CN116519071A - 基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统及方法，属于油气田井下多相流量监测技术领域。该模拟系统包括多相流量测控装置和光纤光栅流量监测装置，多相流量测控装置包括混合罐，混合罐的入口端分别连通有空气压缩机、油罐和水罐；光纤光栅流量监测装置包括测试管道，测试管道通过增压泵与混合罐的出口端连接，测试管道的外壁上设有光纤光栅流量传感器。本发明可以实现井下任意比例油气水三相的混合控制，然后利用光纤光栅流量传感器在线测控管道多相流体油气水比例和流速，更加直观将光纤光栅流量传感器采集的数据与物理实验中多相流量测控装置的多相流量控制比例的数据进行对比，进一步判断光纤光栅技术的测控准确率。

Description

基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统及方法

技术领域

本发明属于油气田井下多相流量监测技术领域，涉及一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统及方法，可实现智能化多相流测控系统的模拟。

背景技术

在油田生产中，实时获取井下多相流数据，对于优化采油工艺，特别是对于成本高昂的深水油井开发具有重要价值。油气水三相流是油气田开发过程中最典型的多相流形式，其中油相指单井产出液中的液态烃部分，气相主要指单井产出的天然气、轻烃、非轻烃气体等，水相主要指油田的矿化水。在油气水三相流动中，由于各相的相对速度有所差异，致使发生了界面效应，相界面在时间上和空间上都是随机可变的，从而导致了其流动特性比单相流动时复杂许多。同时油气水多相流的流动特征除了受各相介质物理性质的影响外，还受到压力、温度、流量以及管道尺寸、结构等多种因素的影响。

传统的方法是进行室内化学分析，提取刚开采的石油样本分析原油品质，再根据这些结果修正现有的采油工艺。采样分析过程需要耗费一定的时间，而且原油中的烃类气体(包括溶解气)在此期间会不断挥发，因此利用滞后的分析数据制定采油工艺显然准确性不高，实时性差。生产中急需要一种在线测试装置，完成对油、气、水的实时检测。由于光纤传感技术具有寿命长、传输与监测距离长、耐高温高压、不受电磁干扰、可靠性高、井下无电等技术优点，近年来逐渐应用于井下多相流量实时监测技术的工程领域。

目前，基于光纤技术的油气井多相流量测控技术的相关专利文献有三个。中国专利公开文献CN112031743A公开了一种基于分布式光纤传感技术的井下流体识别装置，通过井下布设在套管外或套管内或固定在油管外或油管内的铠装光缆，测量井下流体电性参数的三分量光纤电场传感器和三分量光纤磁场传感器，以及地面光纤传感信号的复合调制解调仪器，在线实时测量或监测井下流体的电阻率变化，准确识别井下多相流体中油、气和水的比例。

中国专利公开文献CN105114052A公开了一种井下多相流流量计及监测方法，该井下多相流流量计包括井下采集设备和井上处理设备；井下采集设备包括光纤声波传感器、光纤压力传感器和光纤温度传感器分别用于采集井下温度、压力、声波等数据；井上处理设备主要用于解调采集到的数据，以得到井下分布式多相流量，相持率、井下压力、温度等信息。

中国专利公开文献CN113431553A公开了一种水平井多相流体测量装置，包括井下可视化成像测试仪，用以测量井下流体的产出剖面，万向转接头用以旋转井下可视化成像测试仪；丢手，其与万向转接头连接，丢手内部设置有弱点；光信号适配器，其用以将接收到的电信号转换为光信号，并经光纤进行传输；电子压力计设置在光信号适配器的下方，用以监测井底流压，并将监测到的数据传输至光信号适配器；分布式光纤温度传感器用以测量井筒的温度并将测量的温度传输至光信号适配器；光纤连接头与光信号适配器连接；连续油管连接头和中控单元。中控单元通过对流速、持水率、持气率计算出注采参数对石油的注水参数进行确定，提高注水效率，从而提高石油开采效率。

