CN108680212A - 多相流磁共振流量计刻度装置及其含水率、流速刻度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多相流磁共振流量计刻度装置及其含水率、流速刻度方法。该多相流磁共振流量计刻度装置包括：油罐、第一油泵、水罐、第一水泵、储气瓶、第一气泵、多相流混合装置和磁共振流量计；油罐的第二端通过管线与第一油泵的第一端连接；水罐的第二端通过管线与第一水泵的第一端连接；储气瓶的第二端通过管线与第一气泵的第一端连接；多相流混合装置的第一端通过管线分别与第一油泵的第二端、第一水泵的第二端和第一气泵的第二端连接，第二端通过管线与磁共振流量计的第一端连接。本发明可以直接应用于多相流磁共振流量计。
Description
技术领域
本发明涉及刻度领域，具体地，涉及一种多相流磁共振流量计刻度装置及其含水率、流速刻度方法。
背景技术
多相流磁共振流量计是一种全新的流量计量技术，该技术首次将低场磁共振技术应用于油气田开发现场，实现一种高效、准确、绿色、安全的测量手段。磁共振流量计量技术需要通过定量分析流体与磁共振探头的相对运动所带来的信号损失量测量流体流速，这种测量模式与现在室内通用的任何一种磁共振测量技术均不相同，因此现有的刻度装置及方法不能直接应用于多相流磁共振流量计。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种多相流磁共振流量计刻度装置及其含水率、流速刻度方法，以直接应用于多相流磁共振流量计以计算。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种多相流磁共振流量计刻度装置，包括：
油罐、第一油泵、水罐、第一水泵、储气瓶、第一气泵、多相流混合装置和磁共振流量计；
油罐的第二端通过管线与第一油泵的第一端连接，用于存储油样品；
水罐的第二端通过管线与第一水泵的第一端连接，用于存储水样品；
储气瓶的第二端通过管线与第一气泵的第一端连接，用于存储气体样品；
第一油泵用于将油罐中的油样品泵入多相流混合装置；
第一水泵用于将水罐中的水样品泵入多相流混合装置；
第一气泵用于将储气瓶中的气体样品泵入多相流混合装置；
多相流混合装置的第一端通过管线分别与第一油泵的第二端、第一水泵的第二端和第一气泵的第二端连接，第二端通过管线与磁共振流量计的第一端连接，用于将油样品、水样品和气体样品混合形成多相流；
磁共振流量计用于向管线中的多相流发射脉冲信号；采集并输出自由感应衰减信号和回波串数据信号以计算含水率和流量。
本发明实施例的多相流磁共振流量计刻度装置的油罐用于存储油样品；水罐用于存储水样品；储气瓶用于存储气体样品，第一油泵用于将油罐中的油样品泵入多相流混合装置；第一水泵用于将水罐中的水样品泵入多相流混合装置；第一气泵用于将储气瓶中的气体样品泵入多相流混合装置，多相流混合装置用于将油样品、水样品和气体样品混合形成多相流；磁共振流量计用于向管线中的多相流发射脉冲信号、采集并输出自由感应衰减信号和回波串数据信号以计算含水率和流量，可以直接应用于多相流磁共振流量计。
本发明实施例还提供一种应用于多相流磁共振流量计刻度装置的含水率刻度方法，包括：
打开第一水泵、第一阀门、第二阀门和第三阀门；
在水样品充满磁共振流量计所在管线时，关闭第一阀门和第二阀门；
控制磁共振流量计向水样品发射第一脉冲信号，并接收磁共振流量计采集的第一自由感应衰减信号；
根据第一自由感应衰减信号得到水信号幅值；
关闭第一水泵；打开第一油泵、第二油泵、第一阀门和第二阀门；
在油样品充满磁共振流量计所在管线时，关闭第一阀门和第二阀门；
控制磁共振流量计向油样品发射第一脉冲信号，并接收磁共振流量计采集的第二自由感应衰减信号；
根据第二自由感应衰减信号得到油信号幅值；
