NO177874B

NO177874B - Anordning for blanding av komponentene i en fluidströmning, og anvendelse av anordningen i et måleapparat for masseström

Info

Publication number: NO177874B
Application number: NO932564A
Authority: NO
Inventors: Harald Linga; Gisle Onsrud; Jan Richard Sagli
Original assignee: Sinvent As
Priority date: 1993-07-14
Filing date: 1993-07-14
Publication date: 1995-08-28
Also published as: NO177874C; AU7276894A; DE69420732D1; NO932564L; WO1995002448A1; JPH09500573A; DK0708681T3; DE69420732T2; ATE184505T1; CN1126955A; JP3623505B2; EP0708681A1; US5971604A; CA2167168A1; CA2167168C; EP0708681B1; NO932564D0; CN1047740C

Description

Denne oppfinnelse angår en anordning for blanding av komponentene i en fluidstrømning i en rørforbindelse, særlig en flerfasestrømning såsom produserte fluider fra en olje-eller gassbrønn, omfattende et hus innrettet til å innsettes i rørforbindelsen og til å gjennomløpes av fluidstrømningen, idet huset omfatter en innløps- resp. utløpsåpning.

Oppfinnelsen er primært fremkommet i forbindelse med måling av flerfase-massestrømning, hvor komponentene f.eks. kan være olje, vann og gass. Med flerfase-strømning menes også her tilfeller hvor det dreier seg om bare to faser, f.eks. væske og gass, eller endog når det dreier seg om to væsker som føres i samme rør eller lignende. Det vil imidlertid innsees at den anordning som beskrives i det følgende, kan tenkes benyttet også i andre sammenhenger enn med sikte på massestrømningsmåling. Når det her .videre er tale om rørforbindelse, omfatter dette både helt regulære rør koblet til henholdsvis inngangs- og utgangssiden av blandeanordningen, og rør eller forbindelser som kan være mer eller mindre integrert i annet utstyr eller apparater, f.eks. ventiler, pumper osv.

En anordning som angitt innledningsvis har ifølge denne oppfinnelse nye og særegne trekk som i første rekke består i at det i huset er anordnet i det minste to nærliggende og hver for seg forskyvbare reguleringselementer med samvirkende veggpartier tilforordnet i det minste en nedstrømsside i huset,

- at det i de samvirkende veggpartier er anordnet et antall gjennomgående og regulerbare strømningskanaler som hver har et vesentlig mindre tverrsnitt enn strømningstverr-snittet i innløps- resp. utløpsåpningen, og

at regulering av strømningskanalene er innrettet til å skje ved innbyrdes forskyvning av reguleringselementene.

I henhold til den grunnleggende løsning angitt ovenfor, muliggjør oppfinnelsen to hovedaspekter, hvorav det ene i prinsippet er basert på en rotasjonssymmetri og innbyrdes forskyvning av reguleringselementene primært ved en dreiebevegelse av disse. Et annet hovedaspekt går ut på et i prinsippet plant arrangement av reguleringselementer, hvor den innbyrdes forskyvning av disse skjer ved translasjonsbevegelse. Oppfinnelsen omfatter også anvendelse av den her beskrevne anordning i et måleapparat for massestrøm i en fluidstrømning som angitt.

I patentkravene er det forøvrig angitt ytterligere nye og særegne trekk ved såvel blandeanordningen som anvendelsen av denne i massestrøm-måleapparatet.

Anordningen ifølge oppfinnelsen innebærer bl.a. fordeler ved at den muliggjør regulering, slik at den kan innstilles i den til enhver tid gunstigste reguleringsstilling, med resul-terende gunstig åpningsgrad, hvilket betyr at no-slip-betingelsen i størst mulig grad kan oppfylles over et bredt område av strømningshastigheter. Ifølge en utførelsesform kan anordningen settes i en spesiell stilling (piggings-posisjon) som muliggjør gjennomløp av en rørpig. Anordningen kan videre konstrueres slik at det er mulig å anbringe den i enhver praktisk hensiktsmessig orientering.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: fig. 1 viser et eksempel på en første utførelse av anord ningen ifølge oppfinnelsen, sett i aksielt lengdesnitt vinkelrett på en felles dreieakse i anordningen ,

fig. 2 viser utførelseseksemplet på fig. 1, likeledes i aksielt lengdesnitt, men sammenfallende med den

nevnte felles dreieakse,

fig. 3 viser et tverrsnitt av anordningen på fig. 1

gjennom den felles dreieakse, og

fig. 4 viser noe forenklet en annen utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen, i lengdesnitt gjennom endel av et hus med tilhørende to reguleringselementer ,

fig. 5 viser et lengdesnitt som på fig. 4, men vinkelrett

på snittplånet i fig. 4, og

fig. 6 viser en forstørret detalj av lengdesnittet på fig.

