气液两相质量流量计制造技术

本发明专利技术提供了一种气液两相质量流量计，其包括：质量流量计，用于测量被测气液两相流体的质量流量、温度、和混合密度；压力差压复合传感器，其差压正引压管以及差压负引压管分别连接质量流量计流向上游的管路和流向下游的管路，用于测量被测气液两相流体流经质量流量计前后的平均压力和差压；流量计算机，分别与质量流量计以及压力差压复合传感器连接，根据质量流量计以及压力差压复合传感器的各测量参数，外输入液相密度和气相密度，结合流量计算机内数据库，计算得到被测气液两相流体的气液两相流量。本方案可以应用于凝析天然气井、含液页岩气井、油井及其它的多相流量测量领域，提高了气液两相质量流量计的测量范围和适应性。

【技术实现步骤摘要】
气液两相质量流量计
本专利技术涉及工业多相流计量，特别是涉及一种气液两相质量流量计。
技术介绍
质量流量计作为性能优良，精度高的流量计已被广泛应用于工业领域的气体和液体流量测量。目前，传统的质量流量计只能以气相或液相(单相)作为测量介质，如液相中气相体积百分含量超出5％～10％，质量流量计会发生驱动异常、停止或出现重启，噪音变大，震动频率失控的问题，导致误差很大或无法计量。另外质量流量计用于测量气液两相流量时还有一个难题：下限流量测量值较高，而气液比和流量波动大是气液两相流的常态工况，在该工况下使用质量流量计会出现气液两相流量测量误差加大以及较小流量的测量结果为零，上述问题极大限制了质量流量计测量气液两相流量的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是要提供一种测量范围宽、适用性强的气液两相质量流量计。本专利技术一个进一步的目的是要使得气液两相质量流量计测量更加准确。特别地，本专利技术提供了一种气液两相质量流量计，该气液两相质量流量计包括：质量流量计，用于测量被测气液两相流体的温度、质量流量和混合密度；压力差压复合传感器，其差压正引压管以及差压负引压管分别连接质量流量计流向上游的管路和流向下游的管路，用于测量被测气液两相流体流经质量流量计前后的平均压力和差压；流量计算机，分别与质量流量计以及压力差压复合传感器连接，根据质量流量计以及压力差压复合传感器的各测量参数，及预设的液相密度和气相密度，计算得到被测气液两相流体的气液两相流量。可选地，流量计算机计算气液两相流量的过程配置为：判断质量流量计测量的质量流量是否大于预设的下限阈值；若是，由质量流量计测得气液混合质量流量、密度、温度、及预设的液相密度和气相密度、压力差压复合传感器测得的压力平均，结合流量计算机内预置的数据库，计算得到气液两相流量；若否，根据差压以及质量流量计测量的混合密度计算得到气液混合质量流量值，并将这个气液混合质量流量值替代质量流量计测量的质量流量值，经计算得到气液两相流量。可选地，由差压通过流量计算机计算出气液混合质量流量值的公式为：在公式中，Qm为气液混合质量流量值，K为已知节流流量系数，ΔP为差压，ρ为质量流量计测量的混合密度。可选地，上述气液两相质量流量计还包括：气液混合器，设置于质量流量计的流入端的上游管路中，使得被测气液两相流体混合进入质量流量计。可选地，上述气液两相质量流量计还包括：入口法兰，与质量流量计的流入端相连，并用于接入被测气液两相流体；出口法兰，与质量流量计的流出端相连，并用于供出被测气液两相流体。可选地，上述气液两相质量流量计还包括：节流件，设置在入口法兰与质量流量计的流入端之间或者设置在质量流量计的流出端与出口法兰之间，用于增大差压正引压管与差压负引压管之间的差压。可选地，节流件设置于所述出口法兰的管芯内，出口法兰的部分管芯具有螺纹；并且气液两相质量流量计还包括：锁紧压盖，其外周缘与螺纹配合，以将节流件固定于出口法兰的管芯内。可选地，上述气液两相质量流量计还包括：正压室取压法兰，与入口法兰相接，并具有通向差压正引压管的通道，节流件固定于正压室取压法兰与入口法兰相接的位置处；和/或负压室取压法兰，与出口法兰相接，并具有通向差压负引压管的通道，节流件固定于负压室取压法兰与出口法兰相接的位置处。可选地，上述气液两相质量流量计还包括：两个平衡隔离罐，分别串接于差压正引压管以及差压负引压管中。可选地，上述气液两相质量流量计还包括：两个开关阀，串接于差压正引压管以及差压负引压管中。本专利技术的气液两相质量流量计，分别利用质量流量计测量被测气液两相流体的温度、质量流量和混合密度，利用压力差压复合传感器测量被测气液两相流体流经质量流量计前后的平均压力和差压，流量计算机根据质量流量计以及压力差压复合传感器的各测量参数，及外部输入预置的液相密度和气相密度，结合流量计算机内的数据库，计算得到被测气液两相流体的气液两相流量，在质量流量计无法测量的气液两相流量下限范围内，使用压力差压复合传感器测量的差压值计算出气液两相流量的质量流量，替代质量流量计测得的质量流量，弥补了质量流量计在测量气液两相流量时的下限流量部分，大大提高了气液两相质量流量计的测量范围和适应性。进一步地，本专利技术的气液两相质量流量计，还通过对节流件、连接法兰、压力差压复合传感器的引压管等部件的构造进行优化，保证了气液两相质量流量计的工作可靠性。根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的气液两相质量流量计的示意性结构图；图2是根据图1所示的气液两相质量流量计的另一角度的示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的气液两相质量流量计中节流件的构造示意图；图4是根据本专利技术另一实施例的气液两相质量流量计的构造示意图；以及图5是图4中A处的放大图。具体实施方式图1是根据本专利技术一个实施例的气液两相质量流量计的示意性结构图。图2是根据图1所示的气液两相质量流量计的另一角度的示意图。本实施例的气液两相质量流量计一般性地可以包括：质量流量计100、压力差压复合传感器200、流量计算机300。质量流量计100，连接于被测气液两相流体的管路中，用于测量被测气液两相流体的温度、质量流量和混合密度。压力差压复合传感器200，其差压正引压管210以及差压负引压管220分别连接质量流量计100流向上游的管路和流向下游的管路，用于测量被测气液两相流体流经质量流量计100前后的差压和平均压力。流量计算计300，分别与质量流量计100以及压力差压复合传感器200用通讯导线连接，根据质量流量计100以及压力差压复合传感器200的各测量参数，及外部输入预置的液相密度和气相密度，结合流量计算机内预置的数据库，计算得到被测气液两相流体的气液两相流量。压力差压复合传感器200与流量计算机300可以集成设置。由于质量流量计100的计量特点，对于较小的气液两相质量流量，质量流量计100无法计量质量流量(混合密度和温度在任何状况均可以测量)，导致流量值直接为零。也就是说质量流量计100具有下限流量，仅能对下限流量以上的范围的质量流量进行计量。而在工业多相流计量领域，特别在凝析天然气井、含液页岩气井、油井等工况中，流量始终处于波动状态，这导致了质量流量计应用受限。本实施例的气液两相质量流量计通过增加压力差压复合传感器200，对质量流量计无法计量的范围，使用压力差压复合传感器200的测量参数和质量流量计测得的密度可计算出质量流量，对下限质量流量进行弥补。流量计算机300计算气液两相流量的过程可以为，判断质量流量计100测量的质量流量是否超过预设的阈值；若是，由质量流量计100测得气液混合质量流量、混合密度、温度、及预设的液相密度和气相密度(例如可以根据测量工况通过外部输入进行设置)、压力差压复合传感器200测得的压力平均值，结合流量计算机300内置的数据库，计算得到气液两相流量；若否，根据差压以及质量流量计100测量的混合密度计算得到气液混合质量流量值，并替本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气液两相质量流量计，包括：质量流量计，用于测量被测气液两相流体的质量流量、温度、和混合密度；压力差压复合传感器，其差压正引压管以及差压负引压管分别连接所述质量流量计流向上游的管路和流向下游的管路，用于测量所述被测气液两相流体流经所述质量流量计前后的平均压力和差压；流量计算机，分别与所述质量流量计以及所述压力差压复合传感器连接，根据所述质量流量计以及所述压力差压复合传感器的测量结果，计算得到所述被测气液两相流体的气液两相流量。

