分层流多相流量计制造技术

一种用于在多相流测量系统中使用的调节蓄积器(2)。所述调节蓄积器包括容器，所述容器具有连接到流入管道的端部的流入孔口和连接到流出器皿的端部的流出孔口。所述流入孔口的最低点定位在所述容器的侧壁的底部处或附近；所述流出孔口定位在所述容器的侧壁中，其中所述流出孔口的最低点竖直偏离所述流入孔口的所述最低点并且在所述容器处于操作定向中时位于所述流入孔口的所述最低点上方。所述容器包括相分配器，所述相分配器位于所述流入孔口附近，所述相分配器适于分配从所述流入管道进入所述容器内的传入流的液相和气相。出口流阻装置减少/抵制液体从所述容器的流出。

Multiphase flow meter with stratified flow

A regulating accumulator (2) for use in multiphase flow measurement systems. The regulating accumulator comprises a container, which has an inflow orifice connected to the end of the inflow pipe and an outflow orifice connected to the end of the outflow utensils. The lowest point of the inlet is located at or near the bottom of the side wall of the container; the outflow orifice is positioned in the side wall of the container, wherein the lowest point of the outflow aperture is vertically deviated from the lowest point at the inlet and is located at the inlet of the inlet when the container is in the operating direction. At the top of the lowest point. The container consists of a phase splitter, which is located near the inlet of the inlet, and the phase splitter is adapted to distribute the liquid phase and gas phase of the incoming flow from the inflow into the container. The outlet resistance device reduces / resists the flow of liquid from the container.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分层流多相流量计相关申请的交叉引用本申请要求2015年11月24日提交的英国申请号1520708.7的优先权，并且所述申请以引用的方式整体并入本文。专利技术背景本公开的实施方案涉及测量含烃储层、井或管道中的流体的多相流的领域。更具体地说，本公开的实施方案可提供一种测量连接到此类含烃储层的地面生产管道中的流体的多相流的设备。此外，本专利技术涉及一种测量由/从含烃储层产生的流体的多相流的方法。测量流动穿过含烃储层管线的油、气和水的流的多相流的流速是井生产管理的重要考虑因素。用于测量此类流量的技术大体上是众所周知的，并且存在两种类型的众所周知的多相流测量途径。一种已知技术是将流作为不同相(主要是液体和气体)的充分混合的混合物进行测量，其中测量诸如混合物密度和速度的全局参数来确定流量。对于气相(通常比液体行进更快)，使用滑动相关来估计其速度。这种类型的典型实例是由Schlumberger生产的商用Vx流量计，其将基于核的相分率测量与基于文丘里管的压差测量相结合以确定多相流体的流量。