[發明專利]用于測量多組分流中的一個組分密度的方法和設備

有效

• 申請號: 200910141701.6
• 申請日: 2005-06-29
• 公開（公告）號: CN101576464A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: J·D·拉斯基
• 申請（專利權）人: 微動公司
• 主分類號: G01N9/32
• 分類號: G01N9/32;G01N9/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 薛 峰

技術領域

本發明涉及井流量測量的領域，更具體的是，涉及油流量計算設備。

背景技術

氣和油井可具有從井口出來的多相流。需要對從井口出來的總流量進行測量。為了測量總流量，氣流通常與液流相分離，并且氣流和液流分別測量。該氣流和液流可采用不同的科里奧利(Coriolis)流量計進行測量。液流通常包含油和水兩者。為了精確地測量在液流中的油量，就必須確定在液流中的水量。為了確定在液流中的水量，需要確定該水的密度。當前，通過對井口流出的水周期性地采樣和利用比重計確定該密度，可確定水的密度。該方法具有許多問題。一個問題是水的密度可能隨著時間變化。如果水的密度變化并且使用舊的密度測量值，在液流中油量的計算值會變得不精確。在高含水率的流體中比在低含水率的流體中該不精確問題更嚴重。最小化該不精確性的一個方法是對水密度頻繁采樣。然而，從系統中除去樣品并且測試該密度是一項費力和費時的工作。

因此，需要一種更佳的確定流中油量的系統和方法。

發明內容

已經公開了一種方法和設備，其用來確定通過管道的多組分流中一個組分的密度。該多組分流被分成兩個流束，其中第一流束基本上具有第一組分的所有流。測量第二流束的密度。

多個方面

本發明的一個方面包括用于確定在多組分流中一個組分密度的方法，包括引導液體流到管道，該液流由至少第一材料和第二材料組成，該方法的步驟的特征在于：

將液流分為第一流束和第二流束，其中第一流束的流率大于第二流束中的流率，并且其中第一流束基本上包括所有的第一材料；

測量第二流束中的液體的密度。

優選，該方法還包括其中第一材料為油。

優選，該方法還包括其中第二材料為水。

優選，該方法還包括其中第二材料比第一材料密度大。

優選，該方法還具有以下特征：

測量在第二流束中流動的液體的溫度。

優選，該方法還具有以下特征：

測量通過該管道的材料的總流量；

部分基于在第二流束中的液體的密度確定在管道中流動的第一材料的量。優選，該方法還包括下面特征，重力用于基本上將所有第一材料分到第一流束中。

本發明的另一個方面包括用于確定在多組分流中一個組分密度的方法，該方法包括引導液體流進入管道，其中該液體由至少油和水組成，其中該方法的步驟的特征在于：

從在該管道中流動的液體中持續分離少量的水樣品并且測量該水的密度。

優選，該方法的特征在于利用科里奧利流量計測量水的密度。

優選，該方法的特征在于連續測量水的密度。

優選，該方法還具有以下特征：

部分基于測得的水密度確定在管道中流動的油量。

優選，該方法還具有以下特征：

利用該水的密度確定液體的含水率。

本發明的另一個方面包括一種用于確定在多組分流中一個組分密度的設備，該設備具有第一管道，該管道構造為容納由至少第一材料和第二材料組成的液體，該設備的特征在于：

第二管道連接到第一管道，并且被構造以從液體中提取第二材料的樣品。

第一科里奧利流量計連接到第二管道，并且被構造以測量在第二管道中的第二材料樣品的密度。

優選，具有第二管道的設備還具有以下特征：

分離箱，其具有頂半部和底半部，其中第一管道流入分離箱中并且第二管道連接到分離箱的底半部上。

優選，該設備還具有以下特征：

第二科里奧利流量計，其連接到第一管道，并且被構造以測量在第一管道中流動的液體的密度；

處理器，其連接到第一和第二科里奧利流量計，并且被構造以部分基于從第一科里奧利流量計得到的密度測量值，確定在管道中的液體中第一材料相對于第二材料的比。

優選，該設備特征在于第一管道具有第一直徑并且第二管道具有第二直徑，并且第一直徑大于第二直徑。

優選，該設備特征在于第二直徑小于第一直徑的1/10。

優選，該設備特征在于第一管道具有第一流率并且第二管道具有第二流率，并且第一流率大于第二流率。

本發明的另一個方面包括一種用于確定在多組分流中一個組分密度的設備，該設備具有一個管道，該管道包含有至少第一材料和第二材料組成的流動液體，該設備的特征在于：

一種裝置，用于流動液體分為第一流束和第二流束，其中第一流束的流率大于第二流束中的流率，并且其中第一流束基本上包括所有的第一材料；

一種裝置，用于測量在第二流束中材料的密度。

附圖說明