一种基于喷嘴的湿气两相在线计量装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于天然气多相流计量技术领域，特别涉及一种基于喷嘴的湿气两相在线计量装置，包括设备管道、压力传感器、温度传感器、差压传感器组和主电路组件；设备管道的两端通过连接法兰串联至待计量湿气两相的管道中，所述设备管道中安装有喷嘴节流件；本发明专利技术提供的在线计量装置相对于现有分离式设备进行湿气两相流量的计量，具有硬件设备结构简单，安装方便，对井口空间要求低的优点；基于该计量装置所采用的是技术成熟的差压测量法，不存在射线法的安全隐患；此外，在本发明专利技术提供的在线计量装置中，喷嘴节流件不同于文丘里管，可以实时测量低产气井的产气量和产液量。气井的产气量和产液量。气井的产气量和产液量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于喷嘴的湿气两相在线计量装置


[0001]本专利技术属于天然气多相流计量
，特别涉及一种基于喷嘴的湿气两相在线计量装置。

技术介绍

[0002]天然气井在开发过程中需要通过计产掌握每口气井运行状态，进而优化开采方案和经济性评估。天然气井开采出的介质中除天然气，还携带少量液体，这种状态气体称为湿气，但不是所有的气液混合相均称为湿气，目前较为认可的湿气定义方法包括LM参数法、气体体积含率法(GVF法)和气体质量含率法(干度法)；其中，LM参数是管道中单独液体流动条件下的液体惯性与管道中单独气体流动条件下的气体惯性之比的平方根，LM参数小于0.3的天然气、烃、水组成的混合流体称为湿气；GVF法是气体体积含率大于95％称为湿气；干度法是气体质量含率大于0.5称为湿气。
[0003]气液两相混合使得湿气的计量不同于传统单相气体的计量，传统单相气体流量计无法适用于湿气的计量。现今开发现场多采用大型分离设备，在气液分离后再进行单相气计量。但是分离设备体积大，运行成本高，不适用于单井。关于多相流计量，在20世纪70年代就有学者开始研究，近些年国内外能源和仪表类企业也开始投入，希望能够打造计量精准的多相流产品，已经有很多的研究成果，但多数只能在一定工况条件下计量准确，且各方法均存在一定的短板。比如放射法计量相对精准，但造价高、结构复杂、存在安全顾虑，单井从成本和安装空间上都不具备条件；文丘里节流法受硬件结构内径不能太小的影响，对于低产气井无法测量，且文丘里设备的尺寸较长，安装对井口空间有更严格的要求。
专利
技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于喷嘴的湿气两相在线计量装置，尤其针对低产气井湿气计量的难题，实现低产气井产量的准确计量。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种基于喷嘴的湿气两相在线计量装置，包括：
[0007]设备管道，其两端通过连接法兰串联至待计量湿气两相的管道中，所述设备管道中安装有喷嘴节流件；
[0008]压力传感器，设置在所述设备管道中，用于测量进入喷嘴节流件前的待计量湿气两相的压力；
[0009]温度传感器，设置在所述设备管道中，用于测量进入喷嘴节流件前的待计量湿气两相的温度；
[0010]差压传感器组，设置在所述设备管道中，用于测量待计量湿气进入喷嘴节流件前后的差压；
[0011]主电路组件，设置在所述设备管道外部，用于数据采集、参数解析、液晶显示和数据传输。
[0012]在进一步的技术方案中，所述压力传感器、温度传感器、喷嘴节流件和差压传感器组沿湿气两相的流动方向依次布置。
[0013]在进一步的技术方案中，所述计量装置还包括电源电路板，用于供电。
[0014]在进一步的技术方案中，所述主电路组件包括主电路板和计算电路板，其中，所述主电路板与所述压力传感器、温度传感器和差压传感器组电性连接，用于数据采集、参数解析、液晶显示和数据传输；
[0015]所述计算电路板与所述主电路板电性连接，用于接收采集到的温度数据和压力数据，经计算得到湿气两相流量后反馈至主电路板，进行存储、显示和传输。
[0016]在进一步的技术方案中，所述设备管道上开设有排污口，所述排污口上设有排污阀用于清理设备管道内杂物。
[0017]在进一步的技术方案中，所述计量装置还包括护罩外壳，其罩射在所述设备管道外部，用于防护主电路组件。
