一种四相混相质量流量的在线计量方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种四相混相质量流量的在线计量方法及装置，其方法包括：将四相混相流体从油气井通过管道流出；通过安装在管道上的流量计对四相混相流体进行多能级组光量子测量，得到每相流体介质的线性质量，多能级组光量子包括至少三组不同能级的光量子；根据所有流体介质的线性质量计算得到四相混相流体的每相流体介质的质量相分率。本申请由于流量计是设置在管道上的，并且流量计是通过至少三组不同能级的光量子进行测量，不需要工作人员对四相混相流体进行取样和分离化验，减少了人力和时间消耗，降低了成本。降低了成本。降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种四相混相质量流量的在线计量方法及装置


[0001]本申请涉及工业混相流体测量
，尤其是涉及一种四相混相质量流量的在线计量方法及装置。

技术介绍

[0002]石油是深埋在地下的流体矿物。最初人们把自然界产生的油状液体矿物称石油，把可燃气体称天然气，把固态可燃油质矿物称沥青。随着对这些矿物研究的深入，认识到它们在组成上均属烃类化合物，在成因上互有联系，因此把它们统称为石油。
[0003]在进行石油开采的初期阶段时，由于油、气、水、固在油藏中分布情况及其变化都是较为复杂和不稳定的，从而需要实时监测油井中油气水固各组份的变化，传统的计量方式需要取样工先进行取样，化验工再对取样的油气水固进行分离化验，从而得到油气水固混相流体中各组份的质量。
[0004]但是，传统的计量方式无法做到在线计量，只能人工频繁计量油气水固混相流体中各组份的质量流量，消耗大量人力和时间进行取样和分离化验，使得成本较高。