第二种技术为根据相的密度将相分离开来，使得分开的速度和保持率测量可应用于单独相中的每一者。在这种技术中，通常通过旋流发生器将多相流分离成具有气体芯和液体环带的环状流。可使用超声技术测量液体分率和速度，并且可根据这些测量值得出液相的流量。然后可将通过超声测量的液体的保持率和速度与跨文丘里管式流量计的测量值相结合以得出气体流量。然而，基于旋流的流量计具有若干限制，即气体与液体的分离受截留在液层中的难以除去(特别是液体粘稠时)的微小尺寸气泡的影响。因此，微气泡的存在使超声传播通过液层变难，从而导致错误的液体的保持率和速度测量。此外，基于飞行时间测量原理，超声地测量的保持率的准确度受液相中未知声速限制。此外，流量计的操作范围是有限的，典型的调节比约为三(3)。当液体流量下降到所携带的动量不再足以产生旋流的水平时，达到所述范围的下限；上限受跨仪表的总压降限制，所述总压降可以是不使用旋流时由文丘里管产生的压力的若干倍高。对于可使用压力来控制混合物的流量的领域来说，此高压降可能是个问题。专利技术概述本公开的实施方案涉及提供流量计，其中设备被配置来生成多相流体的分层流并将其与速度和保持率测量手段相结合，所述手段适用于气体、油和水的分离相。此外，基于超声的测量技术可用于测量持液率、持油率、液体流量和气体流量，并且使用基于电容的持水率传感器可允许分开地确定油的流量和水的流量，从而提供全油田三相流量计。在本公开的实施方案中，提供与多相流测量系统整合以便提供分层流的蓄积器。调节器设置有：流入孔口，所述流入孔口以适当方式设定大小和形状以接收来自天然气和油井系统的流入管道；以及容器，所述容器包括用于供流混合物穿过以到达另一器皿的流出孔口。在优选方面，流入孔口的最低点定位在蓄积器的侧壁上的低点或实际上最低点处，因为这允许流体从管道平缓地流进蓄积器中。流出孔口可设置在蓄积器的同一侧壁中，或更优选地，设置在蓄积器的不同的或许相对的侧壁中。在一些方面，流出孔口的最低部分的高度在流入孔口的最低点上方。以此方式，进入蓄积器的多相流体将不会立即从蓄积器流出到流出器皿中，并且将具有足够时间来沉降，并且不同的相可适当地分离开。蓄积器的容器还优选地包括在蓄积器的内侧处且在流入孔口旁边的相分配器。相分配器的操作方式为使得从流入管道进入的流将被适当地引导，以使得不同的相可分离并且液相的流保持在蓄积器的底部附近，其中气体流向上朝向蓄积器的更高部分移动。这也有助于生成分层流。在蓄积器中还存在阻力装置，其中此阻力装置定位在流出孔口附近。通过将阻力装置定位在流出孔口附近，可使段塞流的影响最小化，因为蓄积器将适当地保持传入多相流体并允许气相和液相适当地沉降出来。相分配器的结构是其中设置有中央管道的结构，所述中央管道流体连接到多相流体流动穿过的孔口。所述管道设置有一系列侧部狭槽，至少有其中的一个。侧部狭槽被定位来促进多相流体的液体部分穿过侧部并进入蓄积器的下部部分。为了将液体流引导远离中央管道，提供一系列翅片，其中翅片的大小大体上随内部管道中的流体压力的下降而减小。翅片大小的这种减小有助于分配在蓄积器内的流体。相分配器的管道的端部优选地被堵塞，因为这确保流体不会立即穿过管道并在蓄积器处没有适当地引导地结束，这有助于相分离。一个或多个狭槽设置在管道的上侧中，以便允许气相适当地分离出来并进入蓄积器的上部部分。上部狭槽的优选设计是T形的设计，其中T形结构的侧部部分促进气体流动到蓄积器的外部部分和上部部分，从而改进分层流的生成。蓄积器的流出孔口处的出口流阻装置有助于减少从蓄积器直接流出并进入测量或流出器皿中的流体的量。阻力装置优选地包括彼此平行地被固持的一系列板状元件。这些板之间的间隙可被调整以便适当地矫直离开蓄积器的流体流，并且进一步减慢流以促成并生成分层的分离相流。优选地，板被定向成使得它们的板状元件沿着流出孔口的法线延伸。在本公开的一些实施方案中，另外的板通常设置成与阻力元件的第一板成90°。这些另外的板不仅有助于加强阻力元件，还有助于减慢流体流并且在出口处产生更直的更多分层的流。优选地，这两组板之间的角度是90°加或减5°。不同的阻力装置可通过刚性块提供，数个直孔穿过所述刚性块提供。