基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置及方法，主要由控制系统、参数采集系统及管输系统组成。本发明专利技术利用现代自动化技术实现了参数采集及测量流程的自动化控制，通过本发明专利技术不仅可得到循环管道中多相流体任一点的相含量数据，还可得到循环管道中多相流体相含量分布数据，进而可绘出循环管道中多相流体各相相含量分布曲线，本发明专利技术的成功实施，为多相流体混输提供了一种精度高、非接触、可视化、小型化、抗干扰性强、对流场无干扰及受环境因素影响小的相含量分布测量方法，为生产现场多相流体的相含量及各相流量的精准在线测量提供了一种有效方法。

【技术实现步骤摘要】
基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置及方法
本专利技术涉及测量管道内多相流体各相的相含量分布，特别是基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置及方法。
技术介绍
在油气井开采及油气混输管线中，油井产出的原油、天然气和矿化水形成了一种相态和流态非常复杂的多相流，是一个多变量的随机变化组合过程，如果要准确获得各相的流量，需准确测量混合流体中各相的相含量。在实际工况下，通过检测管线中混合流动的油、气、水三相的流速，以及流量截面上的相分率（含气率和含水率）等流动参数，采用流量计算机系统对各种参量进行运算，最终提供油藏管理需要的各种多相流工况、标况参数。电阻层析成像(electricalresistancetomography，ERT)作为现代工业检测的前沿技术，具有高速度、低成本和非入侵性等特点，是目前最具前景的过程断层成像技术之一。ERT图像重建是通过测量物体边界上电极间的电压得到物体内部的电导率分布，从而获得可视化的截面图像及混合流体的相含量参数。近年来，ERT技术广泛应用于可视化测量和两相流/多相流实时成像。传统的测量方式无法满足工业实时在线测量及可视化监测油气井及混输管线混合流体的各相含量的需求，迫切需要本专利技术对管道内各种介质的相含量进行在线精准测量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高精度、非接触、可视化、小型化、抗干扰性强、对流场无干扰及受环境因素影响小的一种基于螺杆泵与ERT相结合测量管道内。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置，它主要包括控制系统、管输系统及参数采集系统组成；所述控制系统包括计算机和与计算机相连的控制电柜；所述管输系统包括循环管道，所述循环管道上设置有多相流体入口和多相流体出口，且所述循环管道上还设置有一螺杆泵；所述参数采集系统包括ERT、压力变送器和温度变送器，所述ERT安装在螺杆泵流体出口方向且与控制电柜连接，所述压力变送器安装在循环管道管壁上且与循环管道内部连通，所述压力变送器与控制电柜连接，所述温度变送器安装在循环管道管壁上且与循环管道内部连通，所述温度变送器与控制电柜连接。优选地，所述计算机与控制电柜通过计算机与控制电柜连接线连接。优选地，所述多相流体入口右端安装有电动阀A，所述电动阀A与循环管道连通，所述多相流体出口右端安装有电动阀C，所述电动阀C与循环管道连通，所述多相流体入口和多相流体出口之间的循环管道上设置有电动阀B，所述电动阀A、电动阀B和电动阀C分别通过电动阀A连接线、电动阀B连接线、电动阀C连接线与控制电柜连接。优选地，所述压力变送器通过压力变送器连接线与控制电柜连接。优选地，所述温度变送器通过温度变送器连接线与控制电柜连接。一种基于权利要求1所述的基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置的测量方法，主要包括以下步骤：S1、多相流体传输过程：在控制系统的控制下，螺杆泵带动多相流体从多相流体入口进入循环管道，当多相流体充满循环管道后关闭多相流体入口和多相流体出口，使多相流体能在循环管道内循环流动；S2、多相流体相含量分布测量过程：当S1完成以后控制电柜控制ERT、温度变送器和压力变送器测量多相流体在循环管道内流动时的相含量、温度和压力，同时由计算机对数据进行储存及显示，在多相流体循环一周后完成多项流体相含量分布测量过程。优选地，所述S2中的循环管道内的多相流体在螺杆泵的带动下经过ERT，ERT对流经测量位置处的多相流体相含量进行不间断测量。优选地，所述S2中所测得相含量、压力和温度数据首先通过ERT连接线、压力变送器连接线和温度变送器连接线上传至控制电柜，控制电柜再把数据通过计算机与控制电柜连接线上传至计算机。本专利技术具有以下优点：本专利技术利用现代自动化技术实现了参数采集及测量流程的自动化控制，通过本专利技术不仅可得到循环管道中多相流体任一点的相含量数据，还可得到循环管道中多相流体相含量分布数据，进而可绘出循环管道中多相流体各相相含量分布曲线，本专利技术的成功实施，为多相流体混输提供了一种精度高、非接触、可视化、小型化、抗干扰性强、对流场无干扰及受环境因素影响小的相含量分布测量方法，为生产现场多相流体的相含量及各相流量的精准在线测量提供了有效方法。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图中：1-多相流体入口，2-电动阀A，3-螺杆泵，4-ERT，5-压力变送器，6-电动阀C连接线，7-电动阀B连接线，8-电动阀连接线A，9-螺杆泵连接线，10-ERT连接线，11-压力变送器连接线，12-计算机，13-计算机与控制电柜连接线，14-控制电柜，15-温度变送器连接线，16-温度变送器，17-循环管道，18-电动阀C，19-多相流体出口，20-电动阀B。