多相流量计性能评价与应用

多相流量计的测量不确定度通常以液流量、气流量和含水率三个参数的不确定度进行表示,同时还要给出相应参数不确定度的置信水平。国内外比较认可的测试数据分析通常采用统计法和图示法相结合的方法。利用当前的多相流计量技术和方法,在一定测量范围内,多相流量计液流量、气流量和含水率的测量不确定度可分别达到5%～10%、10%～20%和2%～5%,其相应的置信水平应满足90%或更高。在选用多相流量计时,要根据实际需要,结合测试得出的误差分布图,从经济、实用的角度来选择。

一种计量稠油中油气水三相流的方法和装置研究

油田现场稠油井黏度大、流动性差,传统的分离计量方法很难对其准确计量;另外,稠油油井的流量范围较宽,每天产油量可以从几桶到1 000多桶,可以从不含气到含气率高达80%,一般计量设备难以覆盖这样的井况条件。为了解决这些难题,研究了一种计量稠油中油气水三相流的方法,可以适应较宽的油井产量范围,该方法包含一个文丘里流量计、双能伽马传感器和配备差压传感器的小型分离器。当稠油多相流流量较高处于文丘里流量计的计量范围内时,采用文丘里流量计和双能伽马传感器来测量稠油中的油气水流量,同时考虑低雷诺数流动条件下对文丘里流出系数的实时动态计算,建立了适当的模型。当稠油多相流流量处于文丘里流量计的下限或呈间歇流时,利用小型分离器内累积的液相差压对液相进行称重式计量,结合伽马传感器测得的相分率,可得油气水流量。该方法利用伽马射线技术测量稠油的相分率,使得稠油的相分率计量更精确,不受稠油形态的影响;同时,结合准确的称重计量原理,真正实现了对稠油进行油气水三相的在线实时计量。实验结果表明,液相流量、含水率、气流量标准偏差分别为4.2%、1.5%、6.3%。

利用差压流量计计量湿气

湿气是一种特殊的气液两相流动形态,广泛存在于油气开采、化工、能源动力等各个行业。国际上用于湿气计量的差压流量计主要有孔板流量计、文丘里管和V型锥流量计3类。差压式流量计计量湿气的研究相对比较成熟,公布了许多差压式流量计计量湿气的数学模型,但这些模型都有较严格的适用条件,对工况变化的适应性不强,同时目前公布的实验数据也不能涵盖整个行业所需的范围。为使用于湿气计量的差压流量计获得准确修正,建议预先在安装于油田或现场的相对可靠和具有溯源性的湿气测试设备上对仪表进行测试。

用两相图描述多相流量计的性能

通过利用以文丘里为原理的多相流量计计量实例给出用两相图表示仪表测量范围的方法。两相图提供了一种便于确定多相流量计适用性(现场工作范围)的直观方法,它可以准确地描述多相流量计测量范围,从而判断该多相流量计是否满足一个确定现场的测量要求,所以两相图对于多相流量计选型具有很重要的现实意义。

管输天然气贸易计量中压缩因子的计算

管输天然气的贸易结算经常采用体积计量和能量计量两种方式,压缩因子作为计算参数直接影响到计量准确度。国家标准GB/T 17747提供了天然气压缩因子的两种计算方法:摩尔组成法和物性值法。目前国内管输天然气压力普遍在6 MPa以上、12 MPa以下,在这种工况条件下,物性值法计算压缩因子与摩尔组成法计算结果偏差比较大,尤其是非烃含量高(高含N2或CO2)的气体,采用物性值法更需慎重。在管输天然气贸易计量中,应采用适用范围更广,计算精度更高的摩尔组成法;物性值法是在现场增设在线物性参数测量仪器而采用的简单方法,此方法适用于无法得到气体组成且对计量准确度要求不高的情况。