4, med de to reguleringselementer i en innbyrdes stilling som gir maksimal åpning i strømnings-kanalene.

På tegningenes fig. l og 2 er den aktuelle rørfor-bindelse eller hovedrøret representert ved de to rørstykker

IA og IB, som ved hjelp av respektive flensforbindelser 3A og 3B er koblet til et hus 2 for blandeanordningen, idet gjennomløpsretningen for flerfase-strømningen er markert med pilene Fl og F2 på fig. 1. Huset 2 har en innvendig vegg 21 som er hovedsakelig sylindrisk og gjennombrytes av en inn-løpsåpning 22, henholdsvis en utløpsåpning 23, som på sin side fører direkte til de respektive flensforbindelser 3A og 3B.

I huset 2 er det anordnet to reguleringselementer 4 og 5 som er koaksiale, og begge har en sylindrisk form i likhet med huset 2. Disse reguleringselementer 4 og 5 er individuelt dreibare i huset 2, og har på sine sylindriske mantel- eller veggpartier perforeringer i form av gjennomgående strømningskanaler oppstrøms som vist ved 6A og 6B, og nedstrøms som vist ved 7A og 7B. Mellom den indre vegg 21 i huset 2 og utsiden av det ene reguleringselement 5, og likeledes mellom innsiden av dette og det annet reguleringselement 4, er det anordnet pakninger for nødvendig fluidtetning. Den felles akse AX for huset 2 og de to reguleringselementer 4 og 5, står i dette eksempel vinkelrett på den generelle gjennomløpsretning for flerfase-strømningen, dvs. lengdeaksen på fig. 1 og 2. Det vil imidlertid kunne tenkes utførelser hvor den felles dreieakse AX og lengdeaksen F1-F2 ikke står nøyaktig vinkelrett på hverandre, men den felles akse vil i alle tilfeller forløpe stort sett på tvers av lengdeaksen.

Når det gjelder formen av reguleringselementene trenger denne ikke å være rent sirkulærsylindrisk som illustrert på tegningene, men kan f.eks. også være sfærisk, dvs. at elementene i prinsippet har form av rotasjonslegemer. Mantel- eller veggpartiene som er forsynt med de nevnte strømningskanaler 6A,B, 7A,B er vist med forholdsvis betyde-lig veggtykkelse, hvilket kan sees i relasjon til strømnings-kanalene, som fortrinnsvis bør ha en vesentlig større lengde enn tverrmål.

På oppstrømssiden er de inngående strømningskanaler 6A og 6B i veggpartier som vender mot hverandre på de respektive reguleringselementer 5 og 4 orientert konvergerende, slik at de har retning stort sett mot et sentralt område inne i huset 2, idet et konsentrert konvergeringspunkt er markert nøyaktig i krysningen mellom den felles akse AX og lengdeaksen F1-F2. Dette er å betrakte som et mer eller mindre idealisert tilfelle. På den annen eller nedstrøms side er de utgående strømningskanaler 7A og 7B vist med parallell innretning overensstemmende med gjennomstrømningsretningen eller lengdeaksen F1-F2. På dette punkt skal det innskytes at ved omstilling av de to reguleringselementer 4 og 5 ut fra den dreiestilling som de inntar ifølge tegningene, vil selvsagt konfigurasjonen og innretningen av de respektive strømnings-kanaler bli endret. I den på tegningene viste dreiestilling er strømningskanalene både oppstrøms og nedstrøms for det første innstilt på linje med hverandre, og for det annet sentrert i forhold til åpningene 22 og 23, slik at fluid-gjennomstrømningen kan skje med minst mulig strømnings-motstand. Tegningene viser således blanderen i fullt åpen posisjon, hvor kanalene utgjør en kontinuerlig og kantfri strømningsvei gjennom reguleringselementenes mantel- eller veggpartier. Dersom den tilsiktede blandevirkning ikke blir oppnådd med denne konfigurasjonen, må det ene eller begge reguleringselementene dreies slik at åpningsgradene mellom elementene blir mindre. Dette gir større fluidhastighet og . bedre fluidblanding i passasjen mellom elementene, men også større strømningsmotstand (trykktap).