根据油信号幅值和水信号幅值得到油含氢指数；
打开第一水泵、第一阀门和第二阀门；
在油样品和水样品混合形成的二相流充满磁共振流量计所在管线时，关闭第一阀门和第二阀门；
控制磁共振流量计向二相流发射第二脉冲信号，接收磁共振流量计采集的回波串数据信号；
根据回波串数据信号得到弛豫时间谱；
根据弛豫时间谱得到油峰的谱峰面积和水峰的谱峰面积；
根据油峰的谱峰面积、油含氢指数、水峰的谱峰面积和水含氢指数计算得到含水率。
本发明实施例的应用于多相流磁共振流量计刻度装置的含水率刻度方法，先根据磁共振流量计采集的第一自由感应衰减信号得到水信号幅值，根据磁共振流量计采集的第二自由感应衰减信号得到油信号幅值，再根据油信号幅值和水信号幅值得到油含氢指数，接着根据磁共振流量计采集的回波串数据信号得到弛豫时间谱，然后根据弛豫时间谱得到油峰的谱峰面积和水峰的谱峰面积，最后根据油峰的谱峰面积、油含氢指数、水峰的谱峰面积和水含氢指数计算得到含水率，可以直接应用于多相流磁共振流量计。
本发明实施例还提供一种应用于多相流磁共振流量计刻度装置的流速刻度方法，包括：
打开第一油泵、第一水泵、第一气泵、第一阀门、第二阀门和第三阀门；
在油样品、水样品和气体样品混合形成的三相流充满磁共振流量计所在管线时，关闭第一阀门和第二阀门；
控制磁共振流量计向三相流发射第二脉冲信号，接收磁共振流量计采集的静态回波串数据信号；
打开第一阀门和第二阀门，关闭第三阀门；
控制磁共振流量计向三相流发射第二脉冲信号，接收磁共振流量计采集的流动回波串数据信号；
根据流动回波串数据信号和静态回波串数据信号得到第三回波串数据信号，第三回波串数据信号包括多个不同时间下的第三回波串数据；
线性拟合多个不同时间下的第三回波串数据，得到回波串数据信号斜率；
根据回波串数据信号斜率和磁共振流量计的天线的长度得到流速。
本发明实施例的应用于多相流磁共振流量计刻度装置的流速刻度方法，先接收磁共振流量计采集的静态回波串数据信号，接收磁共振流量计采集的流动回波串数据信号，再根据流动回波串数据信号和静态回波串数据信号得到第三回波串数据信号，第三回波串数据信号包括多个不同时间下的第三回波串数据，然后线性拟合多个不同时间下的第三回波串数据，得到回波串数据信号斜率，最后根据回波串数据信号斜率和磁共振流量计的天线的长度得到流速，可以直接应用于多相流磁共振流量计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中的多相流磁共振流量计刻度装置的示意图；
图2是本发明实施例中含水率刻度方法的流程图；
图3是本发明实施例中含水率刻度方法其中一种实施例的流程图；
图4是本发明实施例中流速刻度方法的流程图；
图5是本发明实施例中流速刻度方法其中一种实施例的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
鉴于现有的刻度装置及方法不能直接应用于多相流磁共振流量计，本发明实施例提供一种多相流磁共振流量计刻度装置，可以直接应用于多相流磁共振流量计。
图1是本发明实施例中的多相流磁共振流量计刻度装置的示意图。如图1所示，多相流磁共振流量计刻度装置包括：油罐1、第一油泵4、水罐2、第一水泵5、储气瓶3、第一气泵6、多相流混合装置10和磁共振流量计14。
油罐1的第二端通过管线与第一油泵4的第一端连接，用于存储油样品；水罐2的第二端通过管线与第一水泵5的第一端连接，用于存储水样品；储气瓶3的第二端通过管线与第一气泵6的第一端连接，用于存储气体样品。
第一油泵4用于将油罐中的油样品泵入多相流混合装置10；第一水泵5用于将水罐中的水样品泵入多相流混合装置10；第一气泵6用于将储气瓶中的气体样品泵入多相流混合装置10。