但是，以上三个中国专利公开文献主要是根据光纤实时测试的数据进行油气井实际生产中的油、水、气三者分相含率的推算，由于并不能确定光纤传感器测试的准确性，有一定的误差。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统及方法，通过多相流量测控系统可以实现井下任意比例油气水三相的混合控制，然后利用光纤光栅流量传感器在线测控管道多相流体油气水比例和流速，更加直观将光纤光栅流量传感器采集的数据与物理实验中多相流量测控装置的多相流量控制比例的数据进行对比，可以进一步判断光纤光栅技术的测控准确率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个方面，提供一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统，包括多相流量测控装置和光纤光栅流量监测装置，

所述多相流量测控装置包括混合罐，混合罐的入口端分别连通有空气压缩机、油罐和水罐；

光纤光栅流量监测装置包括测试管道，测试管道通过增压泵与混合罐的出口端连接，测试管道的外壁上设有光纤光栅流量传感器。

本发明的进一步改进在于：

光纤光栅流量传感器包括缠绕在测试管道外壁上的第一光纤和第二光纤，第一光纤和第二光纤上均设有多个光纤布拉格光栅传感器传感单元。

本发明的进一步改进在于：

第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元的数量和位置与第一光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元的数量和位置相同。

本发明的进一步改进在于：

第一光纤和第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元为2个，其在测试管道上的周间距为180度。

本发明的进一步改进在于：

第一光纤和第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元为4个，其在测试管道上的周间距为90度。

本发明的进一步改进在于：

光纤光栅流量传感器还包括设置在测试管道外壁上的温度补偿光纤，温度补偿光纤上设有一光纤布拉格光栅传感器传感单元；

温度补偿光纤及温度补偿光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元都与测试管道外壁之间有一定间隙。

本发明的进一步改进在于：

测试管道外套接有一密封套管，测试管道与密封套管之间形成一空腔，第一光纤、第二光纤和温度补偿光纤位于空腔内。

本发明的进一步改进在于：

光纤光栅流量监测装置还包括光纤光栅解调仪，第一光纤、第二光纤和温度补偿光纤伸出密封套管外，与光纤光栅调节仪连接；

光纤光栅解调仪还与数据接收显示设备连接。

本发明的进一步改进在于：

空气压缩机与混合罐之间通过管道连接有冷干机和稳压罐；

油罐和混合罐之间通过管道连接有油泵；

水罐和混合罐之间通过管道连接有水泵。

本发明的第二个方面，提供一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟方法，所述方法采用上述油气井多相流量测控模拟系统来实现；

所述方法，具体包括以下步骤：

油气水三相流体在混合罐内充分混合后，由增压泵送入光纤光栅流量监测装置，实时采集光纤布拉格光栅传感器传感单元反射光的中心波长的漂移量和时刻值，采集到的数据经光纤光栅解调仪解调后，送入数据接收显示设备进行数据处理，得到油气水三相流体的流量和油气水各相所占的比例。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统及方法通过多相流量测控装置可以实现井下任意比例油气水三相的混合控制，然后利用光纤光栅流量传感器在线测控管道多相流体油气水各相所占的比例(相持率)和流速，更加直观对比光纤光栅流量传感器采集的数据与物理实验中多相流量测控装置的多相流量控制比例的数据进行对比，可以进一步判断光纤光栅技术的测控准确率、为光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元的布置数量和间距进行优选等提供参考，为实际工程应用中在线测量多相流体油气水比例和流速等参数，从而实时判别油气品质、快速修正采油采气工艺等提供理论与应用参考。

附图说明

图1是本发明基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统的结构图；

图2是光纤光栅多相流量传感器的结构图。

图中，1、空气压缩机，2、冷干机，3、稳压管，4、油罐，5、油泵，6、压力计，7流量计，8、阀门，9、水罐，10、水泵，11、混合罐，12、增压泵，13、光纤光栅多相流量监测装置，14、光纤光栅解调仪，15、数据接收显示设备，16、四芯光缆，17、温度补偿光纤，18、第三光纤，19、第一光纤，20、第二光纤，21、密封套管，22、测试管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