Som det fremgår av fig. 3 er i dette eksempel strøm-ningskanalene, f.eks. kanalene 7A, utformet med sirkulært tverrsnitt. Ifølge fig. 1 og 2 er tverrsnittet det samme gjennom hele lengden av hver kanal. Det er imidlertid mange muligheter til variasjoner når det gjelder utformningen av strømningskanalene, idet en mulighet er at disse kan ha en mer flattrykt eller sliss-lignende tverrsnittsform, gjerne med sin største tverrsnittsutstrekning i omkretsretningen av reguleringselementenes veggpartier. Videre vil kanalene kunne utformes med en viss konisitet i lengderetningen, kanskje særlig med en viss dysevirkning ved utløpsendene mot det sentrale rom i huset 2, henholdsvis mot utløpsåpningen 23 fra huset. De viste strømningskanaler 6A, 6B, 7A og 7B er

tilnærmet jevnt fordelt over det totale strømningstverrsnitt for åpningene 22 og 23, samt de tilsluttede rørstykker eller

forbindelser IA og IB, og en slik jevn fordeling ansees å være den mest gunstige. Særlig gjelder dette de utgående strømningskanaler 7A og 7B. Under spesielle forhold kan det imidlertid være hensiktsmessig å avvike fra den jevne fordeling, særlig på oppstrøms side av anordningen. Det er grunn til å legge merke til at hver av de omtalte strømnings-kanaler har et tverrsnitt som er vesentlig mindre enn det nevnte totale strømningstverrsnitt i åpningene 22 og 23. Med sikte på en større kapasitet, dvs. mindre strømningsmotstand gjennom anordningen, vil huset 2 kunne utformes med utvidelse av strømningstverrsnittet frem mot en eller begge åpninger 22 og 23, slik at de respektive veggpartier perforert med kanaler på hvert av de to reguleringselementer 4 og 5, kunne utvides tilsvarende i areal.

Av fig. 2 og 3 fremgår det at reguleringselementet 4 har en spindel 14, og reguleringselementet 5 har en rørformet spindel 15 som er koaksial med spindelen 14, slik at dreining av reguleringselementene i forhold til hverandre og i forhold til huset 2 kan foretas. Dreiningen kan i enkleste tilfelle skje ved hjelp av manuelt betjenbare organer, eller eventuelt ved hjelp av drivinnretninger såsom aktuatorer e.l., som f.eks. kjent i forbindelse med ventiloperasjon. Spindlene 14 og 15 er ført ut gjennom et toppdeksel 2A på huset 2.

Med den beskrevne konstruksjon kan åpningsgraden for anordningen reguleres ved å dreie det indre reguleringselement 4 i forhold til det ytre reguleringselement 5, slik at strømningskanalene gjennom elementenes veggpartier forskyves i forhold til hverandre. Dermed vil det i de mot hverandre vendende veggpartier, dvs. i grenseflaten mellom de to reguleringselementer fremkomme en større eller mindre innsnevring av gjennomløpstverrsnittet, avhengig av den relative dreiestilling som etableres. Ved tilstrekkelig stor innbyrdes dreining av reguleringselementene vil gjennomløpet gjennom strømningskanalene bli helt lukket.

I tillegg til de omtalte forholdsvis trange gjennom-strømningskanaler har de to reguleringselementer 4 og 5 utboringer 4A, 4B resp. 5A, 5B med diameter tilsvarende rørdiameteren og åpningene 22 og 23. Disse utboringer har en akse som ligger stort sett vinkelrett i forhold til midtaksen for de respektive veggpartier med strømningskanaler. Når således den omtalte blandefunksjon ikke skal etableres, dvs. med anordningen i den på tegningene viste dreiestilling, kan de to reguleringselementer 4 og 5 i fellesskap dreies til en stilling hvor utboringene 4A, 4B, 5A, 5B faller sammen med åpningene 22 og 23. Dermed fremkommer en i det vesentlige fri og rett rørseksjon, som bl.a. gjør det mulig å føre frem en rørpig gjennom huset. Med sikte på et slikt glatt gjennomløp er det i huset 2 utformet en plugglignende kjernedel 12, som kan være innrettet til å samvirke tettsluttende med innsiden av reguleringselementet 4, dvs. ved kjernedelens sylindriske yttervegg 12A. Gjennom kjernedelen er det vist en boring 12B, som fortrinnsvis ligger på linje med og er utformet med samme strømningstverrsnitt som innløpsåpningen 22 og utløpsåpningen 23.

