CN111279052A - 具有音叉的多相流量计 - Google Patents

Abstract

流量计(200)包括被构造成定位在井筒中的圆筒形管(208)，所述圆筒形管包括流动混合器(210)，所述流动混合器被构造成在井筒中产生多相流体的湍流流体流。所述流量计包括：音叉(216)，所述音叉设置在圆筒形管中与流动混合器间隔开；所述音叉被构造成接触所述多相流体的湍流流体流并且响应于与所述湍流流体流的接触而以一振动频率振动；和控制器(230)，所述控制器用于至少部分地基于音叉的振动频率来确定多相流体的流体密度测量值。

Description

具有音叉的多相流量计

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月23日提交的美国专利申请No.15/684,660的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及流量计，例如，用于井下井筒中的井工具或地面流量计。

背景技术

井内流量计被用于诸如含烃井的井系统中，以测量井流体的诸如流量和流体类型的流体特性以确定压力、温度和粘度等。用于测量流体密度的井内流量计包括多个传感器，并使用多种数学算法来解释井系统中流体的复杂流体流。这种井内流量计的示例是文丘里流量计，其与核源和检测器联接以测量流体密度。有时，流量计被放置在设在井筒中的井工具上或与所述井工具成一体，以测量在钻井或开采操作期间井筒流体的流体特性。

发明内容

本公开描述了多相流量计，例如，具有在井筒中设置在井下或设置在地面处的音叉的流量计。

在一些方面中，流量计包括将被定位在井筒中的圆筒形管，所述圆筒形管包括流动混合器，所述流动混合器用于在井筒中产生多相流体的湍流流体流。流量计还包括音叉和控制器，所述音叉设置在圆筒形管中与流动混合器间隔开，所述音叉被构造成接触多相流体的湍流流体流，并且响应于与湍流流体流的接触而以一振动频率振动，所述控制器至少部分地基于音叉的振动频率来确定多相流体的流体密度测量值。

这以及其它方面可以包括以下特征中的一个或多个。音叉可以在圆筒形管中设置在流动混合器的下游。流动混合器可以包括文丘里管。音叉可以包括围绕圆筒形管的径向中心设置的两个叉臂。音叉可以包括在音叉的外表面上的疏水涂层。音叉可以是无源的，并且无源音叉可以响应于与湍流的多相流体流接触而以所述振动频率振动，所述振动频率取决于多相流体的密度。流量计可以包括连接到音叉的基部的隔膜，以及连接到隔膜以通过隔膜接收振动频率的光缆或电振动传感器中的至少一个。流量计可以包括电源或机械源，所述电源或所述机械源连接到音叉以使音叉以第一有源频率振动，其中音叉可以被构造成响应于与湍流的多相流体流接触而以不同于第一有源频率的振动频率振动，所述振动频率取决于多相流体流的密度。流量计可以包括连接到音叉的基部的隔膜和连接到隔膜以通过隔膜接收振动频率的电振动传感器。电振动传感器可以包括压电传感器。多相流体可以包括两相流体，所述两相流体包括水和烃。

本公开的某些方面包括一种方法，所述方法包括：利用圆筒形管中的流动混合器混合流动通过设置在井筒中的圆筒形管的多相流体，以产生多相流体的湍流流体流；使与多相流体的湍流接触的音叉以一振动频率振动，所述音叉被设置成与流动混合器间隔开并位于流动混合器的下游；以及利用控制器至少部分地基于振动频率来确定多相流体的流体特性。

