基于超声波融合技术的石油天然气份额测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于油气两相流检测技术领域，具体涉及一种基于超声波融合技术的石油天然气份额测量装置及方法。本发明专利技术通过超声波收发一体换能器对油膜回波信号进行采集，实时监测油膜厚度；同时四种频率超声波换能器发射接收超声波信号，对油气两相流种超声传播特性信号进行分析，实现流型识别；根据识别后的流型，高速采集分析单片机选择该流型适用的频率，对相应的超声波换能器信号进行分析计算；不同流型对应不同的理论计算模型，对油气两相流份额进行计算与反演算。本发明专利技术结构简单，价格低廉，数据采集准确方便，可应用工业方面多，研究工况范围广。广。广。

【技术实现步骤摘要】
基于超声波融合技术的石油天然气份额测量装置及方法


[0001]本专利技术属于油气两相流检测
，具体涉及一种基于超声波融合技术的石油天然气份额测量装置及方法。

技术介绍

[0002]目前深海油气是全世界油气田储量接替的主要区域和科技创新的前沿区，深水多相流流型与相体积份额监、检测方向技术是深海油气开发工程面临的关键挑战。深海油气想要保持高效率开采，需要保持一定范围的油气份额比，油气份额变化会影响到油气开采运输的经济性。同时，油气份额变化会造成运输管道管壁积污形成固相沉积，严重会造成管道腐蚀与堵塞，威胁到深海油气开采运输的安全性。深海油气开采运输管道中天然气易转化为水合物，并且油气混合物会对管道造成积污，导致管道伴有堵塞、泄露和内壁损伤等问题，极易造成油气开采过程停产、设备废弃、甚至重大工程事故。因此，需要一种实时对管道内两相流流型进行监测和石油天然气两相份额进行动态在线测量的装备。深水油田开发趋势更深、更远，对于高压低温多相流体管道所处环境，目前传统测量仪表难以长时间工作。超声波法具有不易受干扰、使用方便、不会对管道内的流场产生影响、能够实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波融合技术的石油天然气份额测量装置，其特征在于；包括密闭油气传输管道和四种不同频率的超声波收发一体换能器；所述的密闭油气传输管道的前后两端设有管道连接法兰；所述的四种不同频率的超声波收发一体换能器包括四台100kHz超声波收发一体式换能器、四台200kHz超声波收发一体式换能器、四台1MHz超声波收发一体式换能器、一台5MHz超声波收发一体式换能器；所述的5MHz超声波收发一体式换能器布置在密闭油气传输管道的顶面；所述的四台100kHz超声波收发一体式换能器分别布置在密闭油气传输管道的上下左右四侧，布置在密闭油气传输管道上下两侧、左右两侧的两台100kHz超声波收发一体式换能器采用对射式布置；所述的四台200kHz超声波收发一体式换能器、四台1MHz超声波收发一体式换能器的布置方式与四台100kHz超声波收发一体式换能器相同；四种不同频率的超声波收发一体换能器分别与超声波发生器和数据采集分析系统连接。2.根据权利要求1所述的一种基于超声波融合技术的石油天然气份额测量装置，其特征在于；由于高频超声波在空气中衰减系数大，需要将的1MHz超声波收发一体式换能器、5MHz超声波收发一体式换能器与密闭油气传输管道密封贴合处理，使用高密度油脂作为超声波换能器耦合剂，使用激光焊接方式进行密闭处理。3.根据权利要求1或2所述的一种基于超声波融合技术的石油天然气份额测量装置，其特征在于；所述的密闭油气传输管道使用双层保温钢管结构，由内至外依次为不锈钢管道、聚氨酯泡沫保温层、不锈钢管道、防腐防爆层，管道最内层设置用于超声波收发一体换能器安装的不锈钢卡槽，不锈钢卡槽使用不锈钢法兰封闭；超声波收发一体换能器的数据传输线安置于密闭油气传输管道的保温层中。4.基于权利要求1的一种基于超声波融合技术的石油天然气份额测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将基于超声波融合技术的石油天然气份额测量装置安装于海底油气运输管道中，密闭油气传输管道前后两端通过管道连接法兰与海底油气运输管道连接；步骤2：开启超声波发生器和数据采集分析系统，四种不同频率的超声波收发一体换能器同时发射超声波脉冲信号；除5MHz超声波收发...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝嘉鸿，温济铭，刘思超，田瑞峰，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：