Virkemåten av den så langt beskrevne anordning har i stor utstrekning fremgått av den foregående beskrivelse, men på dette punkt skal ytterligere følgende bemerkes: De strøm-ningsformer som blandeanordningen skal ta hånd om kan være temmelig vilkårlig eller varierende, da det kan dreie seg om lagdelt strømning, pluggstrømning, annulær strømning eller dispergert strømning, boblestrømning, eller såkalt kjerne-strømning (churn flow). Ved noen former for flerfase-strømning vil en væskekomponent særlig befinne seg ved bunnen av det innkommende rør IA, mens andre komponenter utfyller den øvrige del av strømningstverrsnittet. Den beskrevne konvergerende orientering av de inngående strømningskanaler 6A-6B vil i en slik situasjon bidra til å løfte væskekompo-nenten fra bunnen av røret opp, mens gass e.l. fluidkompo-nenter som befinner seg i de høyereliggende tverrsnitts-partier av røret IA og innløpsåpningen 22, vil bli presset ned mot det sentrale område i huset, dvs. inne i boringen 12B. Dette bevirker at f.eks. de to faser gass og væske i en slik innkommende flerfase-strømning blir spredt over strøm-ningstverrsnittet samtidig som det finner sted en effektiv blanding i det nevnte sentrale område. Væske/gass-blandingen presses videre ut gjennom de parallelle utgående strømnings-kanaler 7A-7B på nedstrømssiden av anordningen, hvilket innebærer en ytterligere homogenisering av fluidkomponentene over hele strømningstverrsnittet. Således vil det i dette eksempel fra de utgående strømningskanaler komme en blanding hvor væskefasen eller -fasene er finfordelt i gassen, eller i avhengighet av andelen av gassfraksjonen, er gassen finfordelt i væsken eller væskeblandingen.

På nedstrømssiden og i det tilkoblede rørstykke IB foreligger det følgelig en strømning hvor fluidene er meget godt blandet og hvor den lokale gassfraksjon er noenlunde lik over hele rørtverrsnittet. Dessuten vil de to eller tre faser som foreligger, ha middelhastigheter som ligger meget tett opptil hverandre, dvs. nær no-slip-betingelse. Regulering av åpningsgraden i anordningen ved å dreie de to reguleringselementer 4 og 5 i forhold til hverandre, gjør det mulig å optimalisere strømningsforholdene slik at no-slip-betingelsen mellom væske og gass i størst mulig grad blir oppfylt.

Med sikte på den primære anvendelse av den foran beskrevne anordning i forbindelse med massestrømmåling, slik som nevnt tidligere, er det på fig. 2, ved 30, markert et radielt plan nedstrøms for den egentlige utløpsåpning 23 (og munningen av strømningskanalene 7B) , hvor en fraksjonsmåler kan være innrettet til å avføle den søkte størrelse eller parameter. Fasefraksjonene kan også tenkes å bestemmes ved å måle lokalt i strømningskanalene i det ytre reguleringselement 5. På det sted eller i det plan som er markert ved 30 vil under mange forhold betingelsen om lik hastighet for den utstrømmende væske og gass være best oppfylt. Fraksjonsmåleren kan f.eks. være et flerenergi-gammadensitometer, som måler fraksjonene av hver enkelt fluidfase som er til stede i den utgående flerfase-strømning.

