三相流量测量系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种原油流量测量系统，尤其涉及一种三相流量测量系统，包括有气体分离装置，气体分离装置的输出管道包括输液管道和输气管道，输液管道和输气管道与混输油管道相连通，在输液管道上设有用于油、气、水三相比例测量的测量装置。本实用新型专利技术的优点是：结构简单，装在混输油管道上，随时监测原油、天然气和水三相比例，配合适当的流量计可较精确地测量混合流的气体流量、液体流量和含水率，以及温度、压力等自动计量数据；本系统中的Ｘ射线强度监测仪，可以随时校正用于管电压或灯丝电流漂移带来的偏差，使在线测量结果稳定可靠。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种原油流量测量系统。
技术介绍
在原油生产过程中，油井的产气量、产液量及含水率不仅是原油产量统计的依据， 也是油田重要的地质数据。随时准确地掌握分析这些资料，对油田的科学开发和生产管理 具有十分重要的意义。实践证明，用一对能量不同的Y射线吸收法在线检测油、气、水三相 比例的方法是公知可行的，但随着世界各国对同位素放射源的生产、运输、使用和保管制度 更加严格，给这类仪器的实用增加了很多困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的不足提供一种使用X射线管激发双能X射线束 在线检测油、气、水三相流量测量系统。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为一种三相流量测量系统，包括有气体 分离装置，气体分离装置的输出管道包括输液管道和输气管道，输液管道和输气管道与混 输油管道相连通，在输液管道上设有用于油、气、水三相比例测量的测量装置。进一步，所述的气体分离装置为缓冲器，输气管道设置在缓冲器顶部；输液管道设 置在缓冲器底部。进一步，在所述的缓冲器的下部设有管道与混输油管道相连通，在所述的管道上 设有安全阀。进一步，所述的测量装置包括测量管段，测量管段中设有X射线转换靶，X射线转 换靶上方设有X发光管，X发光管上方设有高压发生器，高压发生器与X发光管电连接；在 测量管段的一侧设有X射线探测器。X射线探测器用于记录穿过三相混合流后的双单色X 射线强度从而实现三相比例的在线检测。X射线转换靶是由双层不同元素材料构成，其作用是将X发光管发出的连续光谱X 射线变为相比例测量需要的两组能量不同的单色X射线。X光管产生的连续光谱X射线通 过激发转换靶物质，从而产生两种能量合适的单色X射线做相比例在线测量，克服了用同 位素放射源带来的各种麻烦。进一步，所述的测量装置还包括有数据分析仪，数据分析仪与X射线探测器电连接。进一步，所述的测量装置还包括有电源，电源分别与数据分析仪、X射线探测仪、高 压发生器电连接。进一步，在所述X射线转换靶的后侧设有X射线强度监测仪，X射线强度监测仪用 于随时校正由于管电压或灯丝电流漂移带来的偏差，使在线测量结果稳定可靠。X射线强度 监测仪与数据分析仪电连接。进一步，在所述的输液管道和输气管道上均设有流量计。3进一步，在所述的混输油管道上设有温度和压力传感器，在所述的气体分离装置 的顶盖上设有压力传感器。进一步，在所述的气体分离装置的输液管道上设有采样口。本技术的工作原理是低能X射线探测器计录下的两种单色X射线的强度服 从下述规律N1(EijXc) = N10(E1) · exp (1) N2 (E2，Xc) = N20 (E2) · exp (2)其中N10(E1), N20(E2), Umw(E1), μ (E2), Um0(E1), Um0(E2)为已知量，N1 (E1, Xc)， N2(E25Xc)为一定时间间隔内射线强度实测平均值。那么由式(1)和(2)联立，可求出当前 输油管道内的水、油(含气)质量厚度，S卩PwXw和ρ A^g/ci^)值。同时，对本系统而言混合流总机械厚度Xw+Xq (含气)=χ。为已知常量(cm) (3)那么，通过求解上述三个方程，不仅可测得工况条件下动态的质量含水率，而且可 求出标准条件下Ptl用标准工况条件下的水和原油密度值)三相体积比。