一种针对小流量的油-气-水多相流检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及多相流测试技术领域，尤其涉及一种针对小流量的油

【技术实现步骤摘要】
一种针对小流量的油-气-水多相流检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及多相流测试
，尤其涉及一种针对小流量的油-气-水多相流检测方法及系统。

技术介绍

[0002]石油和天然气作为支撑国计民生的重要战略资源，其勘探、开采、输送和加工等技术工艺都涉及到多相流量的计量问题，因此能够准确的对多相流进行计量具有十分重要的意义。在新一代非分离的多相流计量技术中，国内外厂商均采用了多传感融合的技术解决方案。但现有技术的主要适用范围是产量较大的单井或汇井计量，对于小产量井目前还未出现有效解决方案。其原因主要是在小流量流动时，各类型的传感器均无法产生稳定可靠的信号。我国陆上油气田的大多数单井产量不大，因此亟需适用于小产量单井的针对不同流型的多相流计量技术。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出一种针对小流量的油-气-水多相流检测方法及系统，以解决现有的检测方法很难对不同流型的多相流进行检测的问题。
[0004]本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种针对小流量的油-气-水多相流检测方法，包括文丘里管以及设置在文丘里管的上游、喉部以及下游的传感系统，所述传感系统包括电容层析成像模块、电阻层析成像模块、微波检测模块以及至少一个取压模块；方法包括以下步骤：
[0005]步骤1：接收传感系统传输的传感信息，其中
[0006]传感信息包括微波原始信号、含水率结果信息、层析信号、温度信号、压力信号、气体组分信息和文丘里管各部位的差压信息；
[0007]步骤2：将所述传感信息导入预设模型进行处理，确定处理信息；
[0008]所述预设模型包括：流型识别子模型、气相密度计算子模型、文丘里综合模型；
[0009]所述处理信息包括：文丘里管喉部和下游的液膜厚度信息、流型识别结果信息、气体和液体瞬时流量信息；
[0010]步骤3：将所述处理信息传输至多传感融合的优化模型得到修正后的油、气、水三相流量。
[0011]优选的是，所述步骤2具体包括：
[0012]将微波原始信号和层析信号传输至所述流型识别子模型中得到流型识别结果信息和文丘里管喉部和下游的液膜厚度信息；
[0013]将温度信号、压力信号和气体组分信息传输至所述气相密度计算子模型中得到气相密度信息；
[0014]将气相密度信息、文丘里管各部位的差压信息和流型识别结果信息传输至所述文丘里综合模型中得到气体和液体瞬时流量信息。
[0015]优选的是，所述步骤1之前还包括：
[0016]实时接收微波原始信号；
[0017]将微波原始信号传输至微波含水率子模型得到含水率结果信息。
[0018]优选的是，所述得到含水率结果信息之后的步骤还包括：
[0019]判断含水率是否低于40％，若是，则选用电容层析成像模块检测文丘里管内的多相流并发送层析信号，若否则选用电阻层析成像模块检测文丘里管内的多相流并发送层析信号。
[0020]优选的是，所述微波原始信号包括微波的幅值和相位信息。
[0021]本专利技术还提供了一种针对小流量的油-气-水多相流检测系统，包括文丘里管、传感系统和数据采集与处理单元，
[0022]所述文丘里管的上游、喉部以及下游均设置有传感系统，所述传感系统包括电容层析成像模块、电阻层析成像模块、微波检测模块以及至少一个取压模块，相邻所述取压模块之间连接有差压变送器，用以测量不同位置取压模块之间的压力差值；
[0023]所述数据采集与处理单元分别与所述取压模块、电容层析成像模块、电阻层析成像模块、微波检测模块以及差压变送器电连接，用于采集并处理各功能模块的数据。
[0024]优选的是，所述文丘里管的上游设置有压力变送器，所述文丘里管的下游安装有温度变送器。
[0025]优选的是，所述文丘里管的喉部设有两个取压模块，且两个取压模块之间的间距不小于100mm。
[0026]优选的是，所述文丘里管的管径小于50mm，内径为20-49mm；所述文丘里管的喉部与上游管路、喉部与下游管路的直径比均为0.3-0.7；所述文丘里管的收缩段的收缩角范围为16-25
°
，扩张段的扩张角为5-15
°
，喉部的长度范围为150-500mm。