多相流混合装置10的第一端通过管线分别与第一油泵4的第二端、第一水泵5的第二端和第一气泵6的第二端连接，第二端通过管线与磁共振流量计14的第一端连接，用于将油样品、水样品和气体样品充分混合形成多相流。
磁共振流量计14用于向管线中的多相流发射脉冲信号；采集并输出自由感应衰减信号和回波串数据信号以计算含水率和流量。
一实施例中，多相流磁共振流量计刻度装置还包括：第二油泵17、第二水泵18、第二气泵10和三相分离器16。
三相分离器16的第一端通过管线分别与磁共振流量计14的第二端和多相流混合装置10的第二端连接，用于对多相流进行静置分层，输出油至三相分离器16的第二端，输出水至三相分离器16的第四端，输出气体至三相分离器16的第三端。如图1所示，多相流在三相分离器16静置分层，气体由三相分离器16上部的第三端排出，油由三相分离器16中部的第二端排出，水由三相分离器16下部的第四端排出。
第二油泵17的第一端通过管线与油罐1的第一端连接，第二端通过管线与三相分离器16的第二端连接，用于将油泵入油罐1。第二水泵18的第一端通过管线与水罐2的第一端连接，第二端通过管线与三相分离器16的第三端连接，用于将水泵入水罐2。第二气泵19的第一端通过管线与储气瓶3的第一端连接，第二端通过管线与三相分离器16的第四端连接，用于将气体泵入储气瓶3。其中，第二油泵17、第二水泵18和第二气泵19可以将分离后的油、气、水回注至各自的存储瓶罐中。第一油泵4、第二油泵17、第一水泵5、第二水泵18、第一气泵6、第二气泵19均为流体的循环提供了动力。
一实施例中，多相流磁共振流量计刻度装置还包括：第一阀门11，第一阀门11位于多相流混合装置10的第二端与磁共振流量计14的第一端之间的管线上；第二阀门12，第二阀门12位于磁共振流量计14的第二端与三相分离器16的第一端之间的管线上；第三阀门13，第三阀门13位于多相流混合装置10的第二端与三相分离器16的第一端之间的管线上。
一实施例中，多相流磁共振流量计刻度装置还包括：第一流量计7，第一流量计7的第一端通过管线连接第一油泵4，第二端通过管线连接多相流混合装置10的第一端，用于计量泵出的油样品；第二流量计8，第二流量计8的第一端通过管线连接第一水泵5，第二端通过管线连接多相流混合装置10的第一端，用于计量泵出的水样品；第三流量计9，第三流量计9的第一端通过管线连接第一气泵6，第二端通过管线连接多相流混合装置10的第一端，用于计量泵出的气体样品。其中，第一流量计7、第二流量计8和第三流量计9计量的数据用于计算磁共振流量计14的精度。
一实施例中，多相流磁共振流量计刻度装置还包括：压力表15，压力表15位于磁共振流量计14与第二阀门12之间的管线上，用于在含气率实验中读取管线中的气体压力。
一实施例中，多相流磁共振流量计刻度装置还包括：控制器(图1中未示)，控制器与磁共振流量计14连接，用于控制磁共振流量计14发射脉冲信号，并接收来自磁共振流量计14的自由感应衰减信号和回波串数据信号以计算含水率和流量。
控制器还分别与第一水泵5、第一油泵4、第一气泵6、第一阀门11、第二阀门12和第三阀门13连接，用于调节第一水泵5、第一油泵4、第一气泵6、第一阀门11、第二阀门12和第三阀门13。
应用本发明实施例的多相流磁共振流量计刻度装置可以计算含气率，具体实施方式如下：
1、控制器打开第一气泵6、第二气泵19、第一阀门11、第二阀门12和第三阀门13。在气体样品充满磁共振流量计14所在管线时，关闭第一阀门11和第二阀门12。此时，磁共振流量计14所在管线中的流体为100％静态气样。其中，打开第二气泵19的目的是将气体回注至储气瓶13。
2、控制器控制磁共振流量计14向气体样品发射90度脉冲信号，并接收磁共振流量计14采集的第三自由感应衰减信号，根据第三自由感应衰减信号得到气体信号幅值。
3、控制器获取来自压力表15的最小气体压力。
