The invention discloses a low gas content based on gas-liquid two-phase flow liquid flow measurement device and method of V cone, including data acquisition and processing system, measurement of pipeline, pipeline in the measuring of V cone throttling device, for the detection of V cone throttling device upstream pressure and V cone flow device tail cone the pressure point between the gas-liquid two-phase flow pressure of the first differential pressure transmitter, for the detection of V cone throttling device upstream pressure and V cone throttling device downstream pressure between the gas-liquid two-phase flow pressure loss of second differential pressure transmitter, for detecting measurement of gas-liquid two-phase flow in pipeline pressure and pressure transmitter for the detection of measurement of gas-liquid two-phase flow in pipeline flow temperature transmitter, measuring the pipeline is communicated with the measured pipe line, the device and method can realize on-line measurement of gas-liquid two-phase flow and gas liquid phase flow rate and low cost. Lower and simple structure.
【技术实现步骤摘要】
基于V锥的低含气率气液两相流液相流量在线测量装置及方法
本专利技术属于多相流测量
,涉及一种基于V锥的低含气率气液两相流液相流量在线测量装置及方法。
技术介绍
低含气率气液两相流广泛存在于石油、化工、核能、制冷及冶金等工业领域中,其流量的准确测量对工业生产具有十分重要的意义。例如,在油气田开采中,当油藏压力下降至石油饱和压力以下时,原油中便有溶解气分离出来,在原油中出现许多分散的气泡,形成低含气率气液两相流;另外,为了提高油藏采收率,还会人为向油藏内注入氮、烟气(约87%N2和12%CO2)和CO2等气体,这部分气体在原油输送过程中随着管线压力降低会重新析出,从而形成低含气率气液两相流。油气田单井原油流量在线计量对油气田开发和生产管理具有十分重要的意义:单井的原油流量数据是油气田开发所需录取的重要动态资料,是制定生产计划和操作要求的依据之一,同时也是油气田管理人员和地质研究人员了解油藏分布、动态特性、产能结构的基础资料。目前,针对低含气率气液两相流流量的测量方法主要有分离法和在线测量法。传统的分离方法采用分离器将各相分离后单独计量,投资成本高、设备庞大,并且不能在线测量,效率低下;在传统的分离法基础上,专利ZL98113061.2提出了一种分流分离分相计量的方法,即通过在主管道上安装分配器分流出一部分两相流体,引入到分离器进行完全分离,分离后的单相气体和液体再采用单相流量计分别计量。主管道的气液流量根据分流出的气液流体的流量按比例换算得到,最后再将分离出的气液流体汇入到主管道中。该方法存在的问题是分流计量部分的流体气液比率与主管道中的流体气液比率一致 ...
【技术保护点】
一种基于V锥的低含气率气液两相流液相流量在线测量装置,其特征在于,包括数据采集及处理系统(7)、测量管道(2)、位于测量管道(2)内的V锥节流装置(1)、用于检测V锥节流装置(1)上游取压点与V锥节流装置(1)锥尾取压点之间气液两相流差压的第一差压变送器(5)、用于检测V锥节流装置(1)上游取压点与V锥节流装置(1)下游取压点之间气液两相流压损的第二差压变送器(6)、用于检测测量管道(2)内气液两相流压力的压力变送器(4)以及用于检测测量管道(2)内气液两相流温度的温度变送器(3),其中,温度变送器(3)的输出端、第一差压变送器(5)的输出端、第二差压变送器(6)的输出端及压力变送器(4)的输出端均与数据采集及处理系统(7)相连接,所述测量管道(2)连通于待测管线上。
【技术特征摘要】
1.一种基于V锥的低含气率气液两相流液相流量在线测量装置,其特征在于,包括数据采集及处理系统(7)、测量管道(2)、位于测量管道(2)内的V锥节流装置(1)、用于检测V锥节流装置(1)上游取压点与V锥节流装置(1)锥尾取压点之间气液两相流差压的第一差压变送器(5)、用于检测V锥节流装置(1)上游取压点与V锥节流装置(1)下游取压点之间气液两相流压损的第二差压变送器(6)、用于检测测量管道(2)内气液两相流压力的压力变送器(4)以及用于检测测量管道(2)内气液两相流温度的温度变送器(3),其中,温度变送器(3)的输出端、第一差压变送器(5)的输出端、第二差压变送器(6)的输出端及压力变送器(4)的输出端均与数据采集及处理系统(7)相连接,所述测量管道(2)连通于待测管线上。2.根据权利要求1所述的基于V锥的低含气率气液两相流液相流量在线测量装置,其特征在于,所述V锥节流装置(1)包括中空结构的第一V形锥体及第二V形锥体,其中,第一V形锥体及第二V形锥体相扣合且相连通。3.根据权利要求1所述的基于V锥的低含气率气液两相流液相流量在线测量装置,其特征在于,V锥节流装置(1)通过支撑杆固定于测量管道(2)的内壁上。4.根据权利要求1所述的基于V锥的低含气率气液两相流液相流量在线测量装置,其特征在于,所述测量管道(2)通过法兰连通于待测管线上。5.一种基于V锥的低含气率气液两相流液相流量在线测量方法,其特征在于,基于权利要求1所述的基于V锥的低含气率气液两相流液相流量在线测量装置,包括以下步骤:1)低含气率气液两相流流过测量管道(2)及V锥节流装置(1),第一差压变送器(5)实时检测V锥节流装置(1)上游取压点与V锥节流装置(1)锥尾取压点之间的气液两相流差压ΔP,并将V锥节流装置(1)上游取压点与V锥节流装置(1)锥尾取压点之间的气液两相流差压ΔP发送至数据采集及处理系统(7)中;第二差压变送器(6)实时检测V锥节流装置(1)上游取压点与V锥节流装置(1)下游取压点之间的气液两相流压损ΔPm,并将V锥节流装置(1)上游取压点与V锥节流装置(1)下游取压点之间的气液两相流压损ΔPm发送至数据采集及处理系统(7)中;压力变送器(4)实时检测测量管道(2)内气液两相流压力P,并将测量管道(2)内气液两相流压力P发送至数据采集及处理系统(7)中,温度变送器(3)实时检测测量管道(2)内气液两相流温度T,再将测量管道(2)内气液两相流温度T发送至数据采集及处理系统(7)中;2)数据采集及处理系统(7)根据测量管道(2)内气液两相流温度T及测量管道(2)内气液两相流压力P计算气液两相流中气相的密度ρg及液相的密度ρl,同时计算差压ΔP对应的表观液相质量流量ml,app,其中,
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