这以及其它方面可以包括以下特征中的一个或多个。音叉可以是无源的，并且使音叉以振动频率振动可以包括：使无源音叉以取决于多相流体的接触音叉的湍流流体流的密度的振动频率振动。该方法可以包括利用隔膜将振动频率从暴露于多相流体流的音叉传递至光缆或电振动传感器中的至少一个。使音叉以振动频率振动可以包括：利用电谐振器或机械谐振器使音叉以第一振动频率进行有源振动，并且使音叉响应于与多相流体的湍流流体流的接触以不同于第一频率的第二振动频率振动，第二频率取决于多相流体流的密度。该方法可以包括：利用隔膜将第二频率从暴露于多相流体流的音叉传递到电振动传感器。将第二频率传递到电振动传感器可以包括：将第二频率传递到压电传感器。利用圆筒形管中的流动混合器混合流动通过设置在井筒中的圆筒形管的多相流体可以包括：使多相流体流动通过圆筒形管的文丘里管部分，以产生多相流体的湍流流体流。至少部分地基于振动频率来确定多相流体的流体特性可以包括：至少部分地基于音叉的振动频率来确定多相流体流的密度。该方法可以包括：利用温度传感器或压力传感器中的至少一个来测量多相流体流的温度，并且确定多相流体流的密度可以包括：至少部分地基于所述音叉的振动频率和多相流体流的所测量的温度来求解所述多相流体流的密度。

本公开的某些方面包括一种用于确定两相井筒流体的密度的方法。该方法包括：利用圆筒形管的流动混合器混合流动通过设置在井筒中的圆筒形管的两相流体，以产生两相流体的湍流流体流；使与所述两相流体的湍流流体流接触的无源音叉以基于两相流体的密度的振动频率振动，所述音叉被设置成与所述流动混合器间隔开并位于所述流动混合器的下游；和利用控制器至少部分地基于音叉的振动频率来确定两相流体的密度。

在附图和稍后的描述中阐述了本公开中描述的主题的一种或多种实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求书，本主题的其它特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1A-1C是示例性井系统的示意性局部横截面图；

图2是示例性流量计的示意性局部横截面图；以及

图3是描述用于分析井中的流体流的方法的流程图。

在各个附图中，相同的附图标记和标号表示相同的元件。

具体实施方式

本公开描述了一种流量计，该流量计测量井中的多相流体的特性，例如用于确定多相流体的平均密度(或其它特性)。流量计被配置成设置在井筒中的生产管柱、钻柱或其它井柱上并且由所述生产管柱、钻柱或其它井柱承载，或者设置在井口下游的生产管道或井口装置中。多相流体流动通过流量计井工具的流动混合器，该流动混合器产生多相流体的充分混合的湍流流体流。多相流体可以包括例如含有水、油、气或其组合的流体。在一些示例中，多相流体是包括水和油的两相流体，其中油包括烃。定位在湍流中的音叉响应于与多相流体的湍流的接触而振动。音叉所产生的振动频率至少部分地基于流动通过流量计井工具的多相流体的密度，并且所产生的振动频率可以被测量并用于计算多相流体的平均密度。本公开还描述了例如使用流量计井工具的音叉来确定多相流体的流体密度。

本公开描述了音叉，该音叉被设置成与流动混合器或文丘里管间隔开并且暴露于湍流的、充分混合的多相流体流，从而以基于多相流体的平均密度的频率振动。在一些实施方式中，音叉是无源的，这是因为音叉响应于与湍流的多相流体流的接触而振动，并且例如不通过机械源或电气源进行有源振动。在流动混合器下游具有流动混合器和音叉的流量计井工具提供多相流体的平均密度的准确读取，同时还提供长期稳定的操作和测量。