4、控制器在恒压下(恒压大于最小气体压力)控制第一气泵6向磁共振流量计14所在管线泵入不同含气量的流体，计算得到含气率。
综上，本发明实施例的多相流磁共振流量计刻度装置的油罐用于存储油样品；水罐用于存储水样品；储气瓶用于存储气体样品，第一油泵用于将油罐中的油样品泵入多相流混合装置；第一水泵用于将水罐中的水样品泵入多相流混合装置；第一气泵用于将储气瓶中的气体样品泵入多相流混合装置，多相流混合装置用于将油样品、水样品和气体样品混合形成多相流；磁共振流量计用于向管线中的多相流发射脉冲信号、采集并输出自由感应衰减信号和回波串数据信号以计算含水率和流量，可以直接应用于多相流磁共振流量计。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种应用于多相流磁共振流量计刻度装置的含水率刻度方法，如下面实施例所述。由于该方法解决问题的原理与多相流磁共振流量计刻度装置相似，因此该方法的实施可以参见多相流磁共振流量计刻度装置，重复之处不再赘述。
图2是本发明实施例中含水率刻度方法的流程图。如图2所示，应用于多相流磁共振流量计刻度装置的含水率刻度方法包括：
S101：打开第一水泵、第一阀门、第二阀门和第三阀门；
S102：在水样品充满磁共振流量计所在管线时，关闭第一阀门和第二阀门；
S103：控制磁共振流量计向水样品发射第一脉冲信号，并接收磁共振流量计采集的第一自由感应衰减信号；
S104：根据第一自由感应衰减信号得到水信号幅值；
S105：关闭第一水泵；打开第一油泵、第二油泵、第一阀门和第二阀门；
S106：在油样品充满磁共振流量计所在管线时，关闭第一阀门和第二阀门；
S107：控制磁共振流量计向油样品发射第一脉冲信号，并接收磁共振流量计采集的第二自由感应衰减信号；
S108：根据第二自由感应衰减信号得到油信号幅值；
S109：根据油信号幅值和水信号幅值得到油含氢指数；
S110：打开第一水泵、第一阀门和第二阀门；
S111：在油样品和水样品混合形成的二相流充满磁共振流量计所在管线时，关闭第一阀门和第二阀门；
S112：控制磁共振流量计向二相流发射第二脉冲信号，接收磁共振流量计采集的回波串数据信号；
S113：根据回波串数据信号得到弛豫时间谱；
S114：根据弛豫时间谱得到油峰的谱峰面积和水峰的谱峰面积；
S115：根据油峰的谱峰面积、油含氢指数、水峰的谱峰面积和水含氢指数计算得到含水率。
本发明的执行主体可以为分别与第一水泵5、第一油泵4、第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13和磁共振流量计14连接的控制器。由图2所示的流程可知，本发明先根据磁共振流量计14采集的第一自由感应衰减信号得到水信号幅值，根据磁共振流量计14采集的第二自由感应衰减信号得到油信号幅值，再根据油信号幅值和水信号幅值得到油含氢指数，接着根据磁共振流量计采集的回波串数据信号得到弛豫时间谱，然后根据弛豫时间谱得到油峰的谱峰面积和水峰的谱峰面积，最后根据油峰的谱峰面积、油含氢指数、水峰的谱峰面积和水含氢指数计算得到含水率，可以直接应用于多相流磁共振流量计。
一实施例中，S112具体包括：控制磁共振流量计14向二相流发射反转恢复脉冲序列信号，接收磁共振流量计采集的第一回波串数据信号；或，控制磁共振流量计14向二相流发射CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)脉冲序列信号，接收磁共振流量计14采集的第二回波串数据信号。
一实施例中，S113具体包括：根据第一回波串数据信号得到纵向弛豫时间谱；或，根据第二回波串数据信号得到横向弛豫时间谱。
其中，油信号幅值与水信号幅值的比为油含氢指数。S115具体包括：将油峰的谱峰面积与油含氢指数相除，得到油峰相对谱峰面积。将水峰的谱峰面积与水含氢指数相除，得到水峰相对谱峰面积。其中，水含氢指数为1。水峰相对谱峰面积与油峰相对谱峰面积的比即为含水率。
