一种多相流体密度测量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多相流体密度测量系统，包括主管路前段，所述主管路前段连接电动三通流量调节阀入口；电动三通流量调节阀出口分别连接测量管路前段入口和分流管路入口；测量管路前段出口连接电动三通流量调节阀入口；电动三通流量调节阀出口分别连接F定量管入口和G定量管入口；F定量管出口和G定量管出口都与电动三通流量调节阀入口连接；电动三通流量调节阀出口连接测量管路后段入口，采用本发明专利技术的多相流体密度测量系统及测量方法，数据传输效率高，并且各种数据的分类与控制更加精准，信息准确率提升，不会出现平台对接时缺失名称现象。

A multiphase fluid density measurement system and method

【技术实现步骤摘要】
一种多相流体密度测量系统及测量方法
本专利技术涉及检测
，具体是一种多相流体密度测量系统及测量方法。
技术介绍
在大规模石油集采运输中为了对系统更好的测控需要实时测量输油管中油、气、水三相混合流体的密度。而由于油、气、水三相混合比例不同多相流体流动属性存在显著差异，同时又要求油、气、水三相混合流体密度测量尽可能对石油集采运输不造成影响，因此石油集采运输中实时测量输油管中油、气、水三相混合流体的密度实施非常困难。目前国内还没有一种很好的方法能够实现石油集采运输中实时测量输油管中油、气、水三相混合流体的密度，相关产品也几乎没有。国外有人通过测量一些流动相参数采用模型法计算来实现石油集采运输中实时测量输油管中油、气、水三相混合流体的密度，然而这种方法虽然能用实现目的，但是测量的准确度不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多相流体密度测量系统及测量方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多相流体密度测量系统，包括主管路前段，所述主管路前段连接电动三通流量调节阀入口；电动三通流量调节阀出口分别连接测量管路前段入口和分流管路入口；测量管路前段出口连接电动三通流量调节阀入口；电动三通流量调节阀出口分别连接F定量管入口和G定量管入口；F定量管出口和G定量管出口都与电动三通流量调节阀入口连接；电动三通流量调节阀出口连接测量管路后段入口；测量管路后段出口和分流管路出口都与电动三通流量调节阀入口连接；电动三通流量调节阀出口连接主管路后段；测量管路前段安装有测量管路压力传感器；分流管路上安装有分流管路压力传感器和分流管路流动阻力调节器；F定量管前后分别安装有F定量管前段动密封接头和F定量管后段动密封接头；G定量管前后分别安装有G定量管前段动密封接头和G定量管后段动密封接头；F定量管中部安装有F定量管配重；G定量管中部安装有G定量管配重；若F定量管配重或G定量管配重上端连接拉力传感器，则F定量管配重或G定量管配重下端连接阻尼滑轨；若F定量管配重或G定量管配重上端连接阻尼滑轨，则F定量管配重或G定量管配重下端连接压力传感器；拉力传感器、压力传感器、阻尼滑轨都与系统外壳连接固定，测量管路压力传感器、分流管路压力传感器、电动三通流量调节阀、电动三通流量调节阀、电动三通流量调节阀、电动三通流量调节阀、分流管路流动阻力调节器、拉力传感器和压力传感器都与主控系统相连接。作为本专利技术的进一步技术方案：所述F定量管或G定量管为两端折弯的管路，应保证F定量管或G定量管中轴曲线所在平面为水平面。作为本专利技术的进一步技术方案：所述主控系统采集测量管路压力传感器、分流管路压力传感器、拉力传感器或压力传感器的数据，控制主管路前段电动三通流量调节阀、主管路后段电动三通流量调节阀、测量管路前段电动三通流量调节阀、测量管路后段电动三通流量调节阀、分流管路流动阻力调节器，并实时进行多相流体密度计算。作为本专利技术的进一步技术方案：所述F定量管和G定量管前后安装的动密封接头保证在不影响F定量管和G定量管内流体流动的同时F定量管和G定量管可以在与流体流动方向垂直的平面内低阻力转动。作为本专利技术的进一步技术方案：所述控制系统为单片或计算机。