[0018]在进一步的技术方案中，所述计量装置还包括液晶显示器，用于实时显示待计量湿气的采集参数和计量结果。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0020]1、本专利技术提供的在线计量装置相对于现有分离式设备进行湿气两相流量的计量，具有硬件设备结构简单，安装方便，对井口空间要求低的优点。
[0021]2、基于本专利技术提供的在线计量装置所采用的是技术成熟的差压测量法，不存在射线法的安全隐患。
[0022]3、在本专利技术提供的在线计量装置中，喷嘴节流件不同于文丘里管，可以实时测量低产气井的产气量和产液量。
[0023]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
附图说明
[0024]图1示出为根据本专利技术具体实施方式提供的一种基于喷嘴的湿气两相流量计量装置的结构示意图；
[0025]图2示出为图1中计量装置的侧视图；
[0026]图3示出为图1中K1
‑
K1截面的剖视图；
[0027]图4示出为图1中计量装置的俯视图；
[0028]图5示出为图1中K2
‑
K2截面的剖视图；
[0029]图中标号说明：10、设备管道；11、连接法兰；12、排污口；13、排污阀；14、护罩外壳；20、压力传感器；30、温度传感器；40、差压传感器组；50、主电路组件；60、电源电路板；70、液晶显示器。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本专利技术。
[0031]需要说明的是，在本专利技术中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0032]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0033]如前所述，结合图1
‑
5所示，本专利技术提供了一种基于喷嘴的湿气两相在线计量装置，所述计量装置包括设备管道10、压力传感器20、温度传感器30、差压传感器组40和主电路组件50。
[0034]其中，所述设备管道10的两端通过连接法兰11串联至待计量湿气两相的管道中，所述设备管道10中安装有喷嘴节流件；所述压力传感器20设置在所述设备管道10中，用于测量进入喷嘴节流件前的待计量湿气两相的压力；所述温度传感器30设置在所述设备管道10中，用于测量进入喷嘴节流件前的待计量湿气两相的温度；所述差压传感器组40设置在所述设备管道10中，用于测量待计量湿气进入喷嘴节流件前后的差压；所述主电路组件50设置在所述设备管道10外部，用于数据采集、参数解析、液晶显示和数据传输。
[0035]进一步地，根据本专利技术提供的计量装置，所述压力传感器20、温度传感器30、喷嘴节流件和差压传感器组40沿湿气两相的流动方向依次布置。
[0036]也即，压力传感器20设置在最上游，温度传感器30设置在压力传感器20的下游，喷嘴节流件的上游；差压传感器组40设置在下游，如此，避免了温度传感器30对压力传感器20的测量产生影响。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于喷嘴的湿气两相在线计量装置，其特征在于，包括：设备管道(10)，其两端通过连接法兰(11)串联至待计量湿气两相的管道中，所述设备管道(10)中安装有喷嘴节流件；压力传感器(20)，设置在所述设备管道(10)中，用于测量进入喷嘴节流件前的待计量湿气两相的压力；温度传感器(30)，设置在所述设备管道(10)中，用于测量进入喷嘴节流件前的待计量湿气两相的温度；差压传感器组(40)，设置在所述设备管道(10)中，用于测量待计量湿气进入喷嘴节流件前后的差压；主电路组件(50)，设置在所述设备管道(10)外部，用于数据采集、参数解析、液晶显示和数据传输。2.根据权利要求1所述的基于喷嘴的湿气两相在线计量装置，其特征在于，所述压力传感器(20)、温度传感器(30)、喷嘴节流件和差压传感器组(40)沿湿气两相的流动方向依次布置。3.根据权利要求1所述的基于喷嘴的湿气两相在线计量装置，其特征在于，还包括电源电路板(60)，用于供电。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏方方，吴浩达，刘振华，刘健，
申请(专利权)人：安徽中控仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：