图3是本发明实施例中含水率刻度方法其中一种实施例的流程图。如图3所示，含水率刻度方法还包括：
S201：获取来自第一流量计的油样品流量；
S202：获取来自第二流量计的水样品流量；
S203：根据油样品流量和水样品流量得到标准含水率；
S204：根据含水率和标准含水率得到磁共振流量计的含水量测量精度。
具体实施时，可以通过控制水泵5和油泵4的排量依次向磁共振流量计所在管线泵入1％至99％含水率的油水两相流体，依次得到多个含水量测量精度，并根据多个含水量测量精度优化磁共振流量计14的测量参数，如极化时间、累加次数、回波间隔、回波数量、平滑因子等。
本发明实施例的含水率刻度方法的具体实施方式如下：
1、控制器打开第一水泵5、第二水泵18、第一阀门11、第二阀门12和第三阀门13。在水样品充满磁共振流量计14所在管线时，关闭第一阀门11和第二阀门12。此时，磁共振流量计14所在管线中的液体为100％静态水样。其中，打开第二水泵18的目的是将水回注至水罐2。
2、控制器控制磁共振流量计14向水样品发射第一脉冲信号，并接收磁共振流量计14采集的第一自由感应衰减(FID,free induction decay)信号，根据第一自由感应衰减信号得到水信号幅值。具体实施时，磁共振流量计14的天线向水样品发射90度脉冲信号。
3、控制器关闭第一水泵5、第二水泵18；打开第一油泵4、第二油泵17、第一阀门11和第二阀门12。在油样品充满磁共振流量计14所在管线时，关闭第一阀门11和第二阀门12。此时，磁共振流量计14所在管线中的液体为100％静态油样。其中，打开第二油泵17的目的是将油回注至油罐1。
4、控制器控制磁共振流量计14向油样品发射第一脉冲信号，并接收磁共振流量计14采集的第二自由感应衰减信号，根据第二自由感应衰减信号得到油信号幅值。将油信号幅值与水信号幅值相除，得到油含氢指数。
5、控制器打开第一水泵5、第二水泵18、第一阀门11和第二阀门12。在油样品和水样品混合形成的二相流充满磁共振流量计14所在管线时，关闭第一阀门11和第二阀门12，使二相流处于静止状态。
6、控制器控制磁共振流量计14向二相流发射反转恢复脉冲序列信号，接收磁共振流量计14采集的第一回波串数据(ECHO)信号，然后对第一回波串数据信号进行反演得到纵向弛豫时间谱(T1谱)。或，控制器控制磁共振流量计14向二相流发射CPMG脉冲序列信号，接收磁共振流量计14采集的第二回波串数据信号，然后对第二回波串数据信号进行反演得到横向弛豫时间谱(T2谱)。
7、控制器根据纵向弛豫时间谱或横向弛豫时间谱得到油峰的谱峰面积和水峰的谱峰面积。
8、控制器将油峰的谱峰面积与油含氢指数相除，得到油峰相对谱峰面积。将水峰的谱峰面积与水含氢指数相除，得到水峰相对谱峰面积。其中，水含氢指数为1。水峰相对谱峰面积与油峰相对谱峰面积的比即为含水率。
综上，本发明实施例的应用于多相流磁共振流量计刻度装置的含水率刻度方法，先根据磁共振流量计采集的第一自由感应衰减信号得到水信号幅值，根据磁共振流量计采集的第二自由感应衰减信号得到油信号幅值，再根据油信号幅值和水信号幅值得到油含氢指数，接着根据磁共振流量计采集的回波串数据信号得到弛豫时间谱，然后根据弛豫时间谱得到油峰的谱峰面积和水峰的谱峰面积，最后根据油峰的谱峰面积、油含氢指数、水峰的谱峰面积和水含氢指数计算得到含水率，可以直接应用于多相流磁共振流量计。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种应用于多相流磁共振流量计刻度装置的流速刻度方法，如下面实施例所述。由于该方法解决问题的原理与多相流磁共振流量计刻度装置相似，因此该方法的实施可以参见多相流磁共振流量计刻度装置，重复之处不再赘述。