一种多相流体密度测量方法，采用上述测量系统，具体步骤如下：开启多相流体密度测量时，首先主控系统开启，主控系统控制测量管路前段电动三通流量调节阀和测量管路后段电动三通流量调节阀关闭F定量管或G定量管，并将另一路G定量管或F定量管开到最大，然后主控系统控制开启相关阀门将待测多相流体从主管路前段流入系统，待测多相流体经过主管路前段电动三通流量调节阀分流后分别流入测量管路前段和分流管路，流入测量管路前段的待测多相流体通过测量管路前段电动三通流量调节阀流入开启的G定量管或F定量管，然后经过测量管路后段电动三通流量调节阀流入测量管路后段，流入测量管路后段的待测多相流体和流入分流管路的待测多相流体都经过主管路后段电动三通流量调节阀流入主管路后段，再从主管路后段流出系统，F定量管管内体积应与G定量管管内体积相同，主管路前段电动三通流量调节阀、主管路后段电动三通流量调节阀采用相同型号的设备，切在控制时保持完全同步，即实时开启程度完全相同，测量管路前段电动三通流量调节阀、测量管路后段电动三通流量调节阀采用相同型号的设备，切在控制时保持完全同步，即实时开启程度完全相同，在测量过程中，主控系统实时采集测量管路压力传感器和分流管路压力传感器信号，并实时反馈同步控制主管路前段电动三通流量调节阀、主管路后段电动三通流量调节阀使得测量管路和分流管路压力一直保持相同，主控系统通过控制分流管路流动阻力调节器调节流入测量系统的待测多相流体总流量，主控系统每隔一段时间同步控制测量管路前段电动三通流量调节阀和测量管路后段电动三通流量调节阀实现缓慢开启之前关闭的F定量管或G定量管，并将另一路G定量管或F定量管同步缓慢关闭，在此过程中保证流入测量管路的待测多相流体流量基本保持不变，F定量管或G定量管完全关闭时，另一路G定量管或F定量管应开到最大，待F定量管或G定量管完全关闭后，通过阻尼滑轨对F定量管或G定量管减震，待拉力传感器或压力传感器信号稳定后，主控系统读取拉力传感器或压力传感器信号，并通过如下拉力传感器或压力传感器信号-多相流体质量模型计算F定量管或G定量管中多相流体质量，m＝f(x)，式中x为拉力传感器或压力传感器信号，m为多相流体质量，主控系统再通过如下公式最终计算出待测多相流体密度式中m为多相流体质量，V为F定量管或G定量管管内体积，ρ为待测多相流体密度。作为本专利技术的进一步技术方案：所述拉力传感器或压力传感器信号-多相流体质量模型通过系统标定确定。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用本专利技术的多相流体密度测量系统及测量方法，数据传输效率高，并且各种数据的分类与控制更加精准，信息准确率提升，不会出现平台对接时缺失名称现象。附图说明图1是一种多相流体密度测量系统简图。图2是一种多相流体密度测量系统测量部分简图。图中：电动三通流量调节阀1；测量管路压力传感器2；电动三通流量调节阀3；F定量管前段动密封接头4；G定量管前段动密封接头5；F定量管配重6；G定量管配重7；F定量管后段动密封接头8；G定量管后段动密封接头9；电动三通流量调节阀10；电动三通流量调节阀11；分流管路压力传感器12；分流管路流动阻力调节器13；拉力传感器14；系统外壳15；阻尼滑轨16；主控系统17；主管路前段18；主管路后段19；分流管路20；测量管路前段21；测量管路后段22；F定量管23；G定量管24。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，一种多相流体密度测量系统，包括主管路前段18，所述主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多相流体密度测量系统，包括主管路前段(18)，其特征在于，所述主管路前段(18)连接电动三通流量调节阀入口(1)；电动三通流量调节阀(1)出口分别连接测量管路前段(21)入口和分流管路(20)入口；测量管路前段(21)出口连接电动三通流量调节阀(3)入口；电动三通流量调节阀(3)出口分别连接F定量管(23)入口和G定量管(24)入口；F定量管(23)出口和G定量管(24)出口都与电动三通流量调节阀(10)入口连接；电动三通流量调节阀出口(10)连接测量管路后段(22)入口；测量管路后段(22)出口和分流管路(20)出口都与电动三通流量调节阀(11)入口连接；电动三通流量调节阀(11)出口连接主管路后段(19)；测量管路前段(21)安装有测量管路压力传感器(2