[發明專利]一種基于熱力學的流量計及測量方法

有效

• 申請號: 201610087498.9
• 申請日: 2016-02-16
• 公開（公告）號: CN105628118A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 郭應舉;李白;賴曉虎;盧輝
• 申請（專利權）人: 陜西華晨石油科技有限公司
• 主分類號: G01F1/684
• 分類號: G01F1/684
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于熱力學的流量計，其特征是，所述基于熱力學的流量計包括：

殼體，殼體的內部設置有貫穿殼體的過線管，以及設置在殼體內的THR 加熱探頭和PT1000溫度傳感器探頭；

所述THR加熱探頭設置在殼體內一端，THR加熱探頭內設置有金屬鉑， 金屬鉑通過導線接入電子儀接頭，并通過與電子儀接頭耦合電路測定電流和 電壓，PT1000溫度傳感器探頭設置在殼體流量測量通道內，以便測量流體的 環境溫度，并與THR加熱探頭測定的溫度、功率參數計算出流體流量。

2.根據權利要求1所述的一種基于熱力學的流量計，其特征是，所述THR 加熱探頭至少設置有一個。

3.根據權利要求1所述的一種基于熱力學的流量計，其特征是，所述金 屬鉑可以用鎢絲、康銅絲、或其他合金絲中的一種作為TPR加熱探頭。

4.根據權利要求1所述的一種基于熱力學的流量計，其特征是，所述殼 體測量通道上設置有進水口和出水口。

5.根據權利要求1所述的一種基于熱力學的流量計，其特征是，所述電 子儀接頭外殼與測量通道外殼連接，其連接處設置有密封件。

6.根據權利要求1所述的一種基于熱力學的流量計，其特征是，所述測 量通道的上端是儀器上接頭，上接頭和殼體的連接處設置有密封件。

7.根據權利要求1所述的一種基于熱力學的流量計，其特征是，所述 THR加熱探頭采用普通THR加熱探頭，適應環境溫度低于300℃，用高溫導熱 硅膠將加熱金屬絲填充耦合于承壓金屬探頭內；

或者采用高溫THR加熱探頭，適應環境溫度高于300℃，用鎂粉將金屬 絲填充耦合于承壓金屬探頭內靜壓成型。

8.一種基于熱力學的流量測量方法，其特征在于，包括有以下步驟：

(1)在井下流體內設置用于檢測流體溫度T1的PT1000溫度傳感器探頭， 以及THR加熱探頭，用于檢測加熱探頭溫度T2；

(2)將所述PT1000溫度傳感器探頭及THR加熱探頭耦合接入電子儀， 電子儀用于檢測PT1000溫度傳感器探頭流體溫度T1及檢測THR加熱探頭溫 度T2，并控制THR加熱探頭控制溫度的升降，并檢測THR加熱探頭的功率P；

(3)采用恒功率法:即電子儀對THR加熱探頭的激勵加熱功率進行電流、 電壓大小的采集和控制，使加熱功率P＝I*V恒定不變，采集并計算出THR加 熱探頭的溫度T2；然后再采集流體環境溫度T1，求出溫差ΔT＝T2-T1，最后 計算出流體質量流量Qm，即Qm＝f(ΔT，P)；

或者采用恒溫差法：即電子儀采集THR加熱探頭的溫度T2，流量溫度 T1，計算ΔT＝T2-T1，電子儀通過調節THR加熱探頭的激勵電壓V和激勵電 流I的大小，使ΔT恒定于某個溫度值，(如ΔT＝35℃)，電子儀采集加熱探 頭電壓V、電流I，并求取P＝V*I，最后求取流體的質量流量Qm，即Qm＝f (P，ΔT)；

或者采用自由式法，即電子儀控制THR加熱探頭的發熱，采集其激勵電 壓V、電流I，并計算加熱功率P＝V*I，然后再采集計算THR加熱探頭的溫 度T2，流體溫度T1，并計算ΔT＝T2-T1，最后求取流體的質量流量Qm，即 Qm＝f(ΔT，P)。