JPH0626904A - 多相流量監視手段及び方法 - Google Patents

多相流量監視手段及び方法

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JPH0626904A
JPH0626904A JP3356595A JP35659591A JPH0626904A JP H0626904 A JPH0626904 A JP H0626904A JP 3356595 A JP3356595 A JP 3356595A JP 35659591 A JP35659591 A JP 35659591A JP H0626904 A JPH0626904 A JP H0626904A
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gas
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ティモシー・リイ・ディーン
Earl L Dowty
アール・レオナルド・ドウティ
Ian Startup
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Texaco Development Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は市販の計量装置よりも信頼性が高
く、小型にして低価格で製造でき、かつ、多相石油流、
例えば油井から採取された複合原油等の油成分、気体成
分及び水成分のそれぞれの流量を測定するのに適する多
層流量監視手段及び監視方法を提供することである。 【構成】 テストライン(8)には、 石油流を液体及び気
体に層化できるように角度を付けて下向きに傾斜させた
室(12)が設けられている。サンプル流(15)が室から取り
出されて、それから気体が分離され(19)、液体部分の水
留分(WC)が決定される(44)。計器によって石油流の圧力
(P)、温度(T)、流量(FR) 及び濃度(D)が感知、決定され
る。コンピュータ(50)が、信号(WC、P、T、FR及びD)に従っ
て石油流の気体、油及び水成分の体積流量を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石油流アナライザに関
するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は市販の計量装
置よりも信頼性が高く、小型にして低価格で製造でき、
かつ、多相石油流、例えば油井から採取された複合原油
等の油成分、気体成分及び水成分のそれぞれの流量を測
定するのに適する多層流量監視手段及び監視方法を提供
することである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明の流量モニター
は、複合石油流を監視するものであり、室を備えたテス
トラインが設けられており、テストライン及び室を所定
角度で下向きに傾斜させて、室内で複合石油流が液体留
分及び気体留分に層化するようにする。サンプル流を室
内の液体から取り出してセパレータへ送り、セパレータ
でサンプル流から混入気体を分離して、気体流出と液体
流出とを生じる。気体流出及び液体流出はテストライン
へ戻される。液体流出の水留分（含水率）が決定される
一方、複合石油流の圧力及び温度が感知される。複合石
油流の体積流量が監視されて、流量信号が発生する。複
合石油流の濃度も監視される。温度信号、圧力信号、水
留分信号、流量信号及び濃度信号に従って、複合石油流
の３つの成分全ての体積流量が決定される。
【０００４】本発明の目的及び利点は、実施例を示して
いる添付の図面を参照した以下の詳細な説明から明らか
になるであろう。しかし、図面は説明するためだけのも
のであり、本発明を制限することはない。
【０００５】本発明は、気体、油及び水／食塩水の生成
率を計量するための、少なくとも従来装置と同等または
それ以上の性能を備えた新規な装置を提供している。本
説明では、「水」は「水／食塩水」の代わりに用いられ
ており、塩分に無関係にすべての水を含むものとする。
さらに、本発明の装置は、市販の計量装置よりも信頼性
が高く、小型にして低価格で製造できる。本発明は、多
相石油流、例えば油井から採取された複合原油等の油成
分、気体成分及び水成分のそれぞれの流量を測定するの
に適している。計量装置は、海底、海水面、沖合いのプ
ラットフォーム上または海岸に設置することができる。
計量装置は、水留分（含水率）が０〜１００％である広
範囲の液体及び気体流量に対応できる大きさにすること
ができる。
【０００６】次に図面を参照しながら説明すると、パイ
プライン５にテストライン８がフランジ１０で接続され
ている。テストライン８は垂直に立ち上がった後、複合
石油流を層化できる所定角度で下向きに傾斜している。
テストライン８の傾斜部分の端部で直径が相当に大きく
なって、垂直立ち下がり部分に進む前に室１２を形成し
ている。テストライン８は、垂直立ち下がり部分から９
０゜曲がって水平方向に延在した後、パイプライン５に
再び接続している。複合石油流は、室１２を通過する間
に重力の作用で層化されて、液体が傾斜パイプの底に沿
って流れ、気体が上部に沿って流れるようになる。いく
らかの混入気体を含有している複合石油流の液体成分の
サンプル流がサンプリングライン１５によって取り出さ
れて、セパレータ１９へ送られる。セパレータ１９で
は、サンプル流内の混入気体が液体から分離して、ライ
ン２３を介して室１２の気体部分へ戻される。
【０００７】ライン１５内のサンプル流の液体部分は、
ライン２６を介して室１２内の液体部分へ戻される。石
油流がパイプライン５及びテストライン８を流れる間
に、一定のパラメータが測定される。１つのパラメータ
は圧力であり、圧力センサ３０が感知して、感知した圧
力に対応した信号Ｐを発生する。温度センサ３４がテス
トライン８内を流れてパイプライン５に流入する直前の
液体の温度を感知する。温度センサ３４は、感知した温
度に対応した信号Ｔを発生する。また、テストライン８
の出口部分では、濃度計３９がパイプライン５を出た液
体の濃度に対応した信号Ｄを発生する。
【０００８】体積流量計４２が、パイプライン５に戻る
石油流の流量を感知して、対応の信号ＦＲを発生する。
正味油すなわち含水率計４４が、セパレータ１９を出る
サンプル流の正味油すなわち含水率に対応した信号ＷＣ
を発生する。
【０００９】信号Ｐ、Ｔ、Ｄ、ＦＲ及びＷＣはコンピュ
ータ手段５０へ送られ、コンピュータ５０は、油、水及
び気体の流量に対応した信号を読み出し手段５５へ送
る。コンピュータ手段は次の式を解く。 （１） Ｘgas＝［Ｄcomp−［Ｄoil（１ーＸH2O）＋ＤH2O（ＸH2O）］］／ ［Ｄgas−［Ｄoil（１ーＸH2O）＋ＤH2O（ＸH2O））］］ 但し、Ｘgasは実際の圧力及び温度における複合石油流
の気体体積留分であり、ＸH2Oは実際の温度及び圧力に
おける複合石油流の油及び水成分の水体積留分（含水
率）であり（モニター４４で測定）、Ｄcompは実際の圧
力及び温度における複合石油流の濃度であり（濃度計３
９で測定）、Ｄgasは実際の温度及び圧力における複合
石油流の気体成分の濃度であり（実際の圧力及び温度に
おける複合石油流の気体及び油に対するＰＶＴデータか
ら決定）、Ｄoilは実際の圧力及び温度における複合石
油流の油成分の濃度であり（複合石油流の気体及び油に
対するＰＶＴデータから決定）、ＤH2Oは実際の圧力及
び温度における複合石油流の水成分の濃度である。上記
説明から明らかなように、様々なＰＶＴ濃度値がコンピ
ュータ手段５０のメモリに記憶されており、コンピュー
タ手段５０は必要に応じて記憶値を利用する。
【００１０】（２） Ｑgas＝（Ｘgas）（Ｑcomp）、 （３） ＱH2O＝ＸH2O（ＱcompーＱgas）、 （４） Ｑoil＝（１ーＸH2O）（ＱcompーＱgas） 但し、Ｑcompは実際の圧力及び温度における複合石油流
の体積流量であり（体積流量計４２で測定）、Ｑgasは
実際の圧力及び温度における複合石油流の気体成分の体
積流量であり、Ｑoilは実際の圧力及び温度における複
合石油流の油成分の体積流量であり、ＱH2Oは実際の圧
力及び温度における複合石油流の水成分の体積流量であ
る。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に従って構成された多相石油流用の流量
モニターを、一部は簡略化したブロック図、一部は概略
図で示したものである。
【符号の簡単な説明】
８ テストライン １２ 室 １５ サンプリングライン １９ セパレータ ３０ 圧力センサ ３４ 温度センサ ３９ 濃度計 ４２ 流量計 ４４ 含水率計 ５０ コンピュータ手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】 図１は、本発明に従って構成された多相石油流用の流量
モニターを、一部は簡略化したブロック図、一部は概略
図で示したものである。
【符号の説明】 ８ テストライン １２ 室 １５ サンプリングライン １９ セパレータ ３０ 圧力センサ ３４ 温度センサ ３９ 濃度計 ４２ 流量計 ４４ 含水率計 ５０ コンピュータ手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アール・レオナルド・ドウティ アメリカ合衆国 77450 テキサス州・ケ イティ・ホヴデン ドライブ・1618 (72)発明者 イアン・スタータップ イギリス国 ケント・タンブリッジ ウェ ルズ・ケンブリッジ ストリート・32・フ ラット ４

