器内充满硅油。

油气水三相流体进入主管道1，首先进入双文丘里管2，前置文丘里管作为混合器，使三相流体混合均匀，第二个文丘里管用来测量三相流体总体积流量。温度传感器6，压力传感器7分别测量流体压力和温度，用来计算标准状态下气体流量。垂直取样段3用来测量油水比，测量段3和17和主通道1相连，可连续取样并将气体分离出。油水混合物在取样段3内流动速度缓慢，小于5毫米/秒，既防止气体混入，又能不断更换取样流体。油水比由压差法测量，由测压点5、传感器11测量到压差，就可得到油水比。取样段9用来测量气液比，由装于测压点8、10的压差传感器11测量压差，就可得到气液比。所有传感器11、12、13均与数据采集系统14相连。并和计算机15、打印机16连接成一体，计算机15将采集到数据进行计算，并由打印机16输出结果。

本实用新型采用双文丘里管测量油气水三相流量，具有准确度高、测量稳定的特点。前置文丘里管作为混合器，使气体和液体尽量均匀混合。垂直取样段3和17用来测量油水比，这种方法可用来测量0-100％的油/水比率，且不变流型及油水乳化的影响。倒U型管9用来测量气液比，和其它方法相比具有测量准确度高，测量重复性好，可测量气液比0-99.6％，几乎任意气液比都可测量。同时又有结构简单、测量灵敏度高的特点。