[实用新型]气液多相流流量测量装置

说明书

本实用新型属于多相流测量技术领域，具体地讲，涉及一种适用于气液多相流尤其是油气水三相流的流量测量装置。

气液多相流流量测量技术是决定未来油气工业成功的关键技术之一，尤其是对于海洋、沙漠、极地等环境中的油气田开发而言。近年来，国内外在气液多相流流量测量技术的研究方面已经取得了重要的进展。但是，由于气液多相流的流型的复杂性和多变性，现有的绝大多数的气液多相流流量测量装置还只能适用于某一种或几种流型。因此，目前气液多相流测量技术领域中的技术难点之一就是如何有效地调整和控制气液多相流的流型。在目前已有的技术中，本发明人申请的名称为“段塞发生装置以及使用该装置的油气水三相流量测量装置”的中国实用新型专利申请97229522.4给出了一种气液多相流流型调整和流量测量的技术方案，并且已经在陆上油田的油气生产实践中得到了成功的应用。但是，上述装置中包含有可动部件，在海洋、沙漠、极地油田的无人环境中不适用；在无人环境中，测量装置的可靠性超越了其他所有的技术要求，是用户需要考虑的首要因素。因此，开发研究无可动部件的、能够适用于多种流型的气液多相流流量测量技术是目前多相流技术在海洋、沙漠、极地油田中推广应用所需要解决的最重要的问题之一。

本实用新型的目的在于提供一种能够适应多种流型并且适于安装在无人环境中的气液多相流流量测量装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种气液多相流流量装置，安装在一段气液多相流过流管道上，用于测量气液多相流中各相的流量，其特征在于包括：顺序安装在气液多相流过流管道上的静态段塞发生装置和互相关流量测量装置；顺序安装在所述气液多相流过流管道上的多相流调整装置和多相流相分率测量装置，其中所述多相流调整装置位于所述互相关流量测量装置的下游，或者所述多相流相分率测量装置位于所述静态段塞发生装置的上游；还包括：数据采集和数据处理装置，对所述多相流相分率测量装置和所述互相关流量测量装置的测量数据进行采集和处理，计算气液多相流中各相的流量。

此外，该装置还可以包括：一个节流式流量测量装置，安装在所述气液多相流过流管道上位于所述多相流调整装置下游并且与所述多相流相分率测量装置相邻或相同的位置上；以及，一个温度测量装置和一个压力测量装置，分别安装在所述气液多相流过流管道上。

本实用新型所提供的气液多相流流量测量装置结构简单，压力损失小，尤其是该装置没有任何可动部件，可以杜绝机械故障的发生，并能长期可靠地运行，因此非常适合于在海洋、沙漠、极地油田的无人环境中安装使用。此外，该装置能够适用于多种流型，具有较高的测量精度和较宽的适用范围。

通过以下结合附图对本实用新型的较佳实施例的详细说明，本实用新型的其他优点将会更加明显。

图1是本实用新型的气液多相流流量测量装置的一种实施方式。

图2是本实用新型的气液多相流流量测量装置的又一种实施方式。

图3至图7分别示出了本实用新型中所采用的静态段塞发生装置的多种实现方式。

图1示出了本实用新型的气液多相流流量测量装置的一种实施方式。在图1中，一个静态混合装置2，一个多相流相分率测量装置3，一个静态段塞发生装置4和一个互相关流量测量装置5顺序安装在一段气液多相流过流管道1上，一个数据采集和数据处理装置6对所述多相流相分率测量装置3和所述互相关流量测量装置5的测量数据进行采集和处理，计算出气液多相流中各相的流量值。例如，在油气水三相流进行测量时，所述多相流相分率测量装置3测量出油、气、水三相的相分率f_o、f_g和f_w，所述互相关流量测量装置5测量出油气水三相流的总流量Q，那么，油、气、水三相流各相的流量Q_o、Q_g和Q_w就可以根据下列公式计算得到：

    Q_o=Q×f_o    (1)

    Q_g=Q×f_g    (2)

    Q_w=Q×f_w    (3)