关于多相流的流量测量方法

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多相流就是两种或两种以上不同相的流体混合在一起流动。用于多相流流量测量的流量计大致可以分为三类:分离式多相流量计、在线式多相流量计和其它型式的多相流量计。

一、分离式多相流量计

      分离式多相流量计的特点是对多相流不论是全部或部分分离开都能在线测试三相流中的每一相。在每一座生产平台附近都有测试分离器,它是三相流量计计量的基础。它能将油、气、水混合物分成三相,并且能在出口测量出油、气、水各自单相流量。

1、分离总流量式多相流量计

      该种类型的多相流量计能将多相混合物的总流量分开。通常只分为气相和液相,然后再使用一个单相气体流量计测量气体流量.该种气体流量计应能承受气相中夹带一定量的液体。另外再使用一个单相流体流量计测量液相流量,液相含水率可用一个在线水组分测量仪完成。

2、在线取样分离式多相流量计

      这种型式的多相流量计特点是其分离不是在总的多相流管线上,而是在取样旁通管线上、将取样后的流体分为气相和液相,液中含水率可用在线含水分析仪测出,而多相流总液量和气液比必须在主流量管线上测得。为了确定油、气、水三相混合物的质量和体积流量,要求进行三方面测试:

  • 气/液比(GLR)测量——可用伽玛吸收法、振动管、中子探测脉冲或称重法。
  • 多相流量测量——可用放射性、声波、电子信号相关法、文丘里管、V锥体或Dall管压差法、机械式(例如;容积式或涡轮流量计)等方法。
  • 液中含水率(WLR)测量——可用电阻或振动管法。

二、在线式多相流量计

      在线式多相流量计的特点是在多相流管线上不经任何分离,直接测量各相的比例和流量。

      各相的体积流量是用各相的速度乘以面积比例表示的。这就意味着最少要测量或估计六项参数,有些多相流量计假设二相或三相以相同的速度移动,这样就能减少测量参数。在这种倩况下,一种办法是必须采用混合器或是建立一组标定系数。在线式多相流量计一般联合采用下列二种或多种测量技术:①微波技术;②电容;③伽玛吸收;④中子探测脉冲;⑤放射性、声波或电子信号相关法;⑥文庄里管、V锥体或Dall管压差法;⑦容积式或涡轮流量计。

三、其它型式多相流量计

      其它型式多相流量计包括先进的信号处理系统、能从多相流管线上测得信号、即用时间变量信号处理器的分析功能估算出各相的比例和流量值。信号处理器可以是一个中枢网络、或另一模拟识别、变静态信号处理系统。例如:多相计量系统同样也是在处理模拟程序的基础上一并采用参数估算技术发展起来的。以此代换预测管线终点的流态,将管线终点的压力和温度测出后输入到模拟程序中,位于上游或下游的压力和温度也应测出。当沿管线走向图的流体性质已知时,就可能估算出各相的比例和流量。