图1A是示例性井系统100的示意性局部横截面图，该示例性井系统100包括大致圆筒形井筒102，所述井筒从地面104向下延伸到地球内进入一个或多个感兴趣的地下层带106(示出了一个)。井系统100包括垂直井，其中井筒102从地面104大致垂直地延伸到地下层带106。然而，这里描述的概念可应用于许多其它不同的井构造，包括水平井、斜井或以其它方式偏斜的井。在一些实施方式中，井系统100包括衬管或套管107，该衬管或套管107由内衬从地面104延伸到地球的井筒102的一部分的管的长度限定。井柱108被示为已经从地面104下入到井筒102中。在某些情况下，井柱108是一系列多段端对端联接在一起的管或连续(即，不相连)的挠性管。井柱108可以组成在井系统的寿命期间使用的生产管柱、钻柱或其它井柱。在图1的示例性井系统100中，井柱108包括流量计井工具110。流量计井工具110在图1A中被示出位于井柱108的最底部的井下端处。然而，流量计井工具110的位置可以在井柱108上变化，并且可以沿着井柱108分布一个以上的流量计井工具110。在一些实施方式中，流量计井工具可以被定位在井柱108的井上端与井下端之间的中间位置处。例如，图1B是示例性井系统112的示意性局部横截面图，除了井系统112包括水平井筒114并且包括沿井柱108的纵向长度分布的多个流量计116(例如，三个流量计116)之外，井系统112类似于图1A的井系统。流量计116可以包括入口118和出口120，并且可以通过如稍后更详细地解释的电脐带122连接。流量计116、入口118、出口120和脐带122在图1B中被示意性地示出。由附图标记124表示的箭头显示隔室进入流，例如从地层到井筒114环空的地层流体流。图1B的井系统112还包括封隔器元件126，该封隔器元件126例如可以将井筒分成多个生产区域，并且可以用于在相应区域中堵塞、密封或以其它方式控制井筒流体流，例如从射孔进入井筒的地层流体。在一些实施方式中，流量计井工具可以被定位在井筒102的外部，例如，在下游生产管道或其它下游流体通道中。例如，图1C示出了示例性井系统130的示意性局部横截面图，除了井系统130包括具有与图1A的流量计110相似的地面流量计134的井口132以及在套管108中进入到相邻地层中的射孔128之外，井系统130与图1A的井系统100类似。在一些实施方式中，示例性井系统100、112或130包括可通信地联接至流量计井工具110、116或134的控制系统230。控制系统230包括控制器232，并且将在后面更详细地描述。

图2是可以在图1A的流量计井工具110中使用的示例性流量计200的侧视横截面图。示例性流量计200在图2中示出为定位在井筒102中。示例性流量计200在入口202处例如从井筒102或从连接至入口202的井下管接收多相流体流的至少一部分，并且在流量计200的出口204处排出流体流。在图2的示例性流量计200中，由箭头206表示的多相流体的流动方向是从入口202到出口204的沿井身向上方向。在图2的示例性流量计200中，沿井身向上方向通常是指朝向井地面(例如，朝向图1A的井系统100的地面104)的方向。该沿井身向上方向与下游流重合，在下游流中，流体从井筒102中的沿井身向下位置(相对于流量计200的位置)在沿井身向上方向上朝向地面104流动。

流量计200包括大致圆筒形管208，所述圆筒形管208引导多相流体流通过流量计200。圆筒形管208中的流动混合器210搅动多相流体流以在流动混合器210的下游产生湍流。流动混合器210在图2中被示出为包括文丘里管212，所述文丘里管212例如由圆筒形管208的内表面形成。定位在圆筒形管中的音叉216且与流动混合器210间隔开的音叉216接触多相流体的湍流并且可以响应于与湍流接触而以振动频率振动。在一些实施方式中，流量计200上游的多相流包括层流或分层流，在所述层流或分层流中，多相流体没有被充分混合。流动混合器210混合多相流体流以产生湍流，在所述湍流中，多相流体被充分混合。在图2的示例性流量计200中，流动混合器210包括文丘里管212，并且文丘里管212通过减小文丘里管212的喉部214处的管直径，然后使管返回到其初始直径来搅动流。例如，当圆筒形管208的直径大约为一英寸时，圆筒形管208中可以存在层流流体流或分层流体流。圆筒形管208中的文丘里管喉部214的大约0.4英寸的直径可以在管208中产生离开文丘里管212的湍流流体流。但是，圆筒形管的直径可以变化。在一些示例中，文丘里管处的横截面面积大致或精确地等于0.16*A，其中A是圆筒形管的横截面入口面积。多相流体在离开文丘里管212之后被充分混合，这是因为随着管道直径在文丘里管212的喉部214下游变宽，流体在文丘里管212之后以湍流被混合。