【技术特征摘要】
1.一种气液两相质量流量计，包括：质量流量计，用于测量被测气液两相流体的质量流量、温度、和混合密度；压力差压复合传感器，其差压正引压管以及差压负引压管分别连接所述质量流量计流向上游的管路和流向下游的管路，用于测量所述被测气液两相流体流经所述质量流量计前后的平均压力和差压；流量计算机，分别与所述质量流量计以及所述压力差压复合传感器连接，根据所述质量流量计以及所述压力差压复合传感器的测量结果，计算得到所述被测气液两相流体的气液两相流量。2.根据权利要求1所述的气液两相质量流量计，其特征在于，所述流量计算机计算所述气液两相流量的过程配置为：判断所述质量流量计测量的质量流量是否超过预设的阈值；若是，由所述质量流量计测得的气液混合质量流量、温度、和混合密度、以及预设的液相密度和气相密度、所述压力差压复合传感器测得的平均压力，结合所述流量计算机内预置的数据库，计算得到气液两相流量；若否，根据所述差压以及所述质量流量计测量的混合密度计算得到气液混合质量流量值，并将所述气液混合质量流量值替代质量流量计测量的质量流量值，经计算得到所述气液两相流量；3.根据权利要求2所述的气液两相质量流量计，其特征在于所述流量计算机计算所述气液混合质量流量值的公式为：在公式中，Qm为所述气液混合质量流量值，K为已知的节流流量系数，ΔP为所述差压，ρ为所述质量流量计测量的混合密度。4.根据权利要求1所述的气液两相质量流量计，其特征在于还包括：气液混合器，设置于所述质量流量计的流入端的上游管路中，使得所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢玖庆，何峰，王良贵，何宇，王彬臣，高永鑫，施斌，
申请(专利权)人：新疆中元天能油气科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65