这些直孔有助于流体流以规则的方式穿过阻力装置并到达蓄积器的出口孔口。为了有助于分层流，容器的体积相比于进入蓄积器的流入管道可以是大的。优选地，蓄积器的横截面积是流入管道的横截面积的至少两倍，并且优选地在大小上甚至更大。此外，蓄积器的长度可以是流入孔口的直径—或流入孔口不是圆形的情况下的至少其较长边—的至少两倍。以此方式，在本公开的实施方案中，蓄积器具有足够大的大小，使得进入蓄积器中的流将不会完全充满蓄积器，并且将允许多个相分离并允许确保流出孔口处的分层流。在本公开的一些实施方案中，提供在流入部分处包括上述蓄积器的多相流测量系统。在本公开的一些实施方案中，在蓄积器的流出孔口处，通过倾斜测量器皿构成流出器皿，所述倾斜测量器皿从流出孔口向外延伸并且大体上被定向成背离蓄积器。测量器皿的倾斜大体上是从蓄积器的流出孔口向下，以使得测量器皿的最远离蓄积器的第二端低于蓄积器的流出孔口的最低点。提供倾斜测量器皿确保持续的分层流以及离开蓄积器的流体流的相的进一步分离。在本公开的一些实施方案中，优选地，参考地面/水平线，测量系统的测量器皿具有介于0°与75°之间的倾斜角。优选地，此范围在0°与50°之间或0°与30°之间，或更优选地在0°至15°或甚至0°至10°的范围内，并且甚至更优选地在0°至5°的范围内。为了进一步促成和持续穿过测量器皿的分层流，测量器皿的横截面积可优选地大于流入孔口和进入蓄积器中的流入管道的横截面积。然而，在一些方面，测量器皿的横截面积可与流入孔口和进入蓄积器的流入管道的横截面积相同或并不远小于所述横截面积，以便允许维持分层流。此外，在一些实施方案中，测量器皿的横截面积小于蓄积器的横截面积，由此意味着在此类实施方案中，测量器皿的截面介于蓄积器与流入管道的大小之间。测量器皿的长度有助于维持和促成分层流，并且所述长度可以是测量器皿的直径或测量器皿不是圆形的情况下的至少其最长边的至少三倍。此外，在一些实施方案中，测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于多相流测量系统(1)的调节蓄积器(2)，所述调节蓄积器(2)包括：容器(3)，所述容器(3)包括：侧壁；流入孔口(4)，所述流入孔口(4)在所述侧壁中的一个中、用于接收流入管道(5)的端部；以及流出孔口(6)，所述流出孔口(6)在所述侧壁中的一个中、用于接收流出器皿(7)的端部，其中所述容器(3)还包括：相分配器(10)，所述相分配器(10)定位成附属于所述流入孔口(4)，并且被配置来分配从所述流入管道(5)进入所述容器(3)内的多相混合物的传入流的液相和气相；以及出口流阻装置(20)，所述出口流阻装置(20)定位成附属于所述流出孔口(6)，并且被配置来减少或抵制液体从所述容器(3)的流出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.24 GB 1520708.71.一种用于多相流测量系统(1)的调节蓄积器(2)，所述调节蓄积器(2)包括：容器(3)，所述容器(3)包括：侧壁；流入孔口(4)，所述流入孔口(4)在所述侧壁中的一个中、用于接收流入管道(5)的端部；以及流出孔口(6)，所述流出孔口(6)在所述侧壁中的一个中、用于接收流出器皿(7)的端部，其中所述容器(3)还包括：相分配器(10)，所述相分配器(10)定位成附属于所述流入孔口(4)，并且被配置来分配从所述流入管道(5)进入所述容器(3)内的多相混合物的传入流的液相和气相；以及出口流阻装置(20)，所述出口流阻装置(20)定位成附属于所述流出孔口(6)，并且被配置来减少或抵制液体从所述容器(3)的流出。2.根据权利要求1所述的调节蓄积器(2)，其中所述流入孔口(4)的最低点在所述容器(3)的底部处或附近；所述流出孔口(6)的最低点竖直偏离所述流入孔口(4)的所述最低点并且在所述容器(3)处于其操作定向中时位于所述流入孔口(4)的所述最低点上方。3.根据权利要求1或权利要求2所述的调节蓄积器(2)，其中所述容器(3)还包括顶部和底部。4.根据前述权利要求中任一项所述的调节蓄积器(2)，其中所述容器(3)呈在所述侧壁之间具有实质上圆形横截面的管的形状。5.