技术实现思路

[0005]为了解决油气水固四相混相流体中各组份的质量流量计算，需要消耗人力和时间较多，导致成本较高的问题，本申请提供了一种四相混相质量流量的在线计量方法及装置。
[0006]第一方面，本申请提供一种四相混相质量流量的在线计量方法，采用如下的技术方案：一种四相混相质量流量的在线计量方法，包括：将四相混相流体从油气井通过管道流出；通过安装在所述管道上的流量计对所述四相混相流体进行双边的多能级组光量子测量，得到每一边的每相流体介质的线性质量，所述多能级组光量子包括至少三组不同能级的光量子；根据双边的所有流体介质的线性质量计算得到所述四相混相流体的每相流体介质的质量相分率。
[0007]通过采用上述技术方案，在进行石油开采过程中，油气井完成后，通过设置管道控制四相混相流体从油气井流出，四相混相流体包括的流体介质有油、气、水和固四种，在管道上安装流量计，流量计可以通过双边发射至少三组不同能级的光量子，对管道中的四相混相流体进行多能级组光量子测量，得到每一边的各流体介质的线性质量，再依据双边的所有流体介质的线性质量计算得到四相混相流体的各流体介质的质量相分率。由于流量计是设置在管道上的，并且流量计是通过双边的至少三组不同能级的光量子进行测量，不需要工作人员对四相混相流体进行取样和分离化验，减少了人力和时间消耗，降低了成本。
[0008]可选的，所述多能级组光量子包括第一能级组光量子、第二能级组光量子及第三能级组光量子，
所述第一能级组光量子的能量为31keV，所述第二能级组光量子的能量为81keV，所述第三能级组光量子的能量为356keV。
[0009]通过采用上述技术方案，在流量计中多能级组光量子以三组为例，第一能级组光量子的能量为31keV，第二能级组光量子的能量为81keV，第三能级组光量子的能量为356keV，已知的Ba
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133光量子源，其放射性活度为25 微居，可以每秒发射近一百万个31keV、81keV和356keV 能量组的三个能量组的单个光量子，通过对每一个光量子能量的测量，依据物质与31keV和81keV的能量的光量子组的光电截面，以及物质与356keV 能量的光量子组的康普顿截面，完成四相混相流体的线性质量测量及相分率计算。
[0010]可选的，所述通过安装在所述管道上的流量计对所述四相混相流体进行双边的多能级组光量子测量，得到双边的每相流体介质的线性质量，包括：通过安装在所述管道上的流量计双边分别发射第一能级组光量子、第二能级组光量子及第三能级组光量子；探测接收双边的每组能级组光量子的实测透射数量；获取双边的每组能级组光量子的无介质透射数量，所述无介质透射数量为对应能级组光量子在空管无介质时的透射数量；获取双边的所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子对应各流体介质的线性质量吸收系数；获取所述流量计的结构相关参数；根据所述实测透射数量、所述无介质透射数量、所述线性质量吸收系数及所述流量计的结构相关参数，计算得到双边的各流体介质的线性质量。
[0011]通过采用上述技术方案，流量计可以通过双边的Ba
‑
133光电子源分别发射第一能级组光量子、第二能级组光量子及第三能级组光量子，通过双边的光量子探头探测接收每组能级组光量子穿过混相流体的实测透射数量，获取双边的每组能级组光量子的无介质透射数量，无介质透射数量为对应能级组光量子在空管无介质时的透射数量，获取第一能级组光量子、第二能级组光量子及第三能级组光量子对应各流体介质的线性质量吸收系数，以及流量计的结构相关参数，根据实测透射数量、无介质透射数量、线性质量吸收系数及流量计的结构相关参数，计算得到各流体介质的线性质量，需要说明的是，无介质透射数量和线性质量吸收系数都是标定值，即通过预先的标定计算可以计算得到，而流量计的结构相关参数是根据流量计的结构决定的。
[0012]可选的，所述获取双边的每组能级组光量子的无介质透射数量，包括：当所述管道内空管无介质时，通过所述流量计双边分别发射所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子；探测接收双边的所述第一能级组光量子的无介质透射数量、所述第二能级组光量子的无介质透射数量及所述第三能级组光量子的无介质透射数量。
[0013]通过采用上述技术方案，对于无介质透射数量的标定值的计算原理为：在管道内空管无介质时，流量计双边分别发射第一能级组光量子、第二能级组光量子及第三能级组光量子，通过光量子探头就能探测接收到第一能级组光量子的无介质透射数量、第二能级组光量子的无介质透射数量及第三能级组光量子的无介质透射数量。
[0014]可选的，所述四相混相流体包括的流体介质包括油、气、水及固，所述获取双边的所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子对应各流体介质的线性质量吸收系数，包括：当所述管道内的流体介质为满油时，通过所述流量计双边分别发射所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子，探测接收双边的所述第一能级组光量子的油透射数量、所述第二能级组光量子的油透射数量及所述第三能级组光量子的油透射数量；当所述管道内的流体介质为满气时，通过所述流量计双边分别发射所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子，探测接收双边的所述第一能级组光量子的气透射数量、所述第二能级组光量子的气透射数量及所述第三能级组光量子的气透射数量；当所述管道内的流体介质为满水时，通过所述流量计双边分别发射所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子，探测接收双边的所述第一能级组光量子的水透射数量、所述第二能级组光量子的水透射数量及所述第三能级组光量子的水透射数量；当所述管道内的流体介质为满固时，通过所述流量计双边分别发射所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子，探测接收双边的所述第一能级组光量子的固透射数量、所述第二能级组光量子的固透射数量及所述第三能级组光量子的固透射数量；根据所述第一能级组光量子的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四相混相质量流量的在线计量方法，其特征在于，包括：将四相混相流体从油气井通过管道流出；通过安装在所述管道上的流量计对所述四相混相流体进行双边的多能级组光量子测量，得到每一边的每相流体介质的线性质量，所述多能级组光量子包括至少三组不同能级的光量子；根据双边的所有流体介质的线性质量计算得到所述四相混相流体的每相流体介质的质量相分率。2.根据权利要求1所述的四相混相质量流量的在线计量方法，其特征在于，所述多能级组光量子包括第一能级组光量子、第二能级组光量子及第三能级组光量子，所述第一能级组光量子的能量为31keV，所述第二能级组光量子的能量为81keV，所述第三能级组光量子的能量为356keV。3.根据权利要求2所述的四相混相质量流量的在线计量方法，其特征在于，所述通过安装在所述管道上的流量计对所述四相混相流体进行双边的多能级组光量子测量，得到双边的每相流体介质的线性质量，包括：通过安装在所述管道上的流量计双边分别发射第一能级组光量子、第二能级组光量子及第三能级组光量子；探测接收双边的每组能级组光量子的实测透射数量；获取双边的每组能级组光量子的无介质透射数量，所述无介质透射数量为对应能级组光量子在空管无介质时的透射数量；获取双边的所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子对应各流体介质的线性质量吸收系数；获取所述流量计的结构相关参数；根据所述实测透射数量、所述无介质透射数量、所述线性质量吸收系数及所述流量计的结构相关参数，计算得到双边的各流体介质的线性质量。4.根据权利要求3所述的四相混相质量流量的在线计量方法，其特征在于，所述获取双边的每组能级组光量子的无介质透射数量，包括：当所述管道内空管无介质时，通过所述流量计双边分别发射所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子；探测接收双边的所述第一能级组光量子的无介质透射数量、所述第二能级组光量子的无介质透射数量及所述第三能级组光量子的无介质透射数量。5.根据权利要求4所述的四相混相质量流量的在线计量方法，其特征在于，所述四相混相流体包括的流体介质包括油、气、水及固，所述获取双边的所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子对应各流体介质的线性质量吸收系数，包括：当所述管道内的流体介质为满油时，通过所述流量计双边分别发射所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子，探测接收双边的所述第一能级组光量子的油透射数量、所述第二能级组光量子的油透射数量及所述第三能级组光
量子的油透射数量；当所述管道内的流体介质为满气时，通过所述流量计双边分别发射所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子，探测接收双边的所述第一能级组光量子的气透射数量、所述第二能级组光量子的气透射数量及所述第三能级组光量子的气透射数量；当所述管道内的流体介质为满水时，通过所述流量计双边分别发射所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子，探测接收双边的所述第一能级组光量子的水透射数量、所述第二能级组光量子的水透射数量及所述第三能级组光量子的水透射数量；当所述管道内的流体介质为满固时，通过所述流量计双边分别发射所述第一能级组光量子、所述第二能级组光量子及所述第三能级组光量子，探测接收双边的所述第一能级组光量子的固透射数量、所述第二能级组光量子的固透射数量及所述第三能级组光量子的固透射数量；根据所述第一能级组光量子的满油光电吸收方程、满气光电吸收方程、满水光电吸收方程、满固光电吸收方程、无介质透射数量、油透射数量、气透射数量、水透射数量及固透射数量，分别计算得到双边的所述第一能级组光量子的油线性质量吸收系数、气线性质量吸收系数、水线性质量吸收系数及固线性质量吸收系数；根据所述第二能级组光量子的满油光电吸收方程、满气光电吸收方程、满水光电吸收方程、满固光电吸收方程、无介质透射数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继革，徐斌，罗超，李杰，周勇，
申请(专利权)人：成都洋湃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：