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 気体成分、油成分及び水成分を含む複合
    石油流を監視するための流量モニターであって、 内部で液体及び気体を層化を行うことができるように角
    度を付けて下向きに傾斜させた室(12)を設けたテストラ
    イン(8)と、 室内の液体からサンプル流を取り出すサンプリング手段
    (15)と、 サンプル流から気体を分離して、気体流出及び液体流出
    を生じる手段(19)と、 前記液体流出中の水留分を決定して、それを表す水留分
    信号(WC)を発生する水留分手段(44)と、 複合石油流の圧力を感知して、それを表す圧力信号(P)
    を発生する圧力手段(30)と、 複合石油流の温度を感知して、それを表す温度信号(T)
    を発生する温度手段(34)と、 複合石油流の体積流量を監視して、それを表す流量信号
    (FR)を発生する流量手段(42)と、 複合石油流の濃度を監視して、それを表す濃度信号(D)
    を発生する濃度手段(39)と、 温度信号(T)、圧力信号(P)、水留分信号(WC)、流量信号
    (FR)及び濃度信号(D)に従って複合石油流の気体成分、
    油成分及び水成分の体積流量を表す信号（Ｑgas、Ｑoi
    l、ＱH2O）を発生する手段(50)とを有していることを特
    徴とするモニター。
  2. 【請求項２】 気体成分、油成分及び水成分を含む複合
    石油流を監視する方法であって、 内部で液体及び気体の層化を行うことができるように下
    向きに傾斜した角度を付けて室を設けたテストラインを
    配置する段階と、 室内の液体からサンプル流を取り出す段階と、 サンプル流から気体を分離して、気体流出及び液体流出
    を生じる段階と、 液体収量中の水留分を決定して、決定された水留分を表
    す水留分信号を発生する段階と、 複合石油流の圧力を感知して、感知された圧力を表す圧
    力信号を発生する段階と、 複合石油流の温度を感知して、感知された温度を表す温
    度信号を発生する段階と、 複合石油流の体積流量を監視して、監視された体積流量
    を表す流量信号を発生する段階と、 複合石油流の濃度を監視して、監視された濃度を表す濃
    度信号を発生する段階と、 温度信号、圧力信号、水留分信号、流量信号及び濃度信
    号に従って複合石油流の気体成分、油成分及び水成分の
    体積流量を算出する段階とを有していることを特徴とす
    る方法。
JP3356595A 1991-01-03 1991-12-25 多相流量監視手段及び方法 Pending JPH0626904A (ja)

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US07/637,024 US5127272A (en) 1991-01-03 1991-01-03 Multiphase flow rate monitoring means and method
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CA (1) CA2056029A1 (ja)
DE (1) DE69121180T2 (ja)
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