[發明專利]一種拼接式氣液兩相流計量裝置

有效

• 申請號: 201710959100.0
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107843307B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 梁法春;韓璐媛;尚德斌;李明和;王驊鐘
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01F1/74
• 分類號: G01F1/74;G01F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種拼接式氣液兩相流計量裝置，主要包括預分離總成、計量總成以及若干個阻力匹配總成，計量總成氣、液相管路上分別安裝有氣體流量計和液體流量計，阻力匹配總成氣、液相管路上分別安裝有氣體調節閥和液體調節閥。預分離總成、計量總成以及若干個阻力匹配總成相互之間通過連接直管或連接彎管拼接，形成一個整體。氣液兩相流來流通過本發明時首先被分離成單相氣體和單相液體，進而均勻進入計量總成和阻力匹配總成。通過測量流經計量總成的氣、液相流量即可獲得入口氣、液總流量。本發明優點是可拆卸拼接、建造操作靈活，建造成本低、靈活性強、測量范圍廣、不受流型變化影響分流比恒定、無需標定，具有廣泛的應用前景。

技術領域:

本發明涉及一種拼接式氣液兩相流計量裝置，屬于多相流計量領域。

背景技術:

氣液兩相流廣泛存在于石油、化工、能源、動力等多個工業領域。對氣液兩相流量同時在線測量對于保障生產的安全和高效運行具有重要意義。

在氣液兩相流環境中，常規的單相流流量計量方法和裝置無法適用，而兩相流計量方法按照是否分離以及分離的程度一般可分為分離、不分離以及分流分相法3種類型。完全分離法采用三相分離器將多相流體分離成油相、氣相和水相,分別采用單相流量計測量各相流量，測量不受多相流波動的影響,精度高,但是分離設備體積龐大,價格昂貴,在很大程度上增加了油田的開發成本；不分離式多相流量計是在對多相流體不作任何分離的情況下實現油、氣、水三相計量,其技術難度主要體現在油、氣、水三相組分含量及各相流速的測定,不分離計量方法不需要分離設備,體積小,但測量易受流體波動的影響,精度低。

發明專利(申請號：201010588041.9)公布了一種分流分相式氣液兩相流體流量計，其特點是從被測兩相流體中分流出一部分兩相流體,將其分離成單相氣體和單相液體,分別用單相流量儀表進行測量,然后根據比例關系推斷出被測兩相流體的流量。與常規多相計量方法相比,分流分相法由于進行了分流取樣,所需分離器的體積遠小于完全分離方法,同時由于又進行了分相,氣、液相流量測量都在單相介質環境中完成,因此具有體積小、精度高的優點。為保證流量測量的精確性,分流出的分流體與被測兩相流體之間必須具有穩定和確定的關系。但是多相流體在流經分配器是通常會發生相分離，導致取樣流體失去代表性，使測量誤差增大。

為了克服現有技術的缺陷，本發明提出了一種拼接式新型氣液兩相流計量裝置。特點是將氣液兩相流先分離成單相氣體和單相液體，再進行分離取樣，保障了取樣的代表性。同時各組件之間可拆卸拼裝，可根據需計量氣液流量的大小進行組合。具有測量范圍廣、測量精度高、操作簡便、成本低、不受流型變化影響等優點，實現了連續計量，尤其適用于海上油氣田的開發。

發明內容：

一種拼接式氣液兩相流計量裝置，其特征在于：主要包括計量總成，阻力匹配總成以及預分離總成，計量總成和預分離總成的數目為1個，阻力匹配總成數目可為1個或若干個，計量總成和阻力匹配總成以及阻力匹配總成相互之間通過連接直管拼接，預分離總成和計量總成或阻力匹配總成之間通過連接彎管相互連接形成一個計量裝置整體，位于計量裝置兩側的出口匯管的末端孔口由堵頭封堵。

計量總成由工型管、氣相管路、液相管路以及出口匯管組成，氣體管路的一端與工型管的水平頂管相連，另一端與出口匯管相連，氣相管路上安裝有氣體流量計；液相管路的一端與工型管的水平底管相連，另一端與出口匯管相連，液相管路上安裝有液體流量計。

阻力匹配總成和計量總成結構類似，亦由工型管、氣相管路、液相管路以及出口匯管組成，氣相管路的一端與工型管的水平頂管相連，另一端與出口匯管相連，氣相管路上安裝有氣體阻力調節閥；液相管路的一端與工型管的水平底管相連，另一端與出口匯管相連，液相管路上安裝有液體阻力調節閥。