本发明提供了一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统，所述模拟系统的实施例如下：

【实施例1】

如图1所示，所述模拟系统，包括多相流量测控装置和光纤光栅流量监测装置13，

所述多相流量测控装置包括混合罐11，混合罐11的入口端分别连通有空气压缩机1、油罐4和水罐9；

光纤光栅流量监测装置13包括测试管道22，测试管道与增压泵12连接，增压泵12与混合罐11的出口端连接，测试管道22的外壁上设有光纤光栅流量传感器。

本发明的一个实施例中，空气压缩机1与混合罐11之间通过管道连接有冷干机2和稳压罐3，油罐4和混合罐11之间通过管道连接有油泵5，水罐9和混合罐11之间通过管道连接有水泵10。油泵5和水泵10分别将试验用油、水泵入混合罐11中；气体经空气压缩机1压缩后进入冷干机2降温，再进入稳压罐3缓冲稳压，最后进入混合罐11与油水相混合。油气水三相流体在混合罐充分混合后，由增压泵12送入光纤光栅流量监测装置13。

所述多相流量测控装置可以实现井下任意比例油气水三相的混合控制。系统中，油泵5和水泵10分别提供油相、水相的动力，空气压缩机1提供气相动力。由于气体经过高压压缩后温度升高，防止高温气体损害设备需要将气体经过冷干机2，再通过稳压罐3缓存稳压后才能得到稳定的气流，最终油气水三相要在混合罐11中充分混合，得到稳定的三相流体才能用于后续试验中。

本发明的一个实施例中，冷干机2与稳压罐3之间的管道上设有压力计6和流量计7，用于监测进入混合罐11中气体的压力和流量；稳压罐3和混合罐11之间的管道上设有阀门8。

本发明的一个实施例中，油泵5与混合罐11之间的管道上设有压力计6、流量计7和和阀门8，压力计6和流量计7分别用于监测进入混合罐11中油的压力和流量。

本发明的一个实施例中，水泵10与混合罐11之间的管道上设有压力计6、流量计7和阀门8，压力计6和流量计7分别用于监测进入混合罐11中水的压力和流量。

【实施例2】

如图2所示，光纤光栅流量监测装置13包括测试管道22，测试管道22的一端通过管道与增压泵12连通，测试管道22的另一端连接有油气水三相回收装置(图中未示出)，在测试管道22排出的混合流体进入油气水三相回收装置，并将混合流体中的油、气和水分离开来；测试管道22的外壁上设有光纤光栅流量传感器，光纤光栅流量传感器外设有密封套管21，实现光纤光栅流量传感器在测试管道22与密封套管21之间的密封，也就是说，测试管道22外套接有一密封套管21，密封套管21与测试管道22之间形成一空腔，光纤光栅流量传感器位于空腔内。

光纤光栅流量传感器包括缠绕在测试管道22外壁上的第一光纤19和第二光纤20，第一光纤19和第二光纤20上均设有多个光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元，多个光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元均通过防水放油胶固定在测试管道22的外壁上。

通过第一光纤19和第二光纤20上均设置多个光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元，可以测量出光纤传感器处管壁所受到的压力扰动信息。这里的扰动由两方面原因造成，一是紊态管流所产生的涡流给管壁造成的压力扰动，二是管道内声波沿管道向上下游传播对管壁造成的压力扰动。运用声纳处理技术可以将这两种扰动区分开来，从而实现流速和声速的测量。根据压强扰动的相关信号(这里指的是紊态管流所产生的涡流给管壁造成的压力扰动)可以得到混合流体在管道中流动的速度，即混合物流速；根据声速(声速指的是管道内声波沿管道向上下游传播对管壁造成的压力扰动)可以计算出流体的混合密度，再结合测得的温度、压强等信息就可以推断出被测处油气水混合物的组分比例和速度等信息。