图4是本发明实施例中流速刻度方法的流程图。如图4所示，应用于多相流磁共振流量计刻度装置的流速刻度方法包括：
S301：打开第一油泵、第一水泵、第一气泵、第一阀门、第二阀门和第三阀门；
S302：在油样品、水样品和气体样品混合形成的三相流充满磁共振流量计所在管线时，关闭第一阀门和第二阀门；
S303：控制磁共振流量计向三相流发射第二脉冲信号，接收磁共振流量计采集的静态回波串数据信号；
S304：打开第一阀门和第二阀门，关闭第三阀门；
S305：控制磁共振流量计向三相流发射第二脉冲信号，接收磁共振流量计采集的流动回波串数据信号；
S306：根据流动回波串数据信号和静态回波串数据信号得到第三回波串数据信号，第三回波串数据信号包括多个不同时间下的第三回波串数据；
S307：线性拟合多个不同时间下的第三回波串数据，得到回波串数据信号斜率；
S308：根据回波串数据信号斜率和磁共振流量计的天线的长度得到流速。
本发明的执行主体可以为分别与第一水泵5、第一油泵4、第一气泵6、第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13和磁共振流量计14连接的控制器。由图4所示的流程可知，本发明先接收磁共振流量计14采集的静态回波串数据信号，接收磁共振流量计14采集的流动回波串数据信号，再根据流动回波串数据信号和静态回波串数据信号得到第三回波串数据信号，第三回波串数据信号包括多个不同时间下的第三回波串数据，然后线性拟合多个不同时间下的第三回波串数据，得到回波串数据信号斜率，最后根据回波串数据信号斜率和磁共振流量计14的天线的长度得到流速，可以直接应用于多相流磁共振流量计。
图5是本发明实施例中流速刻度方法其中一种实施例的流程图。如图5所示，流量刻度方法还包括：
S401：获取来自第一流量计的油样品流量；
S402：获取来自第二流量计的水样品流量；
S403：获取来自第三流量计的气体样品流量；
S404：根据油样品流量、水样品流量和气体样品流量得到标准流速；
S405：根据流速和标准流速得到磁共振流量计的流速测量精度。
具体实施时，可以通过控制水泵5和油泵4和气泵6的排量依次向磁共振流量计14所在管线泵入不同比例的三相流体，依次得到多个三相流体的流速，并根据多个流速测量精度优化磁共振流量计14的测量参数，如极化时间、累加次数、回波间隔、回波数量等。
本发明实施例的流速刻度方法的具体实施方式如下：
1、控制器打开第一油泵4、第二油泵17、第一水泵5、第二水泵18、第一气泵6、第二气泵19、第一阀门11、第二阀门12和第三阀门13。在油样品、水样品和气体样品混合形成的三相流充满磁共振流量计14所在管线时，关闭第一阀门11和第二阀门12。
2、控制器控制磁共振流量计14向三相流发射CPMG脉冲序列信号，接收磁共振流量计14采集的静态回波串数据信号。
3、控制器打开第一阀门11和第二阀门12，关闭第三阀门13。
4、控制器控制磁共振流量计14向三相流发射第二脉冲信号，接收磁共振流量计14采集的当前流速下的流动回波串数据信号。
5、控制器将流动回波串数据信号与静态回波串数据信号相减，得到第三回波串数据信号，第三回波串数据信号包括多个不同时间下的第三回波串数据。其中第三回波串数据的值会随着时间的延长而衰减。
6、控制器线性拟合多个不同时间下的第三回波串数据，得到回波串数据信号斜率。
7、控制器将回波串数据信号斜率和磁共振流量计14的天线的长度相乘，得到当前多相流的流速。
