[發明專利]一種針對小流量的油-氣-水多相流檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202011327780.2
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112392460A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 于培寧;賀海濤
• 申請（專利權）人: 深圳市聯恒星科技有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00;G01F1/36;G01F15/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

1.一種針對小流量的油-氣-水多相流檢測方法，包括文丘里管以及設置在文丘里管的上游、喉部以及下游的傳感系統，所述傳感系統包括電容層析成像模塊、電阻層析成像模塊、微波檢測模塊以及至少一個取壓模塊，其特征在于，方法包括以下步驟：

步驟1：接收傳感系統傳輸的傳感信息，其中

傳感信息包括微波原始信號、含水率結果信息、層析信號、溫度信號、壓力信號、氣體組分信息和文丘里管各個部位的差壓信息；

步驟2：將所述傳感信息導入預設模型進行處理，確定處理信息；

所述預設模型包括：流型識別子模型、氣相密度計算子模型、文丘里綜合模型；

所述處理信息包括：文丘里管喉部和下游的液膜厚度信息、流型識別結果信息、氣體和液體瞬時流量信息；

步驟3：將所述處理信息傳輸至多傳感融合的優化模型得到修正后的油、氣、水三相流量。

2.根據權利要求1所述的一種針對小流量的油-氣-水多相流檢測方法，其特征在于，所述步驟2具體包括：

將微波原始信號和層析信號傳輸至所述流型識別子模型中得到流型識別結果信息和文丘里管喉部和下游的液膜厚度信息；

將溫度信號、壓力信號和氣體組分信息傳輸至所述氣相密度計算子模型中得到氣相密度信息；

將氣相密度信息、文丘里管各部位的差壓信息和流型識別結果信息傳輸至所述文丘里綜合模型中得到氣體和液體瞬時流量信息。

3.根據權利要求1所述的一種針對小流量的油-氣-水多相流檢測方法，其特征在于，所述步驟1之前還包括：

實時接收微波原始信號；

將微波原始信號傳輸至微波含水率子模型得到含水率結果信息。

4.根據權利要求3所述的一種針對小流量的油-氣-水多相流檢測方法，其特征在于，所述得到含水率結果信息之后的步驟還包括：

判斷含水率是否低于40％，若是，則選用電容層析成像模塊檢測文丘里管內的多相流并發送層析信號，若否則選用電阻層析成像模塊檢測文丘里管內的多相流并發送層析信號。

5.根據權利要求3所述的一種針對小流量的油-氣-水多相流檢測方法，其特征在于，所述微波原始信號包括微波的幅值和相位信息。

6.一種針對小流量的油-氣-水多相流檢測系統，其特征在于，包括文丘里管、傳感系統和數據采集與處理單元，

所述文丘里管的上游、喉部以及下游均設置有傳感系統，所述傳感系統包括電容層析成像模塊、電阻層析成像模塊、微波檢測模塊以及至少一個取壓模塊，相鄰所述取壓模塊之間連接有差壓變送器，用以測量不同位置取壓模塊之間的壓力差值；

所述數據采集與處理單元分別與所述取壓模塊、電容層析成像模塊、電阻層析成像模塊、微波檢測模塊以及差壓變送器電連接，用于采集并處理各功能模塊的數據。

7.根據權利要求6所述的一種針對小流量的油-氣-水多相流檢測系統，其特征在于，所述文丘里管的上游設置有壓力變送器，所述文丘里管的下游安裝有溫度變送器。

8.根據權利要求6所述的一種針對小流量的油-氣-水多相流檢測系統，其特征在于，所述文丘里管的喉部設有兩個取壓模塊，且兩個取壓模塊之間的間距不小于100mm。

9.根據權利要求6所述的一種針對小流量的油-氣-水多相流檢測系統，其特征在于，所述文丘里管的管徑小于50mm，內徑為20-49mm；所述文丘里管的喉部與上游管路、喉部與下游管路的直徑比均為0.3-0.7；所述文丘里管的收縮段的收縮角范圍為16-25°，擴張段的擴張角為5-15°，喉部的長度范圍為150-500mm。

10.根據權利要求9所述的檢測系統，其特征在于，所述文丘里管上游設置的取壓模塊與收縮段的起始端距離大于0.5D；下游設置的取壓模塊與擴張段的末端距離大于2D，其中，D為上游管路或者下游管路的內直徑。