第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元的数量和位置与第一光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元的数量和位置相同，优选地，第一光纤和第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元为2个，其在测试管道上的周间距为180度(即上下两端)，进一步优选地，第一光纤和第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元为4个，其在测试管道上的周间距为90度(即上下左右各设置一个)。

以第一光纤19为例，如图2所示，由于光纤的直径非常小，将第一光纤19缠到测试管道上时，可以将光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元c与光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元d看成处于测试管道径向横截面上，相当于在测试管道22的一周的上下端各布置一个光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元，主要目的是为了检测到测试管道22的微应变。因此，这个可以优选，比如在同一个横截面的布置的光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元数量为4个(上下左右)，或者布置光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元c与光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元d在管道的周向间距，都是为了最大限度的检测到管道的微应变，从而得到多相流的流速。

本发明的一个实施例中，光纤光栅流量传感器还包括设置在测试管道22外壁上的温度补偿光纤17，温度补偿光纤17上设有光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元a，温度补偿光纤17及光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元a都与测试管道外壁之间有一定间隙，或者用减震降噪材料包裹温度补偿光纤17，使其不受管道振动干扰，只受到温度的影响。因此，扣除温度引起的光栅中心波长漂移，得到的测试管道的振动应变引起的波长变化，从而实现了温度应变的补偿。

光纤光栅变形会引发光栅周期发生变化，又由于弹性光学效应(应变引起的晶体折射率的变化)，光纤光栅的有效折射率也会发生变化。温度对光栅的影响主要有两个方面：一方面，光栅的周期受到热胀冷缩效应的影响；另一方面，光栅的有效折射率由于热光效应(晶体折射率随温度变化的现象)而改变。由于光纤光栅对应变和温度都敏感，光纤光栅结构应变引起的波长变化是管道振动应变引起的还是温度改变引起的。温度场是无法避免的，环境温度对其结构应变测试结果的影响始终存在着，因此在使用光纤光栅进行测量时需要进行温度补偿。

本发明的一个实施例中，所述光纤光栅流量监测装置还包括光纤光栅解调仪，光纤光栅流量传感器与光纤光栅解调仪连接，具体地，第一光纤19、第二光纤20和温度补偿光纤17伸出密封套管与光纤光栅调节仪连接，光纤光栅解调仪还与数据接收显示设备连接。优选地，数据接收显示设备为计算机。

光纤光栅流量传感器将采集到的数据，通过光纤光栅解调仪解调后，将数据信号输送至数据接收显示设备，进行数据处理，获得油气水三相流体流量。

光纤光栅解调仪是现有产品，是一种高精度、高灵敏度、多通道、多测量的测量分析仪，通过对光纤光栅波长改变量进行分析，并将它们转换成电信号，从而得出外界物理量的变化，实现外界环境实时有效的监测，在此不再赘述。

流体分子到达管壁时，它具有的动能将有90％以上转化为压力的形式，即压力是流体与管壁传递能量的主要形式。由Prashun关于圆管湍流研究可知，压力脉动和流速脉动成正比。

说明：式中，p为压力，为轴向平均速度，/>为径向平均速度。

充满液体的油管可以简化为一维梁，因此，

说明：式中，V为剪切力，M为弯矩，x为轴向位移，p′(x)为单位长度载荷函数。

由梁的振动式得出

说明：式中，y为径向位移，t为时间，g为重力加速度，A为截面积；γ为比重，EI为抗弯强度。

上式表明，管壁振动的加速度和压力脉动成正比。

因此，

根据湍流强度推导，得出

式中N为采样点数。由上式可以看出管道振动的标准方差和平均流速成正比。由于平均流量和平均流速成正比，故管道振动的标准方差和平均流量成正比。由以上公式的推导可以得出振动加速度标准方差与平均流量有定量关系，这是光纤流量测量系统的理论基础。