尽管图2显示流动混合器210包括文丘里管212，但是流动混合器可以采取多种形式以将多相流体混合成湍流流体流。例如，流动混合器210可以包括从管208的内壁径向向内延伸的挡板、用于产生涡流的搅拌器、静态混合器、漩涡、节流件、粘性射流件、阻流件、这些特征的组合、或与圆筒形管208成一体或连接到圆筒形管208的其它流体混合结构，以在流动混合器210的下游产生充分混合的多相流体流。

音叉设置在圆筒形管208中与流动混合器210间隔开并且位于湍流区域内。在图2中，音叉216定位在文丘里管212的下游，以例如使得音叉216被暴露于来自文丘里管212的多相流体的湍流。例如，在具有大约一英寸的直径的圆筒形管208中，音叉216可以放置在流动混合器210下游几英寸处。音叉216与流动混合器210之间的间距可以变化。例如，音叉216可以与流动混合器210间隔开半英寸、两英寸、四英寸、八英寸、一英尺或多于一英尺的距离或另一距离。在一些示例中，音叉216与流动混合器210间隔开圆筒形管208的四到十个出口直径的距离，但是该距离也可以是不同的。流体流在文丘里管212下游的一定距离处返回成层流或分层流，并且选择音叉216的位置以使得音叉216在流体流返回成层流或分层流之前处于湍流中。音叉216以由多相流体的湍流引起的振动频率振动。例如，流动经过音叉216的流体使音叉216振动，并且音叉216的振动频率根据与音叉216接触的多相流体的流体密度而变化。音叉216的振动频率至少部分地基于接触音叉216的多相流体的平均密度。因为振动频率取决于多相流体的平均密度，因此音叉216的振动频率可以用于确定多相流体的平均密度。

在一些实施方式中，音叉216是无源的。无源音叉216响应于与湍流的多相流体流的接触而振动，并且不需要能量源以基于平均流体密度产生振动频率。接触音叉216的充分混合的流体流使音叉216振动，其中无源音叉216不通过电源或机械动力源进行有源振动。在某些情况下，音叉216可以是有源的，其中电谐振器或机械谐振器以第一振动频率使音叉216进行有源振动，并且与音叉216接触的湍流破坏、衰减或以其它方式影响音叉216的振动以产生与第一频率不同的第二振动频率。该第二振动频率取决于多相流体流的密度，并且可以被测量以确定多相流体的平均密度。在一些示例中，电谐振器或机械谐振器可以包括一个或多个压电检测器。

音叉216可以包括围绕圆筒形管208的径向中心设置的两个叉臂218。例如，两个叉臂218在图2中被示出为围绕流量计200的纵向中心线轴线A-A设置。两个叉臂218为大致U形，并且在主杆220处连接。在一些实施方式中，音叉216包括在音叉216的暴露的外表面上的疏水涂层(例如，在叉臂218、主杆220或两者上)以减少或防止例如水的流体膜粘附到表面并破坏振动测量。音叉216，更具体地是音叉的杆220，连接到将音叉216的振动频率传送到振动传感器224的隔膜222。隔膜222隔离频率信号与环境(例如，流量计200、井筒102或两者中的流体)，并且在某些情况下，可以放大从音叉216到振动传感器224的频率信号。例如，振动传感器224与多相流体流隔离或与多相流体流不接触以确保来自音叉216经由隔膜222的频率信号不受环境影响。振动传感器224可以采取多种形式，例如一根或多根光缆226(图2中所示)或电脐带(例如，图1B的电脐带122)、电振动传感器(例如压电传感器或其它传感器)、这些的组合、或其它振动传感器类型。振动传感器224附接到隔膜222，以实现从隔膜222到振动传感器224的频率传递。例如，光纤226可以在沿着光纤226的长度的任何点处夹持到隔膜222。在一些示例中，振动传感器224的类型取决于音叉216是作为无源音叉还是作为有源音叉来操作。例如，在有源音叉的情况下，隔膜222连接至诸如压电传感器或弹簧加载锤的电传感器或光缆，其中该电传感器例如由于流速的变化而振动并击中音叉。在一些示例中，在无源音叉的情况下，隔膜222连接至电传感器、光缆或两者。在一些实施方式中，流量计可以不包括隔膜222，并且音叉216可以直接附接到振动传感器224以将振动频率从音叉216传递到振动传感器224。