根据权利要求4所述的调节蓄积器(2)，其中所述侧壁之间的距离长于所述容器(3)的所述横截面的平均直径。6.根据前述权利要求中任一项所述的调节蓄积器(2)，其中所述容器(3)的平均横截面大于所述流出器皿(7)的平均横截面和所述流入管道(5)的平均横截面两者。7.根据前述权利要求中任一项所述的调节蓄积器(2)，其中所述相分配器(10)包括：管道(11)，所述管道(11)的大小和形状匹配所述外壳流入孔口(4)的大小和形状；一个或多个第一狭槽(12)，所述一个或多个第一狭槽(12)沿着所述管道(11)的长度设置并且延伸穿过管道壁以使所述管道(11)的内部与其外部流体连接，所述一个或多个第一狭槽(12)在所述相分配器(10)处于其操作定向中时位于所述管(11)的侧部处；一个或多个翅片(13)，所述一个或多个翅片(13)位于所述管道(11)的所述外部上并且邻近所述一个或多个第一狭槽(12)且位于其间，其中所述一个或多个翅片(13)具有比所述管道(11)大的横截面积，并且背离所述管道(11)的所述外部延伸以便将流动穿过所述管道(11)的所述液相向外且背离所述管(11)引导；以及一个或多个第二狭槽(14)，所述一个或多个第二狭槽(14)沿着所述管道(11)的所述长度设置、延伸穿过所述管道壁以使所述管道(11)的所述内部与其所述外部流体连接，所述一个或多个第二狭槽(14)在所述相分配器(10)处于其操作定向中时位于所述管道(11)的所述顶部处，所述一个或多个第二狭槽(14)确保气相将被汽提并转向到所述容器(3)的上部部分，其中所述一个或多个第二狭槽(14)近似地被成形为“T形”狭槽，其中下部部分与所述管道(11)的所述内部流体连接，并且所述“T形”的侧臂适于将所述气相向外朝向所述容器(3)的所述侧部引导。8.根据权利要求7所述的调节蓄积器(2)，其中所述狭槽在所述“T形”狭槽的顶侧上式开放的，以将一部分气体朝向所述蓄积器容器的所述顶部/顶板引导。9.根据前述权利要求中任一项所述的调节蓄积器(2)，其中所述出口流阻装置(20)包括或多或少相对于彼此平行安装并且优选地竖直或水平延伸的一个或多个初级平板(21)，所述初级板(21)的平板状部分(22)与所述流出孔口(6)的法线对齐以便减少液体的流出并矫直所述液体的流。10.根据前述权利要求中任一项所述的调节蓄积器(2)，其中一个或多个平行次级平板(23)设置在所述出口流阻装置(20)中、相对于所述初级平板(21)旋转，其中优选地，所述初级平板(21)与所述次级平板(23)之间的角度偏移为90°+/-5°。11.根据前述权利要求中任一项所述的调节蓄积器(2)，其中所述出口流阻装置(20)包括其中设置有一个或多个直孔(25)的流量校正器(24)，其中所述直孔(25)优选地与所述流出孔口(6)的所述法线对齐。12.根据前述权利要求中任一项所述的调节蓄积器(2)，其中所述容器(3)在所述流入孔口(4)的法线处截取的横截面积是所述流入孔口(4)的横截面积的至少两倍，并且所述容器(3)的长度是所述流入孔口(4)的直径或在所述流入孔口(4)不是圆形时的其最长边的至少两倍。13.一种多相流测量系统(1)，其包括前述权利要求中任一项所述的调节蓄积器(2)，并且其还包括：倾斜测量器皿(30)，所述倾斜测量器皿(30)从所述流出孔口(6)延伸并且被定向成背离所述容器(3)，其中所述倾斜测量器皿(30)的第一端(31)在所述流出孔口(6)处并且定位成高于所述测量器皿(30)的第二端(32)，使得所述测量器皿(30)在处于其操作定向中时从所述第一端(31)到所述第二端(32)向下倾斜，所述第二端(32)是所述测量器皿(30)的远离所述流出孔口(6)的端部。14.根据前述权利要求中任一项、特别是权利要求12所述的多相流测量系统(1)，其中所述测量器皿(30)在使用时如从水平线测量的倾斜角在0°至75°的范围内；优选地在0°至...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄松明，
申请(专利权)人：斯伦贝谢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL