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油气田地面工程第卷第期.
三相不分离流量计量技术研究
李国娜吉万成靳呈松孙雪琼孟波
.中国石油塔里木油田分公司;.首都师范大学科德学院
摘要:在吉拉克凝析气集中处理站现场直测量管段内油相流速和水相流速相同。
试验挪威公司的三相流量计,将三
相流量计安装在三叠系计量分离器前端汇管
上,在线实时计量单井油气水产量。通过现
场测试证明, 三相流量计的
可重复性和精度能达到现场试验验收依据中
的相关技术要求,可适用于高压凝析气井计
量分析及资料录取工作。
关键词:流量计;测量;相分率;流
速;流量率
装置结构
图三相不分离流量计内部视图
三相不分离流量计主要由伽玛密度计、
相分率流速信号处理流量率
电容测量及传感器、电导率测量及传感器、文丘里
装置和流量计算机构成。数据采集系统主要有温度
变送器、压力变送器、差压变送器、伽玛密度计、
电容传感器、电导传感器和流量计算系统构成。结圈
构见图、图。
图三相不分离流量计测量原理
设:为体积流量率; 为体积相分率; 为流速
—
体积相分率等于相分率与测量管横截面积的乘
积,由于测量管横截面积已知,油气水各相流量率
的计算可转换为相分率和各相流速的计算。
相分率的计算。设:油为油相密度;水为
水相密度;气为气相密度油相密度、水相密度和
气相密度计量前输人;￡为油相电容率;￡水为水
相电容率;为气相电容率油相电容率根据输人
的流体丁参数由流量计算机求得,水相电容率
图三相不分离流量计结构
为常数,约等于,气相电容率为常数,约等于
; 为油相电导率; 为水相电导率;气为气相
测量原理
乜导卒水桐电导率根据输入的流体丁参数南
三相不分离流量计测量原理见图。流量计算机求得,油相电导率和气相电导率均为常
单井来油气水混合物假设为四相流体,即油、;触合物为混合物密度;￡混合物
水、离散气体和游离气体。大气泡流速与气体流速为混合物电容率;混台物为混合物电导率混合物
相同大气泡即为离散气体,小气泡流速与液体密度用伽玛密度计可测得,混合物电容率用电容传
流速相同小气泡即为游离气体,三相流量计竖感器可测得,混合物电导率用电导率传感器可测
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油气田地面工程第卷第期.
得;为气相分率; 为水相分率;,为油相分率文丘里装置流速计算公式
气相分率为单位时间内大气泡和小气泡在混合物—而
中占的体积百分数,水相分率为单位时间内水相在其中: 为质量流速;为文丘里差压;为流量
混合物中占的体积百分数,油相分率为单位时间内系数, —。,; 为补偿系数, 一/
油相在混合物中占的体积百分数,、和,均为方/一;。为雷诺系数; 为内外径比,文氏
程中的未知变量。喉管内径/文氏管内径;￡为扩大系数,￡一
电容率方程:￡混合物一￡气,￡水,,￡油厂/,,,;,为定压热容与定容热容的比值,,
电导率方程: 合物一口气,卢口水,,油一/; 为文氏喉管通过面积。
密度方程:混合物一气,卢水,,油得出油气水相分率和气液相流速,求解方程
归一方程: ,一即可算出油气水各相的体积流量率。
混合物低含水期电容率传感器工作,电容率方主要技术指