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一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計及測量方法
【專利摘要】本發明提供了一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計，包括垂直安裝的定容積的圓柱計量管，內置可上下移動的活塞；所述計量管中心同軸安裝一根帶氣液浮球的磁致伸縮液位計，用于管內液位測量；所述計量管的兩頭各接兩個電動閥控制油氣水混合液的進排換向，可以控制所述計量管分別實現下進液、上排液以及上進液、下排液；所述計量管上端裝有泄氣閥，用于對氣體泄壓；所述計量管上還安裝有溫度、壓力和密度變送器，實現油氣水三相的各相體積流量計量。本發明具有較高的精度且不含放射線。
【專利說明】一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計及測量方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及油田單井采出液的油氣水三相的流量計量,具體一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計及測量方法。
【背景技術】
[0002]原油油井采出液主要含有油、天然氣、水等介質，它在管道中輸送時，不論是油氣水三相混輸還是油水兩相輸送或者是天然氣濕氣輸送都是屬于典型多相流問題。
[0003]油氣水多相流量計是油田開采的原油在管道中輸送時進行油、氣、水三相介質流量計量的儀表，可以廣泛應用于陸上油田和海上石油工業中。由于多相流動的復雜性，油氣水多相流量計的研制有較大的難度，目前存在多種多相流量計的研制技術路線。
[0004]油氣水多相流量計的研究工作始于1980年左右，到目前為止有不少研究機構致力于研究開發適用于油井采出液的三相流量計。但由于多相流動的復雜性和應用條件的多變性，使得多相流量計的研究難度很大，至今仍然沒有商業化的多相流量計能完全滿足工業應用的要求。而且，由于油田油層儲量管理和開采技術的發展需要，對水下甚至井下應用的多相流量計的需求也日益迫切。近年來，隨著相關研究工作的進展，多相檢測的新技術不斷出現，這使得未來多相流量計的性能有可能得到很大改善，出現更好的商業化的多相流量計產品。一個理想的多相流量計應具有合理的精度(典型值±5%/每相流體)、可靠、不受流態影響及適用于寬相含率變化范圍。目前已經商業化了的三相流量計，其中大多數系統都擁有相密度、相含率和相速度測量部件以利于各相流體的質量流量的測量，但針對油井采出液這種流量和相含率波動范圍大和流動復雜的場合，現有技術的應用依然有很大困難。目前多相流量計的有效相含率測量主要依賴放射線技術，但是我國近年來大幅度提高了對放射線的使用監管，不鼓勵放射線的使用，同時在放射技術應用的工業領域也對放射線的使用持有相當的戒心，普遍持不歡迎的態度。因此，對于多相流量計的研發思路而言，不含放射線的測量技術是目前的首選。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種不含放射線的、具有合理的精度、可靠、不受流量、流態波動影響及結構簡單的油氣水三相流量計。
[0006]為了解決上述問題，本發明提供一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計，包括垂直安裝的定容積的圓柱計量管，內置可上下移動的活塞；所述計量管中心同軸安裝一根帶氣液浮球的磁致伸縮液位計，用于管內液位測量；所述計量管的兩頭各接兩個電動閥控制油氣水混合液的進排換向，可以控制所述計量管分別實現下進液、上排液以及上進液、下排液；所述計量管上端裝有泄氣閥，用于對氣體泄壓；所述計量管上還安裝有溫度、壓力和密度變送器，實現油氣水三相的各相體積流量計量。
[0007]進一步，所述活塞和管壁間是滑動緊配合，活塞兩側流體密封。[0008]進一步，所述油氣水混合液的進排換向由可編程控制器控制4個電動閥的開閉順序來控制，分別實現油氣水混合液的下進液和上排液行程和上進液和下排液行程。
[0009]進一步，所述泄氣閥位于所述計量管距底部4/5高度處。
[0010]本發明還提供一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計的測量方法，包括如下步驟:
[0011]在下進液、上排液標定行程，測量液相液位值L1、活塞由下止點到達上止點用時L，讀取定容管壓力信號P1和溫度信號T1 ；
[0012]記錄管內液體上升到所述泄氣閥位置時的液相液位值L2和管內混合密度值P總；
[0013]標定油水比為
【權利要求】
1.一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計，其特征在于:包括垂直安裝的定容積的圓柱計量管，內置可上下移動的活塞；所述計量管中心同軸安裝一根帶氣液浮球的磁致伸縮液位計，用于管內液位測量；所述計量管的兩頭各接兩個電動閥控制油氣水混合液的進排換向，可以控制所述計量管分別實現下進液、上排液以及上進液、下排液；所述計量管上端裝有泄氣閥，用于對氣體泄壓；所述計量管上還安裝有溫度、壓力和密度變送器，實現油氣水三相的各相體積流量計量。
2.如權利要求1所述的一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計，其特征在于: 所述活塞和管壁間是滑動緊配合，活塞兩側流體密封。
3.如權利要求2所述的一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計，其特征在于: 所述油氣水混合液的進排換向由可編程控制器控制4個電動閥的開閉順序來控制，分別實現油氣水混合液的下進液和上排液行程和上進液和下排液行程。
4.如權利要求3所述的一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計，其特征在于: 所述泄氣閥位于所述計量管距底部4/5高度處。
5.一種如權利要求1所述的一種三相混輸的定容管活塞式油氣水三相流量計的測量方法，其特征在于，包括如下步驟: 在下進液、上排液標定行程，測量液相液位值L1、活塞由下止點到達上止點用時h，讀取定容管壓力信號P1和溫度信號T1 ； 記錄管內液體上升到所述泄氣閥位置時的液相液位值L2和管內混合密度值P總；



標定油水比為
【文檔編號】G01F11/28GK103868560SQ201410061830
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年2月24日 優先權日:2014年2月24日
【發明者】張向文, 李東暉, 許德禹, 吳應湘, 李開興 申請人:中國科學院力學研究所