)；分流管路(20)上安装有分流管路压力传感器(12)和分流管路流动阻力调节器(13)；F定量管(23)前后分别安装有F定量管前段动密封接头(4)和F定量管后段动密封接头(8)；G定量管(24)前后分别安装有G定量管前段动密封接头(5)和G定量管后段动密封接头(9)；F定量管(23)中部安装有F定量管配重(6)；G定量管(24)中部安装有G定量管配重(7)；若F定量管配重(6)或G定量管配重(7)上端连接拉力传感器(14)，则F定量管配重(6)或G定量管配重(7)下端连接阻尼滑轨(16)；若F定量管配重(6)或G定量管配重(7)上端连接阻尼滑轨(16)，则F定量管配重(6)或G定量管配重(7)下端连接压力传感器；拉力传感器(14)、压力传感器、阻尼滑轨(16)都与系统外壳(15)连接固定，测量管路压力传感器(2)、分流管路压力传感器(12)、电动三通流量调节阀(1)、电动三通流量调节阀(11)、电动三通流量调节阀(1)、电动三通流量调节阀(10)、分流管路流动阻力调节器(13)、拉力传感器(14)和压力传感器都与主控系统(17)相连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多相流体密度测量系统，包括主管路前段(18)，其特征在于，所述主管路前段(18)连接电动三通流量调节阀入口(1)；电动三通流量调节阀(1)出口分别连接测量管路前段(21)入口和分流管路(20)入口；测量管路前段(21)出口连接电动三通流量调节阀(3)入口；电动三通流量调节阀(3)出口分别连接F定量管(23)入口和G定量管(24)入口；F定量管(23)出口和G定量管(24)出口都与电动三通流量调节阀(10)入口连接；电动三通流量调节阀出口(10)连接测量管路后段(22)入口；测量管路后段(22)出口和分流管路(20)出口都与电动三通流量调节阀(11)入口连接；电动三通流量调节阀(11)出口连接主管路后段(19)；测量管路前段(21)安装有测量管路压力传感器(2)；分流管路(20)上安装有分流管路压力传感器(12)和分流管路流动阻力调节器(13)；F定量管(23)前后分别安装有F定量管前段动密封接头(4)和F定量管后段动密封接头(8)；G定量管(24)前后分别安装有G定量管前段动密封接头(5)和G定量管后段动密封接头(9)；F定量管(23)中部安装有F定量管配重(6)；G定量管(24)中部安装有G定量管配重(7)；若F定量管配重(6)或G定量管配重(7)上端连接拉力传感器(14)，则F定量管配重(6)或G定量管配重(7)下端连接阻尼滑轨(16)；若F定量管配重(6)或G定量管配重(7)上端连接阻尼滑轨(16)，则F定量管配重(6)或G定量管配重(7)下端连接压力传感器；拉力传感器(14)、压力传感器、阻尼滑轨(16)都与系统外壳(15)连接固定，测量管路压力传感器(2)、分流管路压力传感器(12)、电动三通流量调节阀(1)、电动三通流量调节阀(11)、电动三通流量调节阀(1)、电动三通流量调节阀(10)、分流管路流动阻力调节器(13)、拉力传感器(14)和压力传感器都与主控系统(17)相连接。


2.根据权利要求1所述的一种多相流体密度测量系统，其特征在于，所述F定量管(23)或G定量管(24)为两端折弯的管路，应保证F定量管(23)或G定量管(24)中轴曲线所在平面为水平面。


3.根据权利要求1所述的一种多相流体密度测量系统，其特征在于，所述主控系统采集测量管路压力传感器(16)、分流管路压力传感器(12)、拉力传感器(14)或压力传感器(16)的数据，控制主管路前段电动三通流量调节阀(1)、主管路后段电动三通流量调节阀(11)、测量管路前段电动三通流量调节阀(3)、测量管路后段电动三通流量调节阀(10)、分流管路流动阻力调节器(13)，并实时进行多相流体密度计算。


4.根据权利要求1所述的一种多相流体密度测量系统，其特征在于，所述F定量管(23)和G定量管(24)前后安装的动密封接头保证在不影响F定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，左娟莉，梁磊，梁朝，
申请(专利权)人：西京学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61