[实用新型]应用于油水两相流测量的电导式相关流量传感器

说明书

本实用新型涉及油田生产井内水为连续相的应用于油水两相流测量的电导式相关流量传感器，包含集流器和其上出口及电路筒。

在地面上，两相流量测量已有多种方法。应用较成熟的有涡轮流量计、差压流量计、超声波流量计、电磁流量计、热线风速仪、相关流量计等。对于井下多相流测量，由于受温度、压力、流体物性、仪器尺寸等条件限制，只有涡轮流量计获得较普遍的应用，涡轮流量计在井内油水两相条件下可实现较高精度的测量，但涡轮流量计仍具有以下不可克服的缺点：1、涡轮流量计具有可转动部件，涡轮轴承在井下环境中长期工作会有磨损。每次测量后的清洗、维修等因素都会严重地影响流量计的精度和可靠性。2、涡轮流量计测量的范围和精度受井内流体粘度影响严重。3、涡轮流量计存在着启动排量，即只有当井内液体流量大于某一流量值时才能驱动涡轮转动，涡轮流量计的启动排量一般大于1.0m³/d。

本实用新型的目的在于避免上述涡轮流量传感器存在的不足之处，而提供一种其测量范围及精度不受井内流体粘度影响的应用于油水两相流测量的电导式相关流量传感器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到：由集流器和其上出口及电路筒构成的测量仪器，在该仪器上的集流器与其上出口之间的外壳里插有绝缘衬套，在该衬套的内壁上镶嵌6个有间距的电极环；其中两端电极环作供电电极，中间两对分别接于电路两个放大器上构成本传感器，可实现本目的。

本实用新型与上述涡轮流量传感器相比较可具有如下优点：电导式相关流量传感器的电极环镶嵌在传感器的内壁上，无转动部件，维护简单，仪表常数稳定，能大大提高仪器工作的可靠性，能够用于粘度大的聚合物产出井、出沙井等的流量测量。另外，由于两对测量电极之间的距离可充分减小，能有效地延伸流量测量下限。并且由于传感器结构简单，设计独特，适合井下的工作环境。相关流量计所得到的动态实验结果表明，相关流量传感器流速测量范围为0.02m/s-2.79m/s，流量测量范围宽，因此完全可用于低产液井的流量测量。另外，传感器具有较好的重复性及稳定性，重复性误差为3.2％，能进行可靠的流量测量。

附图1是由相关流量传感器等部件构成的相关流量计示意图。

附图2是图1上集流器12和其上出口10之间外壳2结构示意图。

附图3是图2上各电极环的电路连接图。

下面结合附图将对本实用新型做进一步的说明：

由附图2结合附图1所示，在集流器12与其上出液口10之间于仪器外壳2里内壁上形成绝缘衬管1，在绝缘衬管1里内壁上形成6个有间距的凹形环槽，在每个环槽里镶电极环3，电极环4，电极环5，电极环6，电极环7，电极环8，两端电极环3、电极环8接于电路筒9中的恒流源上，中间电极环4、电极环5接于电路中运算放大器OP07C上及电极环6、电极环7接于电路中运算放大器OP07B上，构成相关流量传感器11。测量时，集流器12打开，流体从进液口13流入仪器内部，流经传感器11，由出液口10流出。其中恒流源是由输入电源V_i、运算放大器OP0A、电阻R₁和电阻R₂组成。