Videre er det på fig. 2 vist en differansetrykkgiver 9 som er innrettet til å måle trykkfallet APm over blandeanordningen, dvs. mellom innløpet ved flensene 3A eller åpningen 22 og utløpet ved flensene 3B eller åpningen 23. Den aller vesentligste del av trykkfallet vil selvsagt foreligge mellom den oppstrøms yttervegg og den nedstrøms yttervegg av reguleringselementet 5. Dette trykkfall er proporsjonalt med fluidblandingens midlere tetthet pffl og med blandingens hastighet Ura i kvadrat. Ved å justere på den relative dreiestilling eller vinkel mellom de to reguleringselementer 4 og 5 reguleres trykkfallet over hele anordningen, og samtidig endres strømningsforholdene, slik at de til enhver tid gunstigste strømningsforhold blir oppnådd.

Den midlere tetthet gis av fluidenes tettheter og areal-fraksjoner. Denne sammen med trykktapmålingen i enheten 9 gir blandingens hastighet. Massestrømmen for hver enkelt fluidkomponent fremkommer da som produktet av fluidets tetthet, arealfraksjon, rørtverrsnitt og felles hastighet. Denne bestemmelse og beregning av massestrøm er basert på i og for seg kjente prinsipper, men skal allikevel nedenfor utredes noe mer i detalj.

Massestrømmen (i kg/s) for fase nr. i er gitt ved:

hvor

pf = tetthet for fluid nr. i (kg/m3) ,

A,- = tverrsnittsareal for fluid nr. i og

Uffl = blandingens midlere hastighet (m/s).

For å kunne benytte den foran beskrevne blandeanordning til måling av massestrømmer ved flerfasestrømning må anordningen benyttes i kombinasjon med en fraksjonsmåler. Ved hjelp av denne er det mulig å kunne finne fraksjonene for de enkelte fluidene, dvs. Her er A? arealet som dekkes av fluid nr. i, og

er lik rørtverrsnittet.

Fraksjonsmåleren bør plasseres der fluidene er godt blandet. Dette kan være ved den nedstrøms overgang mellom reguleringselementene 4 og 5, i et av elementene 4 og 5, eller like nedstrøms for utløpsåpningen, f.eks. ved 30 på fig. 2 som nevnt ovenfor.

En slik f r aksjonsmåler for olje og vann kan eksempelvis vær et flerenergi-gammadensitometer (med to energinivåer, der svekkingskoeffisienten for gammastrålene er ulik for olje og vann for minst ett energinivå) eller et énenergi-gammadensitometer i kombinasjon med en impedansmåler.

Differansetrykket over blandeanordningen, som målt med enheten 9, er proporsjonalt med blandingens midlere tetthet og kvadratet av blandingens hastighet: slik at blandingens midlere hastighet blir

pm = blandingens midlere tetthet (kg/m<3>)

APm = differansetrykket over blanderen (Pa)

å = åpningsgraden = lysåpning i kanalene / maks.

lysåpning

k(å) = en faktor som er kalibrert mot åpningsgraden.

Blandingens midlere tetthet

hvor

pm = tetthet for fluid nr. i og

Y,- = er arealf raks jon for fluid nr. i (gitt ved lign. 2) .

Det er klart at valget av måleinnretning for fraksjons-måling og det konkrete arrangement av en slik måler i tilknytning til utløpet fra huset 2, kan varieres på mange måter i forhold til det som her er beskrevet og illustrert. Hvis det f.eks. dreier seg om en tofase-strømning, kan fraksjonsmåleren, istedenfor å være et gamma-densitometer, baseres på et elektrisk kapasitans-element. Plasseringen av måleinnretningen kan være forholdsvis nær utløpsåpningen 23, som antydet ved 30, eller avstanden fra åpningen kan være adskillig større enn illustrert på fig. 2, eksempelvis en avstand svarende til flere innerdiametre av det påfølgende rør IB. På den annen side vil det også kunne tenkes tilfeller hvor en gunstig plassering av måleinnretningen er i et radielt snitt eller plan gjennom de utgående strømnings-kanaler 7B. En ytterligere mulighet er å ha slike måleinn-retninger plassert på to eller flere steder innenfor det her nevnte avstandsområde, slik at måleinnretning for en aktuell måling eller målesituasjon kan velges av operatøren.

