CN106896117A - 一种竖直管道含水率检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竖直管道含水率检测系统。本发明的竖直管道含水率检测系统包括竖直主管，在竖直主管侧面设置有动态积液部件，动态积液部件包括与竖直主管相通的顶部，以及与竖直管道平行的圆柱形管道，在圆柱形管道底部设置有含水率检测装置。通过这样的检测系统，能够简单方便的实现竖直管道的在线含水率检测。

Description

一种竖直管道含水率检测系统
技术领域
本发明涉及油气工业领域，具体涉及一种竖直管道含水率检测系统。
背景技术
据勘测，整个南海盆地群石油地质资源量约在230亿至300亿吨之间，天然气总地质资源量约为16万亿立方米，占中国油气总资源量的三分之一，其中70％蕴藏于153.7万平方公里的深海区域。随着陆上油气剩余资源的不断消耗，工业界对海洋油气开采的需求日益提高，水下多相流计量技术也成为业界关注的焦点。
而我国海上油气工业中，长期使用传统的计量站对井口产出介质(油-气-水三相)进行分离，再采用单相流量仪表对分离后的介质进行计量。这一做法虽可保证一定计量精度，但其弊端也十分明显。分离计量站的建设不仅费用昂贵，更重要的是一个开采区块一般仅能搭建一个分离计量站，该区块中的众多油气井的产量只能定期轮流进行计量，进而无法满足石油公司对每一口井的产量信息进行实时监测的需求。
而在油-气-水多相流量计量中，含水率的测量至关重要。在水平管道中，气-液流动主要呈现分层与环状流动。常规的电学传感技术(微波、电磁层析、ECT以及ERT等)仅能对充满管道的液相进行含水率检测，因此气-液流动的在线含水率检测一直是困扰工业界的难题。
发明内容
本发明主要解决的是多相流计量检测中方法过程复杂的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种竖直管道含水率检测系统，所述含水率检测系统包括竖直主管，在所述竖直主管侧面设置有动态积液部件，所述动态积液部件包括与所述竖直主管相通的顶部，以及与所述竖直管道平行的圆柱形管道，在所述圆柱形管道底部设置有含水率检测装置。
其中，所述竖直主管两端安装有法兰。
其中，所述动态积液部件的顶部与所述竖直主管之间形成预定夹角，所述预定夹角范围为10-60度。
其中，所述圆柱形管道的直径范围为0.1D～0.7D之间，所述D为所述竖直主管的直径。
其中，所述圆柱形管道的高度范围为0.1d～0.5d，所述d为所述圆柱形管道的直径。
其中，所述含水率检测装置同时搭载对含水率进行检测的微波检测单元、电磁检测单元、电容监测单元或电阻监测单元中的一种或者多种。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的竖直管道含水率检测系统包括竖直主管，在竖直主管侧面设置有动态积液部件，动态积液部件包括与竖直主管相通的顶部，以及与竖直管道平行的圆柱形管道，在圆柱形管道底部设置有含水率检测装置。通过这样的检测系统，能够简单方便的实现竖直管道的在线含水率检测。
附图说明
图1是本发明实施例的竖直管道含水率检测系统的结构示意图。
图中标号说明：1竖直主管；2动态积液部件；3含水率检测装置；4法兰；21动态积液部件的顶部；22动态积液部件的圆柱形管道。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。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。
请参阅图1，如图所示，本实施例的竖直管道含水率检测系统包括竖直主管1，在竖直主管1侧面设置有动态积液部件2，动态积液部件2包括与竖直主管1相通的顶部21，以及与竖直管道1平行的圆柱形管道22，在圆柱形管道22底部设置有含水率检测装置3。
其中，竖直主管1两端安装有法兰4。
其中，动态积液部件的顶部21与竖直主管1之间形成预定夹角，预定夹角范围为10-60度。
其中，圆柱形管道的直径范围为0.1D～0.7D之间，D为竖直主管的直径。
其中，圆柱形管道的高度范围为0.1d～0.5d，d为动态积液部件的圆柱形管道的直径。
其中，含水率检测装置3可以同时搭载对含水率进行检测的微波检测单元、电磁检测单元、电容检测单元以及电阻检测单元中的一种或者多种。从而可以结合不同的传感技术的优势，实现精准的对竖直管道中多相含水率进行在线检测。
本发明的竖直管道含水率检测系统主要用于竖直管道的多相流含水率检测，能够有效解决现有技术中检测多相流计量的设备及方法过程复杂的技术问题。
在具体实现过程中，其实现过程如下：
当油-气-水多相流从入口竖直进入竖直主管1时，主要的流型为环状流即气相主要分布在竖直主管1的中央，液相基本分布在竖直主管1的管壁。当油-气-水多相流体流经动态积液部件2位置时，由于管道截面的突然扩大，将导致在动态积液部件2的区域产生一个顺时针方向的涡旋。涡旋将迫使原本位于管道壁面处的液相介质进入动态积液部件2的底部，同时也将使原本在动态积液部件2圆柱形管道22底部的液相重新进入到竖直管道1中。
虽然气相也将在涡旋的作用下进入动态积液部件2中，但动态积液部件2圆柱形管道22的高度h将保证总有一定量的液相流体沉积在其底部。通过这一模式的作用，动态积液部件2可在不影响竖直管道1中介质流动的前提下，保证其底部的积液跟随竖直主管1中的液相流体实时更新。
通过设置在动态积液部件2圆柱形管道22底部的液相含水率检测装置3对流经动态积液部件2中的液相进行检测，即可得到油-气-水多相流中液相含水率信息。
上述本发明实施例结合附图对技术方案的详细说明，可以理解，本发明的竖直管道含水率检测系统包括竖直主管，在竖直主管侧面设置有动态积液部件，动态积液部件包括与竖直主管相通的顶部，以及与竖直管道平行的圆柱形管道，在圆柱形管道底部设置有含水率检测装置。通过这样的检测系统，能够简单方便的实现竖直管道的在线含水率检测。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种竖直管道含水率检测系统，其特征在于，所述竖直管道含水率检测系统包括竖直主管，在所述竖直主管侧面设置有动态积液部件，所述动态积液部件包括与所述竖直主管相通的顶部，以及与所述竖直管道平行的圆柱形管道，在所述圆柱形管道底部设置有含水率检测装置。
2.根据权利要求1所述的竖直管道含水率检测系统，其特征在于，所述竖直主管两端安装有法兰。
3.根据权利要求1所述的竖直管道含水率检测系统，其特征在于，所述动态积液部件的顶部与所述竖直主管之间形成预定夹角，所述预定夹角范围为10-60度。
4.根据权利要求1所述的竖直管道含水率检测系统，其特征在于，所述圆柱形管道的直径范围为0.1D～0.7D之间，所述D为所述竖直主管的直径。
5.根据权利要求1所述的竖直管道含水率检测系统，其特征在于，所述圆柱形管道的高度范围为0.1d～0.5d，所述d为所述圆柱形管道的直径。
6.根据权利要求1所述的竖直管道含水率检测系统，其特征在于，所述含水率检测装置同时搭载对含水率进行检测的微波检测单元、电磁检测单元、电容监测单元或电阻监测单元中的一种或者多种。
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