[發明專利]微升級流量的計量裝置及計量方法

有效

• 申請號: 201910324671.6
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN111829600B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 陳興隆;呂偉峰;李思源;韓海水;俞宏偉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01F1/56
• 分類號: G01F1/56;G01N15/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;任默聞

本申請公開了一種微升級流量的計量裝置及計量方法，該計量裝置包括：孔道板，包括流體入口、流體出口和位于流體入口、流體出口之間的橫向通道，流體入口和橫向通道之間通過主流道、第一側流道和第二側流道連接，橫向通道與流體出口之間通過第三側流道與第四側流道連接；磁感應裝置，包括線圈、導電線路和磁體，線圈和磁體設置于橫向通道內部，導電線路的一端與線圈連接，另一端與電流檢測電路連接；電流檢測電路，用于檢測導電線路中產生的感應電流的大小及電流方向改變的頻率；感應電流在磁體受流體推動而在橫向通道中沿與線圈垂直的方向做往復運動時在導電線路中產生；計算設備，根據感應電流的大小和電流方向改變的頻率計算流體的流量。

技術領域

本申請涉及流量測量技術領域，尤其涉及一種微升級流量的計量裝置及計量方法。

背景技術

當前，常規計量方法仍是毫升級別的量筒類裝置觀察方法以及電子天平稱量方法。量筒類裝置觀察方法受界面干擾等影響，其誤差始終在0.2ml以上；電子天平稱量方法則要求流體密度必須有更精準的測量，對不同種類的油相而言，其計量精度并不高于量筒計量方法。

隨著超低滲、特低滲油藏開發研究的逐漸深入，實驗中對微小體積流量的準確計量展現出越來越大的難度，常規計量方法難以滿足對于測量精度的需求。在巖心實驗中，常規巖心內的流體體積由6毫升(ml)左右降低至2ml左右，而相同實驗的流程死體積并未降低，因而計量誤差大幅升高。此外，盡管計算巖心內流體體積所需的入口、出口管線內體積可以計算，出口回壓器流體量可計量，但是受壓縮性的影響，不同壓力條件下的體積量不易校準，這也進一步導致計量誤差增大。

在常規微觀孔隙模型實驗中，由于模型體內流體總量很少，其范圍在1微升(μL)～200μL之間，體積計量幾乎無法實現，因此通常采用面積法進行測量，或者通過計算估計不同狀態的流體量，但是這種方法也受到流體是否可識別的影響，而且無法計量流動過程中流量變化情況。受這種技術狀況的制約，常規微觀試驗多以觀察現象的定位分析為主，無法定量分析始終困擾著研究人員。

可見，現有計量方法測量微升級流量的難度及誤差較大，難以滿足當前對于微升級流量的計量要求。

發明內容

第一方面，本申請實施例提供一種微升級流量的計量裝置，用以減小微升級流量的計量誤差，提高計量精度。該計量裝置包括：

孔道板8，包括流體入口7、流體出口15和位于流體入口7、流體出口15之間的橫向通道12，流體入口7和橫向通道12之間通過主流道9、第一側流道10和第二側流道11連接，第一側流道10與主流道9之間的夾角，與第二側流道11與主流道9之間的夾角相同，橫向通道12與流體出口15之間通過第三側流道32與第四側流道33連接，橫向通道12的寬度大于流體入口7的寬度；磁感應裝置，包括線圈16、導電線路34和磁體13，線圈16和磁體13設置于橫向通道12內部，導電線路34的一端與線圈16連接，另一端與電流檢測電路19連接；電流檢測電路19，用于檢測導電線路34中產生的感應電流的大小及電流方向改變的頻率；所述感應電流在磁體13受流體推動而在橫向通道12中沿與線圈16垂直的方向做往復運動時在導電線路34中產生；計算設備21，根據感應電流的大小和電流方向改變的頻率計算流體的流量。

第二方面，本申請實施例提供一種應用于如第一方面所述的微升級流量的計量裝置的計量方法，該方法包括：

檢測流體推動磁體做切割線圈的往復運動時，在導電線路中產生的感應電流的大小、電流方向改變的頻率；根據感應電流的大小及電流方向改變的頻率計算流體的流量。

本申請實施例中提供的微升級流量的計量裝置可以直接安裝在巖心微觀模型的入口或出口處，排除了管線、回壓控制裝置內死體積的干擾以及壓縮系數變化的干擾，提升了超低滲、特低滲巖心實驗的精度，同時，本申請利用電磁感應原理，建立了感知磁體往復運動的微電流檢測方法，也解決了常規微觀試驗無法定量計量微升級流量的難題。

附圖說明