I det på fig. 1-3 viste utførelseseksempel er det beskrevet strømningskanaler både på oppstrøms og nedstrøms side av reguleringselementene 4 og 5. For noen anvendelser kan det tenkes å være tilstrekkelig å ha de parvis samvirkende strømningskanaler 7A og 7B bare på utløps- eller ned-strømssiden, mens de to reguleringselementer 4 og 5 på opp-strøms side da må være forsynt med store gjennomstrømnings-åpninger tilsvarende omtrent strømningstverrsnittet av inn-løpsåpningen 22, dvs. også tilsvarende de foran omtalte tverrgående utboringer 4A, 4B resp. 5A og 5B i de to reguleringselementer. Eventuelt kan det på innløpssiden bare være anordnet strømningskanaler i ett av de to reguleringselementer .

En annen mulig modifikasjon er å anordne flere enn to koaksiale reguleringselementer, såsom et tredje og kanskje helt tynnvegget reguleringselement mellom de to som er beskrevet og vist i den første utførelsesform på tegningenes fig. 1-3.

Mens den foran beskrevne utførelse er basert på rotasjonssymmetri, er utførelsen på fig. 4-6 i prinsippet et plant arrangement av reguleringselementer. På fig. 4 vises bare det nedstrøms parti av et hus 12 med to samvirkende reguleringselementer 14 og 15, og en påfølgende utløpsåpning 33 som f.eks. kan kobles til en rørforbindelse i likhet med utløpsåpningen 23 på fig. 1. Pilen F4 på fig. 4 viser gj ennomstrømningsretningen.

øverst på de to (avskårne) reguleringselementer 14 og 15 er det med piler vist hvilke forskyvningsmuligheter som disse har. Elementene 14 og 15 er således anordnet forskyvbart i slisser 13 i huset 12. Se også fig. 5.

Gjennom reguleringselementene 14 og 15 er det tildannet et antall strømningskanaler, hvorav en slik kanal 17 er markert på fig. 4, 5 og 6.

Mens det platelignende reguleringselement 15 er forholdsvis tykt, foretrekkes det at det samvirkende element 14 er forholdsvis tynt, idet lengden av de enkelte strømnings-kanaler 17 i det vesentlige bestemmes av tykkelsen av elementet 15. I det her viste utførelseseksempel er gjennom-strømningstverrsnittet av hver kanal 17 innrettet til å bli regulert samtidig over hele lengden av kanalen, hvilket blir oppnådd ved hjelp av tungelignende platestykker 14B, som stikker ut fra reguleringselementet 14 inn i hver kanal 17, og danner og en av begrensningsflatene i denne. I den forbindelse vil det innsees at hver strømningskanal 17 mest hensiktsmessig har en rektangulær tverrsnittsform, slik at tilstrekkelig god tetning blir oppnådd mellom sidekantene av tungestykket 14B og de tilstøtende kanalvegger. Fig. 4 viser elementene 14 og 15 i en innbyrdes stilling hvor noe over halvparten av det maksimale tverrsnittsareal i hver kanal 17 er åpent for fluidstrømning. Fig. 6 viser den maksimalt åpne stilling av elementene 14 og 15, idet tungestykket 14B med sin innside (overside) er bragt til anlegg mot den ene (øvre) vegg i åpningen i elementet 15 som i utgangspunktet danner strømningskanalen 17.

I en komplett anordning ifølge oppfinnelsen vil et blandekammer i huset 12 (på høyre side av elementene 14 og 15 på fig. 4) normalt også ha et ytterligere, tilsvarende sett reguleringselementer på oppstrøms- eller innløpssiden (ikke vist) helt analogt med den første og runde utførelse på fig. 1-3. I likhet med den første utførelse har også den på fig.

4 store utboringer 14A og 15A som ved passende forskyvning av elementene 14 og 15, kan bringes i flukt med utløpsåpningen 33, spesielt med sikte på pigging, som også omtalt i forbindelse med den første utførelsesform. For maksimal åpning i det tilfelle, bør elementene 14 og 15 innbyrdes være for-skjøvet til den maksimalt åpne stilling, som vist på fig. 6, slik at utboringene 14A og 15A blir liggende helt i flukt med hverandre. Til forskjell fra utførelsen på fig. 1-3 vil de fire reguleringselementer i en slik anordning kunne forskyves og innstilles individuelt, uavhengig av hverandre. Dette kan i visse forbindelser være en fordel.

