流量计量器测量置信度确定装置和方法制造方法及图纸

提供了一种用于操作振动式流量计量器（5）的方法。所述方法包括：将过程流体放置在所述振动式计量器（5）中并且测量所述过程流体中的夹带气体。针对至少一个操作变量，确定测量置信度水平。

Determination device and method for measuring confidence of flow meter measurement

A method for operating a vibratory flow meter (5) is provided. The method comprises the following steps: placing a process fluid in the vibration metering device (5) and measuring the entrainment gas in the process fluid. The level of confidence level is determined for at least one operating variable.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流量计量器测量置信度确定装置和方法
本专利技术涉及流量计量装置和方法，并且更具体地，涉及流量计量装置和用于确定测量的置信度或所预测的精度的方法。
技术介绍
振动导管传感器（例如科里奥利质量流量计量器和振动密度计量器）典型地通过检测容纳流动材料的振动导管的运动而操作。与导管中的材料关联的属性（例如质量流量、密度等）可以通过处理测量信号来确定，该测量信号从与导管关联的运动换能器接收。该振动材料填充系统的振动模式通常受到容纳导管和容纳于所述容纳导管内的材料的组合的质量、刚度、以及阻尼特性的影响。典型的科里奥利质量流量计量器包括一条或多条导管（也被称为流量管），一条或多条导管在管线或其它运输系统中并置（inline）地连接并且在该系统中输送材料（例如流体、浆体、乳液等）。每个导管可被视为具有一组固有振动模式，包括例如简单的弯曲、扭转、径向、和耦合模式。在典型的科里奥利质量流量测量应用中，当材料流动经过导管时，导管以一种或多种振动模式被激励，并且在沿着导管间隔的地点处测量导管的运动。激励典型地由驱动器（例如诸如音圈型致动器的机电装置）来提供，该驱动器以周期方式扰动导管。可通过测量换能器位置处的运动之间的时间延迟或相位差来确定质量流率。典型地采用两个或更多个这种换能器（或检出（pickoff）传感器）以便测量流量导管的振动响应，并且两个或更多个这种换能器典型地定位在驱动器的上游和下游的位置处。仪器接收来自检出传感器的信号并且对该信号进行处理以便获得质量流率测量结果。流量计量器可用于执行对于种类广泛的流体流的质量流率测量。科里奥利流量计量器会有可能被使用的一个领域是油和气井的计量。这种井的产物可以包括多相流，该多相流包括油或气，但还包括其它组分，该其他组分包括例如水和空气、和/或固体。当然，非常期望的是，所产生的计量是尽可能地精确的，甚至是对于这种多相流而言。对于单相流而言，科里奥利计量器提供高精度。然而，当科里奥利流量计量器被用于测量混气流体或者包括夹带气体的流体时，该计量器的精度会显著地劣化。对于具有夹带固体的流和混合相流体流（例如当烃流体包含水时）也同样是如此。夹带的气体在流动材料中通常以气泡形式而存在。气泡的尺寸可以取决于所存在空气的量、流动材料的流率、以及其它因素而变化。相关和重要的误差来源产生于流体分离（fluiddecoupling）。流体分离是由气体气泡相对于液体的运动所造成的，其由管的振动所导致。气体气泡相对于液体的相对运动由浮力所驱动，该浮力类似于在重力作用下导致气泡上升到表面的力。然而，在振动管中，正是振动管的加速度导致了气泡比重力加速度的情况下移动得更多。因为稠密流体具有比轻的气泡更多的质量，所以气泡在管加速度的方向上具有比流体更大的加速度。由于气泡具有更大的加速度，所以当流量导管每次发生振荡时，气泡比流量导管移动地更多。这是分离问题的基础。因此，具有较低振动振幅的流体经受较小的科里奥利加速度，并且具有较低振动振幅的流体在流量导管上施加比在没有气泡的情况下将会施加的科里奥利力更小的科里奥利力。这导致当存在夹带气体时流率和密度特性未被如实报告（负流量和密度误差）。对于流体分离的补偿是困难的，因为存在有决定有多少气泡相对于流体移动的若干因素。流体粘度是一个明显的因素。在非常粘稠的流体中，气泡（或颗粒）被有效地就地固定在流体中并且导致小的流量误差。对气泡移动性的另一个影响因素是气泡尺寸。作用于气泡上的阻力与表面积成比例，而浮力与体积成比例。因此，非常小的气泡具有高的阻力与浮力的比并且趋向于与流体一起移动。小的气泡接着导致小的误差。相反地，大的气泡不趋向于与流体一起运动并且导致大的误差。对于颗粒也是如此。小的颗粒趋向于与流体一起移动并且导致小的误差。流体与气体之间的密度差是可有助于流量计量器不精确的另一因素。浮力与流体和气体之间的密度差成比例。高压气体可以具有足够高的密度以影响浮力并且降低分离作用。除了测量误差之外，多相流对科里奥利计量器的影响是在流量导管上的增加的阻尼作用，从而导致流量导管振动振幅的减小。典型地，计量器电子器件通过增加驱动能量或驱动增益来补偿该减小的振幅，从而恢复振幅。