[0027]优选的是，所述文丘里管上游设置的取压模块与收缩段的起始端距离大于0.5D；下游设置的取压模块与扩张段的末端距离大于2D，其中，D为上游管路或者下游管路的内直径。
[0028]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0029]1)本专利技术的方法可以对不同流型的多相流动提供精确测量。
[0030]2)本专利技术将可对管道截面上的多相分布信息进行直接检测的电学层析成像技术与文丘里流量计相结合，同时辅以可测量含水率的微波检测技术对油-气-水多相流量进行计量。
[0031]3)本专利技术可通过设置在文丘里管不同关键位置的电学成像传感器与微波传感器对当地的截面相分布与含水率进行识别，判断多相流在文丘里中压降产生原因。
附图说明
[0032]图1为本专利技术检测方法的流程示意图。
[0033]图2为本专利技术检测系统结构示意图。
[0034]图中：100-文丘里管，2-第一取压模块，3-第一电容层析成像模块，4-第一电阻层析成像模块，5-第一微波检测模块，6-第二取压模块，7-第二电容层析成像模块，8-第二电阻层析成像模块，9-第二微波检测模块，10-第三取压模块，11-第四取压模块，12-第三电容
层析成像模块，13-第三电阻层析成像模块，14-第三微波检测模块，15-压力变送器，16-第一差压变送器，17第二差压变送器，18-第三差压变送器，19-温度变送器，21-上游管路，1-收缩段，22-喉部，23-扩张段，24-下游管路。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。
[0036]一种针对小流量的油-气-水多相流检测方法，包括文丘里管100以及设置在文丘里管100的上游管路21、喉部22以及下游管路24的传感系统，传感系统包括电容层析成像模块、电阻层析成像模块、微波检测模块以及至少一个取压模块。方法包括以下步骤：
[0037]步骤1：接收传感系统传输的传感信息，其中
[0038]传感信息包括微波原始信号、含水率结果信息、层析信号、温度信号、压力信号、气体组分信息和文丘里管100各个部位的差压信息；
[0039]步骤2：将传感信息导入预设模型进行处理，确定处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对小流量的油-气-水多相流检测方法，包括文丘里管以及设置在文丘里管的上游、喉部以及下游的传感系统，所述传感系统包括电容层析成像模块、电阻层析成像模块、微波检测模块以及至少一个取压模块，其特征在于，方法包括以下步骤：步骤1：接收传感系统传输的传感信息，其中传感信息包括微波原始信号、含水率结果信息、层析信号、温度信号、压力信号、气体组分信息和文丘里管各个部位的差压信息；步骤2：将所述传感信息导入预设模型进行处理，确定处理信息；所述预设模型包括：流型识别子模型、气相密度计算子模型、文丘里综合模型；所述处理信息包括：文丘里管喉部和下游的液膜厚度信息、流型识别结果信息、气体和液体瞬时流量信息；步骤3：将所述处理信息传输至多传感融合的优化模型得到修正后的油、气、水三相流量。2.根据权利要求1所述的一种针对小流量的油-气-水多相流检测方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：将微波原始信号和层析信号传输至所述流型识别子模型中得到流型识别结果信息和文丘里管喉部和下游的液膜厚度信息；将温度信号、压力信号和气体组分信息传输至所述气相密度计算子模型中得到气相密度信息；将气相密度信息、文丘里管各部位的差压信息和流型识别结果信息传输至所述文丘里综合模型中得到气体和液体瞬时流量信息。3.根据权利要求1所述的一种针对小流量的油-气-水多相流检测方法，其特征在于，所述步骤1之前还包括：实时接收微波原始信号；将微波原始信号传输至微波含水率子模型得到含水率结果信息。4.根据权利要求3所述的一种针对小流量的油-气-水多相流检测方法，其特征在于，所述得到含水率结果信息之后的步骤还包括：判断含水率是否低于40％，若是，则选用电容层析成像模块检测文丘里管内的多相流并发送层析信号，若否则选用电阻层析成像模块检测文丘里管内...

【专利技术属性】
技术研发人员：于培宁，贺海涛，
申请(专利权)人：深圳市联恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：