[发明专利]超声与浮子组合式三相流分相流量测量方法

摘要

一种超声与浮子组合式三相流分相流量测量方法。主要解决现有的油井内流体油、气、水三相并存而影响分相流量结果的问题。其特征在于包括以下步骤：a、通过测量装置使水相与油气分离，并通过集流密封伞布将套管内的截面空间封闭，使水相出口与集流密封伞布之间为相对静止的水相；b、通过装置内的超声探头向下发出超声波，超声波在油泡和气泡表面发生反射，可实现泡体速度测量；c、进入集流通道的水相在向上流动过程中，流动压力使浮子产生位移，水相流量转化为浮子位移量，从而完成水相分相流量测量。该方法采用超声波实现油相与气相的流量测量，采用浮子流量计实现水相的流量测量，从而完成三相分离流量测量，测量结果准确。

主权项

一种超声与浮子组合式三相流分相流量测量方法，其特征在于包括以下步骤：a、通过测量装置使水相与油气分离，并通过集流密封伞布将套管内的截面空间封闭，使水相出口与集流密封伞布之间为相对静止的水相，溢出的油泡和气泡在相当于静止的水相中向上漂流；b、通过装置内的超声探头向下发出超声波，超声波在油泡和气泡表面发生反射，部分反射波被探头接收，设探头向下发出的超声波频率为f0，泡体以速度u向上运动，超声波在泡体面发生反射，反射回来的超声波频率发生偏移，记为f’，则偏移量△f为： Δf = f 0 - f ′ = 2 f 0 u ( cos θ ) / c - - - ( 1 ) 其中，c是声波在水中的传播速度；θ是发射波与泡体运动方向的夹角，表达式（1）将反射波频率偏移量与泡体的速度建立关系，可实现泡体速度测量；将声波反射信号转化为电压信号，记为v，该电压信号是油泡和气泡反射信号的叠加，即油相和气相的分相流量可以用表达式（2）表示： Q o = k o ∫ f 2 f 1 v o ( f o ) Q g = k g ∫ v o ( f g ) - - - ( 2 ) 上式中Qo是油相的流量，Qg是气相的流量，ko代表油相流量转换系数，kg代表气相流量转换系数；c、进入集流通道的水相在向上流动过程中，流动压力使浮子产生位移，水相流量转化为浮子位移量，从而完成水相分相流量测量。