關于多相流的流量測量方法
多相流就是兩種或兩種以上不同相的流體混合在一起流動。用于多相流流量測量的流量計大致可以分為三類:分離式多相流量計、在線式多相流量計和其它型式的多相流量計。
一、分離式多相流量計
分離式多相流量計的特點是對多相流不論是全部或部分分離開都能在線測試三相流中的每一相。在每一座生產平臺附近都有測試分離器,它是三相流量計計量的基礎。它能將油、氣、水混合物分成三相,并且能在出口測量出油、氣、水各自單相流量。
1、分離總流量式多相流量計
該種類型的多相流量計能將多相混合物的總流量分開。通常只分為氣相和液相,然后再使用一個單相氣體流量計測量氣體流量.該種氣體流量計應能承受氣相中夾帶一定量的液體。另外再使用一個單相流體流量計測量液相流量,液相含水率可用一個在線水組分測量儀完成。
2、在線取樣分離式多相流量計
這種型式的多相流量計特點是其分離不是在總的多相流管線上,而是在取樣旁通管線上、將取樣后的流體分為氣相和液相,液中含水率可用在線含水分析儀測出,而多相流總液量和氣液比必須在主流量管線上測得。為了確定油、氣、水三相混合物的質量和體積流量,要求進行三方面測試:
- 氣/液比(GLR)測量——可用伽瑪吸收法、振動管、中子探測脈沖或稱重法。
- 多相流量測量——可用放射性、聲波、電子信號相關法、文丘里管、V錐體或Dall管壓差法、機械式(例如;容積式或渦輪流量計)等方法。
- 液中含水率(WLR)測量——可用電阻或振動管法。
二、在線式多相流量計
在線式多相流量計的特點是在多相流管線上不經任何分離,直接測量各相的比例和流量。
各相的體積流量是用各相的速度乘以面積比例表示的。這就意味著最少要測量或估計六項參數,有些多相流量計假設二相或三相以相同的速度移動,這樣就能減少測量參數。在這種倩況下,一種辦法是必須采用混合器或是建立一組標定系數。在線式多相流量計一般聯合采用下列二種或多種測量技術:①微波技術;②電容;③伽瑪吸收;④中子探測脈沖;⑤放射性、聲波或電子信號相關法;⑥文莊里管、V錐體或Dall管壓差法;⑦容積式或渦輪流量計。
三、其它型式多相流量計
其它型式多相流量計包括先進的信號處理系統、能從多相流管線上測得信號、即用時間變量信號處理器的分析功能估算出各相的比例和流量值。信號處理器可以是一個中樞網絡、或另一模擬識別、變靜態信號處理系統。例如:多相計量系統同樣也是在處理模擬程序的基礎上一并采用參數估算技術發展起來的。以此代換預測管線終點的流態,將管線終點的壓力和溫度測出后輸入到模擬程序中,位于上游或下游的壓力和溫度也應測出。當沿管線走向圖的流體性質已知時,就可能估算出各相的比例和流量。