综上，本发明实施例的应用于多相流磁共振流量计刻度装置的流速刻度方法，先接收磁共振流量计采集的静态回波串数据信号，接收磁共振流量计采集的流动回波串数据信号，再根据流动回波串数据信号和静态回波串数据信号得到第三回波串数据信号，第三回波串数据信号包括多个不同时间下的第三回波串数据，然后线性拟合多个不同时间下的第三回波串数据，得到回波串数据信号斜率，最后根据回波串数据信号斜率和磁共振流量计的天线的长度得到流速，可以直接应用于多相流磁共振流量计。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种多相流磁共振流量计刻度装置，其特征在于，包括：
油罐、第一油泵、水罐、第一水泵、储气瓶、第一气泵、多相流混合装置和磁共振流量计；
所述油罐的第二端通过管线与所述第一油泵的第一端连接，用于存储油样品；
所述水罐的第二端通过管线与所述第一水泵的第一端连接，用于存储水样品；
所述储气瓶的第二端通过管线与所述第一气泵的第一端连接，用于存储气体样品；
所述第一油泵用于将所述油罐中的油样品泵入所述多相流混合装置；
所述第一水泵用于将所述水罐中的水样品泵入所述多相流混合装置；
所述第一气泵用于将所述储气瓶中的气体样品泵入所述多相流混合装置；
所述多相流混合装置的第一端通过管线分别与所述第一油泵的第二端、所述第一水泵的第二端和所述第一气泵的第二端连接，第二端通过管线与所述磁共振流量计的第一端连接，用于将所述油样品、所述水样品和所述气体样品混合形成多相流；
所述磁共振流量计用于向管线中的所述多相流发射脉冲信号；采集并输出自由感应衰减信号和回波串数据信号以计算含水率和流量。
2.根据权利要求1所述的多相流磁共振流量计刻度装置，其特征在于，还包括：
第二油泵、第二水泵、第二气泵和三相分离器；
所述三相分离器的第一端通过管线分别与所述磁共振流量计的第二端和所述多相流混合装置的第二端连接，用于对所述多相流进行静置分层，输出油至所述三相分离器的第二端，输出水至所述三相分离器的第四端，输出气体至所述三相分离器的第三端；
所述第二油泵的第一端通过管线与所述油罐的第一端连接，第二端通过管线与所述三相分离器的第二端连接，用于将所述油泵入所述油罐；
所述第二水泵的第一端通过管线与所述水罐的第一端连接，第二端通过管线与所述三相分离器的第三端连接，用于将所述水泵入所述水罐；
所述第二气泵的第一端通过管线与所述储气瓶的第一端连接，第二端通过管线与所述三相分离器的第四端连接，用于将所述气体泵入所述储气瓶。
3.根据权利要求2所述的多相流磁共振流量计刻度装置，其特征在于，还包括：
第一阀门，所述第一阀门位于所述多相流混合装置的第二端与所述磁共振流量计的第一端之间的管线上；
第二阀门，所述第二阀门位于所述磁共振流量计的第二端与所述三相分离器的第一端之间的管线上；
第三阀门，所述第三阀门位于所述多相流混合装置的第二端与所述三相分离器的第一端之间的管线上。
4.根据权利要求1所述的多相流磁共振流量计刻度装置，其特征在于，还包括：
第一流量计，所述第一流量计的第一端通过管线连接所述第一油泵，第二端通过管线连接所述多相流混合装置的第一端，用于计量泵出的油样品；
第二流量计，所述第二流量计的第一端通过管线连接所述第一水泵，第二端通过管线连接所述多相流混合装置的第一端，用于计量泵出的水样品；
第三流量计，所述第三流量计的第一端通过管线连接所述第一气泵，第二端通过管线连接所述多相流混合装置的第一端，用于计量泵出的气体样品。
5.根据权利要求3所述的多相流磁共振流量计刻度装置，其特征在于，还包括：
控制器，所述控制器与所述磁共振流量计连接，用于控制所述磁共振流量计发射脉冲信号，并接收来自所述磁共振流量计的自由感应衰减信号和回波串数据信号以计算含水率和流量。
6.根据权利要求5所述的多相流磁共振流量计刻度装置，其特征在于，
所述控制器还分别与所述第一水泵、所述第一油泵、所述第一气泵、所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门连接，用于调节所述第一水泵、所述第一油泵、所述第一气泵、所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门。