在一些实施方式中，流量计200连接至控制系统230，该控制系统230接收来自振动传感器224以及在井筒102中位于井下作为流量计200的一部分或其它部分的任何其它传感器的测量值。例如，图2的流量计200可以包括在文丘里管212处的压力传感器228，该压力传感器228可以能够通信地连接到控制器232，以提供通过文丘里管212到控制器232的多相流的压力数据、温度数据或两者。在一些实施方式中，控制系统230包括一个或多个处理器以及存储能够由该一个或多个处理器执行的计算机指令的计算机可读介质。控制系统230包括控制器232，该控制器232将接收到的测量数据解释为与多相流体的流体特性有关的输出，诸如流体密度、温度、压力、粘度，这些特性的组合或其它特性。例如，在音叉216的振动频率被瞬时传递到振动传感器224的情况下，控制器232可以基本实时地接收传感器输入，并且控制器232接收来自振动传感器224的频率输入。测量音叉216的振动频率的频率可以变化。例如，振动频率可以每秒测量一次或多次。在一些示例中，控制系统230包括激光箱，该激光箱连接到(例如，联接到)光缆226。该激光箱可以从一个或多个流量计的一个或多个音叉拾取振动频率和振幅。例如，激光箱可以位于井系统的地面处，可以连接到光缆226，并且由于该激光箱的反向散射测量原理，可以同时感测整个光缆226以拾取连接到光缆的一个音叉、一些音叉或所有音叉的位置处的振动频率和振幅。

控制系统230可以位于井筒102中，位于在井的地面104处或位于其它地方。在某些情况下，控制器232设置在流量计200的本地，以接收来自振动传感器224、位于井下的任何其它传感器或其组合的测量值，而控制系统230的其它部件被设置成位于地上，例如，在井地面处。控制器232可以通过有线网络、无线网络或两者与控制系统230通信。

控制器232可以至少部分地基于音叉216的测量的振动频率来确定多相流体的平均流体密度。例如，振动传感器224连接至控制器232以提供音叉216的振动频率，并且其它井下传感器可以连接至控制器以向控制器提供压力、温度、粘度或其它井下特性中的一个或多个。在一些实施方式中，流量计200可以包括温度传感器、压力传感器(例如，在文丘里管212处)或向控制器232提供数据的其它传感器。

在一些实施方式中，在将音叉216放置在文丘里管212的井下端的情况下，文丘里管由等式1测量流体的质量流量：

其中：

ρ＝流体密度

V＝流体速度

A＝横截面流动面积

如果流体密度是已知的，则可以使用等式2来确定流体的体积流量：

其中：

Q＝体积流量

C_D＝流量系数

d＝喉部直径

β＝d/D：喉部与上游管道D的直径比

ε＝压缩因子

ΔP＝文丘里管两端的压差

ρ_mix＝两相混合物的有效密度

然后可以使用等式3确定流体的相分数：

ρ_mix＝α₁ρ₁+α₂ρ₂ [等式3]

