一种基于文丘里的低含液率湿气两相流量测量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文丘里的低含液率湿气两相流量在线测量装置及方法，包括数据采集处理系统、测量管道、文丘里管、用于检测文丘里节流装置上游取压点与文丘里节流装置喉部取压点之间的湿气压差的第一个差压变送器、用于检测文丘里节流装置上游取压点和文丘里节流装置下游取压点之间湿气压损的第二个差压变送器、用于检测测量管道内湿气压力的压力变送器以及用于检测测量管道内湿气温度的温度变送器，所述测量管道连通于待测管线上，该装置及方法能够实现低含液率条件下湿气的气液两相流量的在线测量，并且成本较低、结构简单。

A device and method for measuring two-phase flow rate of low liquid content wet gas based on Venturi

The invention discloses an on-line measuring device and method for low liquid content wet gas two-phase flow based on venturi, including a data acquisition and processing system, a measuring pipe, a venturi pipe, a first differential pressure transmitter for detecting the wet gas pressure difference between the upstream pressure tapping point of the venturi throttling device and the throat pressure tapping point of the venturi throttling device, and a pressure tapping upstream of the venturi throttling device The second differential pressure transmitter for measuring the pressure loss of moisture between the point and the pressure tapping point downstream of the venturi throttling device, the pressure transmitter for measuring the pressure of moisture in the pipeline and the temperature transmitter for measuring the temperature of moisture in the pipeline. The measuring pipeline is connected to the pipeline to be measured. The device and method can realize the online measurement of the gas-liquid two-phase flow of moisture under the condition of low liquid content It has low cost and simple structure.

【技术实现步骤摘要】
一种基于文丘里的低含液率湿气两相流量测量装置及方法
本专利技术属于湿气参数测量
，涉及一种基于文丘里的低含液率湿气两相流量在线测量装置及方法。
技术介绍
湿气可视为气相中混入少量液相的气液混合物，广泛存在于石油、化工、地热、核能等领域，主要包括湿饱和蒸汽和湿天然气。目前，国际上广泛采用的湿气定义是洛玛参数小于0.3的气液两相流。由于我国大部分天然气井的日产气量较低，开发低成本的在线测量气液两相流量测量技术，对于掌握单井数据，科学管理气藏，预测气井出水量等显得尤其重要。目前针对气液两相流量在线测量的方法主要有分离法和在线测量法两种，传统的分离法即是将气相和液相分离后单独进行计量，一般分离设备体积庞大，费时费力，效率低下，而且对于低含液率的湿气来说，分离器可能存在分离不完全的现象，无法准确反映液相流量。在线测量法无需进行气液分离，可以直接测得气液流量，目前大多数湿气双参数在线测量方法仍然是差压节流装置结合相含率传感器或者两种差压节流装置相结合两类。一些商业化的湿气流量计，国内如海默公司开发的湿气流量计，使用单能γ射线测量含液率，结合文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于文丘里的低含液率湿气两相流量在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、在测量管道上安装文丘里管进行低含液率湿气流量测量实验；/n采集文丘里管上游取压点和喉部取压点之间的湿气压差ΔP

【技术特征摘要】
1.一种基于文丘里的低含液率湿气两相流量在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在测量管道上安装文丘里管进行低含液率湿气流量测量实验；
采集文丘里管上游取压点和喉部取压点之间的湿气压差ΔP1、上游取压点和下游取压点之间的湿气压损ΔP2，流经文丘里管的湿气压力P、湿气温度T，以及记录通过气相和液相的质量流量mg和ml；
S2、根据湿气压力P和湿气温度T计算得到气相和液相的密度ρg和ρl，根据伯努利方程和连续性方程得到湿气两相表观总质量流量mapparent；
S3、定义两相质量流量系数K，根据步骤S1得到的气相质量流量mg、液相质量流量ml、湿气压差ΔP1、湿气压损ΔP2，以及步骤S2得到的气相和液相的密度ρg和ρl、湿气两相表观总质量流量mapparent，建立两相质量流量系数K与Frg、Frl和ρg/ρl之间的关系式；
其中，Frg、Frl分别气相和液相密度弗劳德数；
S4、根据步骤S1得到的液相质量流量ml、湿气压差ΔP1和湿气压损ΔP2，以及步骤S2得到的气相和液相的密度ρg和ρl，建立液相密度弗劳德数Frl和压损比δ及气液密度比ρg/ρl之间的关联式；
S5、根据两相质量流量系数K和两相表观总质量流量mapparent，构建气相质量流量的计算模型；
S6、采集待测量湿气通过文丘里管时的湿气压差ΔP1、湿气压损ΔP2、湿气压力P和湿气温度T，并计算得到待测湿气压损比δ，以及待测湿气的气相密度ρg和液相密度ρl；
S7、将步骤S6得到的湿气压损比δ、气相密度ρg和液相密度ρl，代入步骤S4得到的液相密度弗劳德数Frl的关联式中，得到待测量湿气的液相质量流量ml；
S8、将步骤S6得到的湿气压差ΔP1、气相密度ρg和液相密度ρl、步骤S3得到的两相质量流量系数K与Frg、Frl和ρg/ρl之间的关系式以及步骤S4得到的液相密度弗劳德数Frl和压损比δ及气液密度比ρg/ρl之间的关联式，代入步骤S5得到的气相质量流量的计算模型中，得到气相质量流量的计算式；
S9、对步骤S8得到的气相质量流量的计算式进行迭代求解，当Δmg＜0.1％时，迭代完成，得到气相质量流量mg。


2.根据权利要求1所述基于文丘里的低含液率湿气两相流量在线测量方法，其特征在于，步骤S2中湿气两相表观总质量流量mapparent的表达式具体如下：






At＝πd2/4
A＝πD2/4



其中，β是文丘里节流装置的节流比，定义为文丘里装置喉部横截面积与测量管道截面积的比值，...

【专利技术属性】
技术研发人员：白博峰，李珊珊，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61