紊态管流所产生的涡流给管壁造成的压力扰动其实就是流体流过给管壁的压力。在多相流管壁受到的压力扰动后，管壁会发生一定的微小形变，从而影响光栅周期发生改变。因此，举个例子，光沿着第一光纤19和第二光纤20传播时，多相流流经光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元e处时，光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元e的光栅周期发生改变，反射回来的光的中心波长会发生漂移，从而在光纤光栅解调仪14可以得到反射光的波长漂移；多相流流经光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元c处时，在光纤光栅解调仪14可以得到光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元c的反射光的波长漂移。接收到光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元c反射回来的的波长漂移与光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元e反射回来的光的波长漂移之间会有一个时间差，由于光的传播速度远大于多相流的传播速度，因此，光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元a反射回来的光与光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元c反射回来的光之间的光程差忽略不计。根据光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元c与光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元e之间在测试管道上的轴向距离，除以传输时间，从而计算出测试管道内多相流的流速。也就是说只要能测得多相流的流速，用流速乘以管道的横截面面积，就是多相流流量。最终计算得到的流量为多个(两个或四个)多相流流量的平均值。

将两个光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元之间的管道内的多相流和测试管道视作一个整体，利用水下扬声器作为信号源(需要在测试管道内的多相流中设置一个水下扬声器，保证水下扬声器不能接触测试管道的侧壁。)，给测试管道内的多相流一个激励信号，例如，接收到光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元c反射回来的光的漂移与光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元e反射回来的光的漂移之间会有一个时间差，由于光的传播速度远大于声音的传播速度，因此，光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元a反射回来的光与光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元c反射回来的光之间的光程差忽略不计。根据光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元c与光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元e之间在测试管道上的轴向距离，除以传输时间，从而计算出声速。最终计算得到的声速为多个光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元检测、计算得到的声速的平均值。

在流体动力学中，声速是指一种微小的压力扰动在介质中的传播速度。在充满流体的管道中，管道与内部流体构成一个整体，声传播速度受管道材料、管道结构、各相流体声传播特性共同影响。因此，在管道材料、结构尺寸一定的情况下，声传播速度只与流体内部相含量有关。通过实验过程中产生的声音扰动计算得到流体声速，再根据下面的方程通过声速可求出多相流水、油、气各自所占的比例(相持率)与流量。

式中：——含气率、含水率和含油率；

ρ——混合油气水等效密度；

ρ_g，ρ_w，ρ_o——气、水和油密度；

v——总声速，m/s；

v_g，v_w，v_o——声波在气、水和油三种介质中速度，m/s。

方程组分别包含了组分比例之和为1、质量守恒和伍德方程式。综上所述，三个未知量，三个方程，系数矩阵不奇异时，方程有唯一解。

测试管道22的管壁上还缠绕有第三光纤18，第三光纤18上设有多个光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元，光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元均通过防水放油胶固定在测试管道22的外壁上。第三光纤18上设置的光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元的数量和位置与第二光纤20上的光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元的数量和位置相同。第三光纤18及其设置的多个光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元作为备用，假如在实验过程中第一光纤19断开，或者损坏，则可以利用第三光纤18和第二光纤20来实现流速和声速(即多项流量与相持率)的测量。

第一光纤19、第二光纤20、第三光纤18和温度补偿光纤17上设置的光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元的参数相同。

第一光纤19、第二光纤20、第三光纤18和温度补偿光纤17穿出密封套管21外，集成于四芯光缆16内，然后与光纤光栅解调仪14连接。

本发明还公开了一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟方法，所述方法采用上述油气井多相流量测控模拟系统来实现，所述方法的实施例如下：