其中：

ρ_mix＝两相混合物的有效密度

α₁＝水百分数

ρ₁＝水密度

α₂＝油百分数

ρ₂＝油密度

可以使用等式4获得来自音叉的密度测量值：

其中：

f＝频率(Hz)

1.875cos(x)cosh(x)＝-1的最小正解

l＝音叉叉臂的长度(m)

E＝音叉材料的杨氏模量(Pa)

I＝横截面面积的二次矩(m⁴)

ρ＝音叉材料的密度(kg/m³)

A＝音叉叉臂的横截面面积(m²)

平均密度可以被认为是有效密度。例如，平均密度可以是两相流体在时间＝t时的密度。由于多相流体的每一相都有其自身的密度，因此平均密度介于两相之间。水百分数和油百分数(例如，等式3中的α₁和α₂)可能会影响平均流体密度的确定。随着音叉振荡，流体的存在导致阻尼和质量负载。等式5和等式6是示例性等式，这些等式会在为密度传感器应用准备音叉时考虑阻尼和质量负载对音叉的影响：

其中，f₀和γ是在测试流体中测得的频率和阻尼，而f_vac和m_vac是在真空中的频率和质量。术语ρ_LN是铌酸锂的密度。在真空中以及粘度和密度已知的测试流体中测量谐振峰值后，可以获得未知参数f_vac、C、B和β，并且音叉可以用作密度传感器。为了使用音叉作为密度传感器，可以将等式6中的铌酸锂的密度替换为流动管线中的流体密度(例如，烃类流体密度)，并可以求解等式6来确定流体密度，例如，实时、特定时间点或两者兼有地确定流动管线中的流体的流体密度。音叉是为密度传感器应用而准备的，并且先前的等式可以用于至少部分地基于多相流体的湍流流体流中的音叉的频率来求解平均流体密度。

振动频率可以随时间而被平均，并且与多相流体的平均流体密度相互关联。在某些情况下，音叉216的振动频率会受到温度、粘度、压力或其它流体特性的变化的影响，因此这些特性可以通过前面提到的传感器进行测量，或者从间接流体特性测量值中推断得出，并在控制器确定多相流体的平均流体密度时加以考虑。

在一些实施方式中，控制系统230将关于多相流体特性的数据记录在数据库中。该数据库还可以存储有关音叉的振动频率和多相流体的平均密度之间的经测试的相关性的信息。例如，控制器232可以访问数据库以基于音叉216的测量到的振动频率来确定多相流体的平均流体密度。在一些情况下，数据库中振动频率和平均流体密度之间的经测试的相关性可以基于所观察的多相流体的温度、压力、任何其它参数或这些参数的组合被相互关联。

图3是描述例如由先前描述的示例性流量计200执行的分析井筒中的多相流体的方法300的流程图。在302处，流动通过设置在井筒中的圆筒形管的多相流体被圆筒形管中的流动混合器混合以产生多相流体的湍流流体流。在304处，与多相流体的湍流接触的音叉以一振动频率振动，其中音叉被设置成与流动混合器间隔开并且位于流动混合器的下游。在306处，使用控制器至少部分地基于振动频率来确定多相流体的流体特性(例如，流体密度)。

已经描述了许多实施方式。然而，将理解的是，可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行各种修改。

Claims (21)

1.一种流量计，包括：

圆筒形管，所述圆筒形管被构造成定位在井筒中，所述圆筒形管包括流动混合器，所述流动混合器被构造成在所述井筒中产生多相流体的湍流流体流；

音叉，所述音叉设置在所述圆筒形管中与所述流动混合器间隔开，所述音叉被构造成接触所述多相流体的湍流流体流并且响应于与所述湍流流体流的接触而以一振动频率振动；和

控制器，所述控制器至少部分地基于所述音叉的振动频率来确定所述多相流体的流体密度测量值。

2.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述音叉在所述圆筒形管中设置在所述流动混合器的下游。

3.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述流动混合器包括文丘里管。

4.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述音叉包括两个叉臂，所述两个叉臂围绕所述圆筒形管的径向中心设置。