本技术的有益效果是结构简单，装在混输油管道上，随时监测原油、天然气 和水三相比例，配合适当的流量计可较精确地测量混合流的气体流量、液体流量和含水率， 以及温度、压力等自动计量数据；使用X光管产生的连续光谱X射线激发转换靶物质，从而 产生两种能量合适的单色X射线通过本系统中的X射线探测器记录穿过三相混合流后的双 单色X射线强度实现三相比例在线检测，克服了用同位素放射源带来的各种麻烦；本系统 中的X射线强度监测仪，可以随时校正用于管电压或灯丝电流漂移带来的偏差，使在线测 量结果稳定可靠；当仪器加电时才会有一定强度的连续能量分布的X射线产生，停电后没 有任何射线残留。附图说明图1为本技术的侧视结构示意图；图2为本技术的俯视结构示意图；图3为本技术的原理示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本技术的范围。如图1，图2，图3所示，一种三相流量测量系统，包括有气体分离装置1，气体分离装置1的输出管道包括输液管道11和输气管道12，输液管道11和输气管道12与混输油 管道2相连通，在输液管道11上设有用于油、气、水三相比例测量的测量装置3。所述的气 体分离装置1为缓冲器，输气管道12设置在缓冲器顶部；输液管道11设置在缓冲器底部。 在所述的缓冲器的下部设有管道与混输油管道2相连通，在所述的管道上设有安全阀13。所述的测量装置3包括测量管段31，测量管段31中设有X射线转换靶32，X射线 转换靶32上方设有X发光管33，X发光管33上方设有高压发生器34，高压发生器34与X 发光管33电连接；在测量管段31的一侧设有X射线探测器35。所述的测量装置还包括有 数据分析仪36，数据分析仪36与X射线探测器35电连接。所述的测量装置还包括有电源 37，电源37分别与数据分析仪36、X射线探测仪35、高压发生器34电连接。在所述X射线 转换靶32的后侧设有X射线强度监测仪38，X射线强度监测仪38与数据分析仪36电连 接。在所述的输液管道11上设有流量计41在输气管道12上设有流量计42。在混输 油管道2上设有温度和压力传感器。在所述的气体分离装置1的顶盖上设有压力传感器。 在所述的气体分离装置1的输液管道11上设有采样口 14。以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保 护范围之内。权利要求一种三相流量测量系统，其特征在于，包括有气体分离装置，气体分离装置的输出管道包括输液管道和输气管道，输液管道和输气管道与混输油管道相连通，在输液管道上设有用于油、气、水三相比例测量的测量装置。2.如权利要求1所述的三相流量测量系统，其特征在于，所述的气体分离装置为缓冲 器，输气管道设置在缓冲器顶部；输液管道设置在缓冲器底部。3.如权利要求2所述的三相流量测量系统，其特征在于，在所述的缓冲器的下部设有 管道与混输油管道相连通，在所述的管道上设有安全阀。4.如权利要求1所述的三相流量测量系统，其特征在于，所述的测量装置包括测量管 段，测量管段中设有X射线转换靶，X射线转换靶上方设有X发光管，X发光管上方设有高压 发生器，高压发生器与X发光管电连接；在测量管段的一侧设有X射线探测器。5.如权利要求5所述的三相流量测量系统，其特征在于，所述的测量装置还包括有数 据分析仪，数据分析仪与X射线探测器电连接。6.如权利要求5所述的三相流量测量系统，其特征在于，所述的测量装置还包括有电 源，电源分别与数据分析仪、X射线探测仪、高压发生器电连接。7.如权利要求5所述的三相流量测量系统，其特征在于，在所述X射线转换靶的后侧设 有X射线强度监测仪，X射线强度监测仪与数据分析仪电连接。8.如权利要求1至7任一所述的三相流量测量系统，其特征在于，在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相流量测量系统，其特征在于，包括有气体分离装置，气体分离装置的输出管道包括输液管道和输气管道，输液管道和输气管道与混输油管道相连通，在输液管道上设有用于油、气、水三相比例测量的测量装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金刚，刘丹，
申请(专利权)人：北京信成科技集团，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]