为了校正由于多相流所造成的误差，使用从单相流（只有液体）的阶段获得的所测量的变量（包括密度、质量流量、和体积流量），即，这些值被称为保持值。在两相流期间使用保持值以代替或改善所测量的变量的精度。目前，在参数变得超过阈值之前在用户指定的时间点处确定保持值。总体上讲，多相应用特别地涉及非常可变的量和夹带气体的行为并因此展现出可变的测量性能。已开发出了减小误差的方法，但存在限制，并且某些类型的条件或多或少由现有技术方法得到有效地处理。通过理解这些各种方法如何工作（即，采样、插值等），并且通过依靠被用于形成该方法的相同或相似的诊断（即，驱动增益、密度），可以确定该方法的工作效果并因此至少定性地确定分离和其它多相误差的严重程度。对测量置信度或所预测的定性精度水平进行指示对于制造商及他们的客户两者是有利的。对置信因素进行输出有助于设定每个流量计量器精度的客户预期，因此导致对分离因子（separator）和其它参照物（reference）的更有成效的比较。其次，置信度指标告诉客户哪个流量计量器他们可以完全地信赖并且哪个流量计量器应当只是被用来估计或进行趋势预测。例如，假设有100个油井，50个可以没有气体并且可以考虑使用标准计量器规格（即0.1%误差），30个可以具有轻度气体，并且20个可以具有严重程度的气体。这些20个“严重”情况可以要么被用于趋势预测，要么如果精度在该位置中是至关重要的则可以有可能被移除以有利于另一技术。最后，置信因素也可以用于作出关于优化生产或测量精度的决策。返回到上述的假设，如果由于租赁配置的缘故，测量精度对于一特定的井是高度重要的，那么操作者可以选择增大节流压力（chokepressure）或者执行其它操作步骤以减少气体的量并改善在该位置处的测量置信度。因此，在本领域中一直以来需要一种振动式流量计量器，所述振动式流量计量器提供置信度或精度预测指标（predictor）。在本领域中一直以来需要一种振动式流量计量器，所述振动式流量计量器在处理多相流方面提供置信度或精度预测指标。本文中的实施例提供用于计算并提供置信度指标的方法和装置。
技术实现思路
根据实施例，提供了一种用于操作振动式流量计量器的方法。所述方法包括：将过程流体放置在所述振动式计量器中，并且测量所述过程流体中的夹带气体；随后确定至少一个操作变量的测量置信度水平。根据实施例，提供了用于被配置成接收过程流体的流量计量器的计量器电子器件。计量器电子器件包括：接口，所述接口被配置成与所述流量计量器的流量计量器组件通信，并且接收振动响应；以及，处理系统，所述处理系统联接到所述接口。所述处理系统包括测量置信度程序，所述测量置信度程序被配置成：测量所述过程流体中的夹带气体；以及，确定至少一个操作变量的测量置信度水平。专利技术的各方面根据一个方面，一种用于操作振动式流量计量器的方法包括：将过程流体放置在所述振动式计量器中；测量所述过程流体中的夹带气体；以及，确定至少一个操作变量的测量置信度水平。优选地，测量所述过程流体中的夹带气体的步骤包括确定驱动增益阈值。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作振动式流量计量器的方法，包括：将过程流体放置在所述振动式计量器中；测量所述过程流体中的夹带气体；以及确定至少一个操作变量的测量置信度水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.04 US 62/1282721.一种用于操作振动式流量计量器的方法，包括：将过程流体放置在所述振动式计量器中；测量所述过程流体中的夹带气体；以及确定至少一个操作变量的测量置信度水平。2.如权利要求1所述的方法，其中，测量所述过程流体中的夹带气体包括确定驱动增益阈值。3.如权利要求2所述的方法，其中，确定驱动增益阈值包括在预定的时间阶段内测量驱动增益信号。4.如权利要求1所述的方法，其中，测量所述过程流体中的夹带气体包括检测在所述过程流体中包括最少量的夹带气体的时间阶段，并且其中，如果所述驱动增益阈值在这些阶段期间超过预定的阈值则降低所述测量置信度水平。5.如权利要求4所述的方法，包括在所述过程流体中具有低至无夹带气体的时间阶段期间记录至少一个保持值的步骤。6.如权利要求5所述的方法，其中，所述至少一个保持值包括所述过程流体的流率和密度中的至少一个。7.如权利要求1所述的方法，其中，测量所述过程流体中的夹带气体包括检测所述过程流体中的气体段塞的严重程度，并且其中，如果所述气体段塞的严重程度超过预定的阈值，则降低所述测量置信度水平。8.如权利要求1所述的方法，包括以下步骤：测量所述过程流体的流率；以及如果所测量的流率低于预定的阈值，则降低所述测量置信度水平。9.如权利要求1所述的方法，包括以下步骤：测量过程流体夹带气体测量结果之间的时间区间；以及如果所述时间区间大于预定的量，则降低所述测量置信度水平。10.如权利要求1所述的方法，包括以下步骤：记录多个保持值；以及如果所述多个保持值的标准差大于预定的阈值，则降低所述测量置信度水平。11.用于被配置成接收过程流体的流量计量器（5）的计量器电子器件（20），所述计量器电子器件（20）包括：接口（201），所述接口（201）被配置成与所述流量计量器（5）的流量计量器组件通信并且接收振动响应；以及处理系统（...

【专利技术属性】
技术研发人员：FS索伦伯格，J魏因施泰因，
申请(专利权)人：高准公司，
类型：发明
国别省市：美国,US