5.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述音叉包括在所述音叉的外表面上的疏水涂层。

6.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述音叉是无源的，并且无源的所述音叉被构造成响应于与湍流的多相流体流的接触而以所述振动频率振动，所述振动频率取决于所述多相流体的密度。

7.根据权利要求6所述的流量计，还包括：

隔膜，所述隔膜连接到所述音叉的基部；和

光缆或电振动传感器中的至少一个，所述光缆或所述电振动传感器中的至少一个连接到所述隔膜以通过所述隔膜接收所述振动频率。

8.根据权利要求1所述的流量计，还包括电源或机械源，所述电源或所述机械源连接到所述音叉以使所述音叉以第一有源频率振动；

其中所述音叉被构造成响应于与湍流的所述多相流体流的接触而以不同于所述第一有源频率的振动频率振动，所述振动频率取决于所述多相流体流的密度。

9.根据权利要求8所述的流量计，还包括：

隔膜，所述隔膜连接到所述音叉的基部；和

电振动传感器，所述电振动传感器连接到所述隔膜以通过所述隔膜接收所述振动频率。

10.根据权利要求9所述的流量计，其中，所述电振动传感器包括压电传感器。

11.根据权利要求1所述的流量计，其中，所述多相流体包括两相流体，所述两相流体包括水和烃。

12.一种方法，包括：

利用圆筒形管中的流动混合器混合流动通过设置在井筒中的圆筒形管的多相流体，以产生所述多相流体的湍流流体流；

使与所述多相流体的湍流接触的音叉以一振动频率振动，所述音叉被设置成与所述流动混合器间隔开并位于所述流动混合器的下游；以及

利用控制器至少部分地基于所述振动频率来确定所述多相流体的流体特性。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述音叉是无源的，并且其中使所述音叉以所述振动频率振动包括：

使无源的所述音叉以取决于所述多相流体的接触所述音叉的湍流流体流的密度的振动频率振动。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

利用隔膜将所述振动频率从暴露于所述多相流体流的音叉传递到光缆或电振动传感器中的至少一个。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，使音叉以一振动频率振动包括：

利用电谐振器或机械谐振器使所述音叉以第一振动频率进行有源振动，并且使所述音叉响应于与所述多相流体的湍流流体流的接触而以不同于所述第一频率的第二振动频率振动，所述第二频率取决于所述多相流体流的密度。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

利用隔膜将所述第二频率从暴露于所述多相流体流的音叉传递到电振动传感器。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，将所述第二频率传递到电振动传感器包括：

将所述第二频率传递到压电传感器。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，利用圆筒形管中的流动混合器混合流动通过设置在井筒中的圆筒形管的多相流体包括：

使所述多相流体流动通过所述圆筒形管的文丘里管部分以产生所述多相流体的湍流流体流。

19.根据权利要求12所述的方法，其中，至少部分地基于所述振动频率来确定所述多相流体的流体特性包括：

至少部分地基于所述音叉的振动频率来确定所述多相流体流的密度。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括：

利用温度传感器或压力传感器中的至少一个来测量所述多相流体流的温度；以及

其中确定所述多相流体流的密度包括：

至少部分地基于所述音叉的振动频率和所述多相流体流的所测量的温度来求解所述多相流体流的密度。

21.一种用于确定两相井筒流体的密度的方法，所述方法包括：

利用圆筒形管的流动混合器混合流动通过设置在井筒中的圆筒形管的两相流体以产生所述两相流体的湍流流体流；

使与所述两相流体的湍流流体流接触的无源音叉以基于所述两相流体的密度的振动频率振动，所述音叉被设置成与所述流动混合器间隔开并位于所述流动混合器的下游；和

利用控制器至少部分地基于所述音叉的振动频率来确定所述两相流体的密度。

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