[发明专利]油气水三相流流动参数声电传感器组合测量方法

摘要

本发明涉及一种油气水三相流流动参数声电传感器组合测量方法，方法如下：按自下而上依次顺序地安装在垂直小管道内：脉冲透射式贴片形状超声传感器，带保护电极的弧形对壁式电导传感器和插入式电导传感器；利用透射式超声传感器提取油气水三相流持气率；利用插入式电导传感器获得油气水三相流相关流速；基于带保护电极的弧形对壁式电导传感器响应信号，提取油气水三相流持水率；实现三相流总流量及分相流量预测。本发明可对油气水三相流进行有效测量。

主权项

一种油气水三相流流动参数声电传感器组合测量方法，用于在内径20mm的小管径内的以水为连续相的油气水三相流相关速度及分相持率的测量，采用插入式电导传感器进行油气水三相流相关流速测量，采用带保护电极的弧形对壁式电导传感器进行油气水三相流持水率测量，采用透射式超声传感器进行油气水三相流持气率测量，最后实现总流量及分相流量预测，方法如下：(1)按自下而上依次顺序地安装在垂直小管道内：脉冲透射式贴片形状超声传感器，带保护电极的弧形对壁式电导传感器和插入式电导传感器；(2)利用透射式超声传感器提取油气水三相流持气率，其发射端和接收端均为贴片状，发射端面与小管道内壁尽量保持光滑，当油气水三相流流过超声传感器时，采集超声传感器输出信号，并提取每个脉冲触发周期内的声波首脉冲幅值最大值，即能量最大值作为一次触发采集到的信号，经过多次触发采集，可获取超声传感器接收端声波脉冲最大值序列；(3)利用插入式电导传感器，其包括插入体和镶嵌在其外表面的电导传感器，电导传感器包含两组分别分布在上游和下游的电极，其中，插入体的作用是使其周围的环形通道内局部流速及局部浓度非均匀分布程度得到显著改善，进而获取高相似性的上游及下游测量电极相关信号，达到三相流相关流速与实际总流速之间的有效相关；基于插入式电导传感器上下游电极测取的相关信号，通过计算两列相关信号互相关函数峰值对应的渡越时间，根据相关电极之间的间距，计算出油气水三相流相关流速。(4)基于带保护电极的弧形对壁式电导传感器响应信号，并利用Maxwell方程可提取油气水三相流持水率；(5)实现三相流总流量及分相流量预测。