油气集输前沿技术.ppt

二、多相流流量测量方法按测量原理分类，当前采用的多相流流量的测量方法有：①节流法流体通过节流件时会产生压降，由多相流流量与压降的关系即可测得多相流流量。文丘里管测量法就是当前使用最多的多相流流量测量法，该方法结构简单、体积小，维护方便。②速度法测量多相混合物的流速和平均密度（或由测得的各相分率求得平均密度）便可得到多相流量。速度法又分为力学法、相关法、光学法、声学法、热学法、电磁法、核磁共振法等多种。相关法是使用两个任意的传感器信号间的统计依赖关系测量流速的一种方法，是当前采用的方法之一。该方法主要的优点是只有信号中的交流成分作为信息用于相关函数中，对热力影响和零点飘移不敏感。③容积法第31页,共55页，星期六，2024年，5月三、多相流量计1、取样计量法2、直接在线计量图6EUROMATIC多相流流量计工作原理图7MPFM型多相流量计结构示意图第32页,共55页，星期六，2024年，5月三、多相流量计国产流量计（7）海默MFM2000系列多相流流量计MFM2000系列多相流流量计是兰州海默公司研发的多相流流量计。该流量计由流型调整装置、互相关流量计、双能伽马传感器、温度压力变送器及实现数据采集的工控机组成。互相关流量计由上游传感器和下游传感器（两个相同的单能伽马传感器）和互相关器组成，根据上、下游传感器检测到的两个随机信号确定油气水三相流中气、液相流速。利用双能（结合单能信号）伽马射线测量管道截面上油气水三相流中的含水率和含气率，结合温度压力测量确定实际状态和标准状态下的油、气、水的流量。测量范围：含水率0～100％，含气率5～95％，气体折算速度≤30m/s，液相折算速度≤3m/s，流量调节比15：1。测量精度：液流量5～10％，气流量5～10％，含水率2～3％。第33页,共55页，星期六，2024年，5月三、多相流量计（8）TFM－500多相流流量计TFM－500多相流流量计由西安交通大学多相流国家重点实验室研发。采用类似文丘里管结构的静态混合器提高气液混合程度，减少流型对流量测量的影响。倒U型管测量气液相分率，热扩散方法测量油水相分率，文丘里管测量三相总流量，实现油气水三相不分离计量。该流量计已作为国家发展计划委员会的重点工业试验项目，在大港等油田推广应用。国产流量计第34页,共55页，星期六，2024年，5月第三部分液－液旋流分离技术一、液－液旋流分离二、井下旋流分离第35页,共55页，星期六，2024年，5月1、液－液旋流分离器结构及工作原理液一液旋流分离技术是1980年由英国南安普敦大学MartinThew和DerekColman两教授研究成功的。1985年第一套Vortoil水力旋流器安装在英国北海作业区Murchison平台，使用效果良好。近年来这项技术己成为国内外油水分离技术的研究热点。水力旋流分离器见图A、污水除油分离器B、含水原油预分旋流器第36页,共55页，星期六，2024年，5月1）???圆筒段通常为一圆柱形空腔，在其边壁和顶面上分别开有切向入口和富油流出口。圆筒段的内径，约是名义直径的2倍。一般情况下，处理量和分割粒径随旋流管直径的增加而增大。由于含油污水中油水分离的难度很大，除油旋流器的名义直径不超过60mm。2）???大锥段为圆锥形空腔，其渐缩的锥截面使流体不断加速并形成螺旋运动。通常在大锥段结束的部位流体获得最大的加速度。3）???小锥段小锥段是油水分离的主要区域。它的大端直径常称为旋流管的名义直径，人们认为在名义直径附近流体的角动量达到最大值。小锥段锥角远小于大锥段的锥角。在小锥段内，一方面由于小锥管壁的摩擦，液流在锥管内流动的角动量有所减弱；另一方面，小锥管流通面积的逐渐减小，将补偿角动量的减小，两者的综合作用使流体保持相对稳定的高速旋流运动。4）???尾管段流过小锥管后的液流仍具有很大的角动量，在尾直管内油水仍可得到进一步的分离。此外，尾直管对形成的作螺旋运动的油核还起稳定作用，其出口即为分离后的净化水。第37页,共55页，星期六，2024年，5月旋流分离要素对液-液旋流分离器来讲，要实现液体旋流分离，必须具备下列条件：1）应产生非常强烈的旋流，使分散相有足够的径向迁移；2）旋流器直径要小，并有足够大的长径比；3）油芯附近的液流层必须稳定，避免油水两相的重混；4）旋流器应具有很小的圆锥角，导流口能使液流产生好的旋流，旋流轴与旋流器几何轴线应重合。第38页,共55页，星期六，2