【实施例3】

所述方法，具体包括以下步骤：

油泵和水泵分别将试验用油、水泵入混合罐中；气体经空压机压缩机压缩后进入冷干机降温，再进入稳压罐缓冲稳压，最后进入混合罐与油水相混合，油气水三相流体在混合罐充分混合后，由增压泵送入光纤光栅流量监测装置，实时采集数据(光纤布拉格光栅采集的数据是光纤光栅反射光的中心波长的漂移量和时刻)，采集到的数据经光纤光栅解调仪解调后，送入数据接收显示设备进行数据处理，得到油气水三相流体流量和油气水各相所占的比例(相持率)。

将得到的油气水三相流体流量和油气水各相所占的比例(相持率)与多相流量测控装置中输出到测试管道中的多相流流量和相持率的变化进行比较。

多相流量测控装置中输出到测试管道中的多相流流量和相持率的变化是可以通过油气水三条线路的流量计和阀门来控制的，属于已知数据。

然后，当流体流过在测试管道上轴向间距已知的两个光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元时，这两个光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元反射光波长漂移时间差也可以测得，这样就可以计算得出管道内部的多相流流量。根据已知的流入管道的多相流流量与计算得到的多相流流量进行对比，可以实现对计算公式进行修正，或者对第一光纤和第二光纤设置的光纤布拉格光栅传感器(FBG)传感单元的布置数量和间距进行优选。此外，也可以通过实际进入多相流测控装置的油气水各相所占的比例(相持率)与通过测量声速计算的得到的相持率进行对比，从而使得基于光纤光栅技术的油气井多相流测控模拟方法更精确，计算公式更确切，装置设计更合理。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是，上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (10)

1.一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述模拟系统包括多相流量测控装置和光纤光栅流量监测装置；

所述多相流量测控装置包括混合罐，所述混合罐的入口端分别连通有空气压缩机、油罐和水罐；

所述光纤光栅流量监测装置包括测试管道，所述测试管道通过增压泵与所述混合罐的出口端连接，所述测试管道的外壁上设有光纤光栅流量传感器。

2.根据权利要求1所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述光纤光栅流量传感器包括缠绕在测试管道外壁上的第一光纤和第二光纤，所述第一光纤和第二光纤上均设有多个光纤布拉格光栅传感器传感单元。

3.根据权利要求2所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元的数量和位置与所述第一光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元的数量和位置相同。

4.根据权利要求3所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述第一光纤和第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元为2个，其在所述测试管道上的周间距为180度。

5.根据权利要求3所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述第一光纤和第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元为4个，其在所述测试管道上的周间距为90度。

6.根据权利要求4或5所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述光纤光栅流量传感器还包括设置在所述测试管道外壁上的温度补偿光纤，所述温度补偿光纤上设有一光纤布拉格光栅传感器传感单元；

所述温度补偿光纤及温度补偿光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元都与所述测试管道外壁之间有一定间隙。

7.根据权利要求6所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述测试管道外套接有一密封套管，所述测试管道与所述密封套管之间形成一空腔，所述第一光纤、第二光纤和温度补偿光纤位于所述空腔内。

8.根据权利要求7所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述光纤光栅流量监测装置还包括光纤光栅解调仪，所述第一光纤、第二光纤和温度补偿光纤伸出所述密封套管外，与所述光纤光栅调节仪连接；

所述光纤光栅解调仪还与数据接收显示设备连接。

9.根据权利要求1所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述空气压缩机与所述混合罐之间通过管道连接有冷干机和稳压罐；

所述油罐和所述混合罐之间通过管道连接有油泵；

所述水罐和所述混合罐之间通过管道连接有水泵。

10.一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1-9任一项所述的油气井多相流量测控模拟系统来实现；

所述方法，具体包括以下步骤：

油气水三相流体在混合罐内充分混合后，由增压泵送入光纤光栅流量监测装置，实时采集光纤布拉格光栅传感器传感单元反射光的中心波长的漂移量和时刻值，采集到的数据经光纤光栅解调仪解调后，送入数据接收显示设备进行数据处理，得到油气水三相流体的流量和油气水各相所占的比例。