7.一种应用于多相流磁共振流量计刻度装置的含水率刻度方法，其特征在于，包括：
打开第一水泵、第一阀门、第二阀门和第三阀门；
在水样品充满磁共振流量计所在管线时，关闭所述第一阀门和所述第二阀门；
控制所述磁共振流量计向所述水样品发射第一脉冲信号，并接收所述磁共振流量计采集的第一自由感应衰减信号；
根据所述第一自由感应衰减信号得到水信号幅值；
关闭所述第一水泵；打开第一油泵、第二油泵、所述第一阀门和所述第二阀门；
在油样品充满磁共振流量计所在管线时，关闭所述第一阀门和所述第二阀门；
控制所述磁共振流量计向所述油样品发射所述第一脉冲信号，并接收所述磁共振流量计采集的第二自由感应衰减信号；
根据所述第二自由感应衰减信号得到油信号幅值；
根据所述油信号幅值和所述水信号幅值得到油含氢指数；
打开所述第一水泵、所述第一阀门和所述第二阀门；
在所述油样品和所述水样品混合形成的二相流充满磁共振流量计所在管线时，关闭所述第一阀门和所述第二阀门；
控制所述磁共振流量计向所述二相流发射第二脉冲信号，接收所述磁共振流量计采集的回波串数据信号；
根据所述回波串数据信号得到弛豫时间谱；
根据所述弛豫时间谱得到油峰的谱峰面积和水峰的谱峰面积；
根据所述油峰的谱峰面积、所述油含氢指数、所述水峰的谱峰面积和水含氢指数计算得到含水率。
8.根据权利要求7所述的含水率刻度方法，其特征在于，还包括：
获取来自第一流量计的油样品流量；
获取来自第二流量计的水样品流量；
根据所述油样品流量和所述水样品流量得到标准含水率；
根据所述含水率和所述标准含水率得到所述磁共振流量计的含水量测量精度。
9.根据权利要求7所述的含水率刻度方法，其特征在于，控制所述磁共振流量计向所述二相流发射第二脉冲信号，接收所述磁共振流量计采集的回波信号，具体包括：
控制所述磁共振流量计向所述二相流发射反转恢复脉冲序列信号，接收所述磁共振流量计采集的第一回波串数据信号；
或，控制所述磁共振流量计向所述二相流发射CPMG脉冲序列信号，接收所述磁共振流量计采集的第二回波串数据信号。
10.根据权利要求9所述的含水率刻度方法，其特征在于，所述根据所述回波信号得到弛豫时间谱，具体包括：
根据所述第一回波串数据信号得到纵向弛豫时间谱；
或，根据所述第二回波串数据信号得到横向弛豫时间谱。
11.一种应用于多相流磁共振流量计刻度装置的流速刻度方法，其特征在于，包括：
打开第一油泵、第一水泵、第一气泵、第一阀门、第二阀门和第三阀门；
在油样品、水样品和气体样品混合形成的三相流充满磁共振流量计所在管线时，关闭所述第一阀门和所述第二阀门；
控制磁共振流量计向所述三相流发射第二脉冲信号，接收所述磁共振流量计采集的静态回波串数据信号；
打开所述第一阀门和所述第二阀门，关闭所述第三阀门；
控制所述磁共振流量计向所述三相流发射第二脉冲信号，接收所述磁共振流量计采集的流动回波串数据信号；
根据所述流动回波串数据信号和所述静态回波串数据信号得到第三回波串数据信号，所述第三回波串数据信号包括多个不同时间下的第三回波串数据；
线性拟合所述多个不同时间下的第三回波串数据，得到回波串数据信号斜率；
根据所述回波串数据信号斜率和所述磁共振流量计的天线的长度得到所述流速。
12.根据权利要求11所述的流速刻度方法，其特征在于，还包括：
获取来自第一流量计的油样品流量；
获取来自第二流量计的水样品流量；
获取来自第三流量计的气体样品流量；
根据所述油样品流量、所述水样品流量和所述气体样品流量得到标准流速；
根据所述流速和所述标准流速得到所述磁共振流量计的流速测量精度。
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