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的描述，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1所示，一种基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置，包括控制系统、管输系统及参数系统，控制系统包括计算机12和控制电柜14，管输系统包括循环管道17、多相流体入口1、多相流体出口19和螺杆泵3，参数采集系统包括ERT4、压力变送器5和温度变送器16。多相流体入口1右端安装有电动阀A2，电动阀A2出口处分成两条循环管道17，一条连接螺杆泵3，另一条连接电动阀B20，电动阀A2、电动阀B20及螺杆泵3分别通过电动阀A连接线8、电动阀B连接线7及螺杆泵3连接线9与控制电柜14连接，ERT4安装在螺杆泵3的流体出口方向且与螺杆泵3出口端保持足够长的距离，ERT4通过ERT连接线10与控制电柜14连接，压力变送器5安装在循环管道17管壁上且与循环管道17内部连通，压力变送器5通过压力变送器连接线11与控制电柜14连接，温度变送器16安装在循环管道17管壁上且与循环管道17内部连通，温度变送器16通过温度变送器连接线15与控制电柜14连接。多相流体出口19右端安装有电动阀C18，电动阀C18右端与循环管道17连通，电动阀C18通过电动阀C18连接线6与控制电柜14连接。控制电柜14与计算机12通过计算机与控制电柜连接线13连接。一种基于权利要求1所述的基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置的测量方法，主要包括以下步骤：S1、多相流体传输过程：在控制系统的控制下，螺杆泵3带动多相流体从多相流体入口1进入循环管道17，当多相流体充满循环管道17后关闭多相流体入口1和多相流体出口19，使多相流体能在循环管道17内循环流动；S2、多相流体相含量分布测量过程：当S1完成以后控制电柜14控制ERT4、温度变送器16和压力变送器5测量多相流体在循环管道17内流动时的相含量、温度、压力，同时由计算机12对数据进行储存及显示，在多相流体循环一周后完成多项流体相含量分布测量过程。优选地，所述S2中的循环管道17内的多相流体在螺杆泵3的带动下经过ERT4，ERT4对流经测量位置处的多相流体相含量进行不间断测量。优选地，所述S2中所测得相含量、压力和温度数据首先通过ERT4连接线10、压力变送器5连接线11和温度变送器16连接线15上传至控制电柜14，控制电柜14再把数据通过计算机12与控制电柜14连接线13上传至计算机12。其具体步骤过程如下：多相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置，其特征在于：它主要包括控制系统、管输系统及参数采集系统组成；所述控制系统包括计算机（12）和与计算机（12）相连的控制电柜；所述管输系统包括循环管道（17），所述循环管道（17）上设置有多相流体入口（1）和多相流体出口（19），且所述循环管道（17）上还设置有一螺杆泵（3）；所述参数采集系统包括ERT（4）、压力变送器（5）和温度变送器（16），所述ERT（4）安装在螺杆泵（3）流体出口方向且与控制电柜（14）连接，所述压力变送器（5）安装在循环管道（17）管壁上且与循环管道（17）内部连通，所述压力变送器（5）与控制电柜（14）连接，所述温度变送器（6）安装在循环管道（17）管壁上且与循环管道（17）内部连通，所述温度变送器（6）与控制电柜（14）连接。

【技术特征摘要】
1.基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置，其特征在于：它主要包括控制系统、管输系统及参数采集系统组成；所述控制系统包括计算机（12）和与计算机（12）相连的控制电柜；所述管输系统包括循环管道（17），所述循环管道（17）上设置有多相流体入口（1）和多相流体出口（19），且所述循环管道（17）上还设置有一螺杆泵（3）；所述参数采集系统包括ERT（4）、压力变送器（5）和温度变送器（16），所述ERT（4）安装在螺杆泵（3）流体出口方向且与控制电柜（14）连接，所述压力变送器（5）安装在循环管道（17）管壁上且与循环管道（17）内部连通，所述压力变送器（5）与控制电柜（14）连接，所述温度变送器（6）安装在循环管道（17）管壁上且与循环管道（17）内部连通，所述温度变送器（6）与控制电柜（14）连接。2.根据权利要求1所述的基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置，其特征在于：所述计算机（12）与控制电柜（14）通过计算机与控制电柜连接线（13）连接。3.根据权利要求1所述的基于螺杆泵与ERT相结合测量流体相含量分布的装置，其特征在于：所述多相流体入口（1）右端安装有电动阀A（2），所述电动阀A（2）与循环管道（17）连通，所述多相流体出口（19）右端安装有电动阀C（6），所述电动阀C（6）与循环管道（17）连通，所述多相流体入口（1）和多相流体出口（19）之间的循环管道（17）上设置有电动阀B（7），所述电动阀A（2）、电动阀B（20）和电动阀C（18）分别通过电动阀A连接线（8）、电动阀B连接线（7）、电动阀C连接线（6）与控制电柜（14）连接。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏纳，李海涛，赵金洲，周守为，张烈辉，孙万通，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51