Selv om de plate- eller sleidelignende reguleringselementer 14 og 15 ovenfor er omtalt som plane, vil den prinsi-pielle virkemåte fortsatt være den samme dersom de ble utformet med en viss krumning, dvs. fortrinnsvis en krumning i det plan som svarer til snittet på fig. 5. Den innbyrdes forskyvning av elementene 14 og 15 ved translasjonsbevegelse, vil også i sistnevnte tilfelle være mulig.

Forøvrig vil det også være mulig å modifisere utførelsen på fig. 1-3 slik at også denne ved translasjonsbevegelse, dvs. parallelt med aksen AX, kunne besørge reguleringen av strømningskanalene 6A-6B resp. 7A-7B. For innstilling i piggingsposisjon må det imidlertid foretas dreiebevegelse, slik som tidligere forklart.

Det vil endelig innsees at strømningskanalene både i den første utførelse på fig. 1-3 og i den annen utførelse på fig. 4-6, kan være utformet med varierende tverrsnittsareal, eventuelt tverrsnittsform, langs hele eller deler av sin lengde. Eksempelvis kan det nedstrøms parti av slike strøm-ningskanaler være utformet med dyselignende innsnevringer. Ytterligere en modifikasjon i utførelsen på fig. 1-3 består i å variere strømningstverrsnittet langs hele lengden av kanalene, ved hjelp av tungelignende platestykker på det ene reguleringselement, slik som beskrevet for utførelsen på fig. 4-6. En slik modifikasjon av den første utførelse kunne også realiseres på basis av en innbyrdes dreining av de to reguleringselementer for innstilling av strømningsforholdene.

Claims

1. Anordning for blanding av komponentene i en fluid-strømning i en rørforbindelse, særlig en flerfasestrømning såsom produserte fluider fra en olje- eller gassbrønn, omfattende et hus (2,12) innrettet til å innsettes i rørfor-bindelsen (IA,IB) og til å gjennomløpes av fluidstrømningen (F1,F2,F4), idet huset omfatter en innløps- resp. utløps-åpning (22,23,33), karakterisert ved at det i huset (2,12) er anordnet i det minste to nærliggende og hver for seg forskyvbare reguleringselementer (4,5,14,15) med samvirkende veggpartier tilforordnet i det minste en nedstrømsside i huset (2,12), at det i de samvirkende veggpartier er anordnet et antall gjennomgående og regulerbare strømningskanaler (7A,7B,17) som hver har et vesentlig mindre tverrsnitt enn strømningstverrsnittet i innløps- resp. utløpsåpningen (22,23,33), og at regulering av strømningskanalene er innrettet til å skje ved innbyrdes forskyvning av reguleringselementene (4,5,14,15).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at huset (2) innvendig har vegger (21) som i vesentlig utstrekning er rotasjonsflater og som gjennombrytes av inn-løps- resp. utløpsåpningen (22,23), at det i huset (2) er anordnet to koaksiale og dreibare reguleringselementer (4,5) med generell form som rotasjonslegemer, hvorav det ene (5) delvis omslutter det annet (4), at huset med reguleringselementene har en felles akse (AX) som forløper på tvers i forhold til en generell gjennom-løpsretning (F1-F2) for fluidstrømning fra innløps- til utløpsåpningen (22,23), - at mot hverandre vendende veggpartier på de to reguleringselementer (4,5) er anordnet med innbyrdes fluidtetning og er forsynt med et antall stort sett radielle, utgående strøm-ningskanaler (7A,7B), og at veggpartiene med de utgående strømningskanaler (7A,7B) er innrettet til å kunne innta en stilling hvor de vender mot utløpsåpningen (23) og hvor alle eller endel av de utgående strømningskanaler (7B) i det ene reguleringselement (5) befinner seg på linje med strømningskanaler (7A) i det annet reguleringselement (4) .

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at reguleringselementene (4,5) er individuelt dreibare for den nevnte innbyrdes forskyvning av reguleringselementene (4,5).

4. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at reguleringselementene er innbyrdes aksielt bevegbare for den nevnte innbyrdes forskyvning av reguleringselementene.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de forskyvbare reguleringselementer (14,15) har en plate- eller sleidelignende form og er innrettet for innbyrdes forskyvning ved translasjonsbevegelse.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at det er anordnet to nærliggende (oppstrøms) reguleringselementer i tilknytning til innløpsåpningen og to nærliggende (nedstrøms) reguleringselementer (14,15) i tilknytning til utløpsåpningen (33), og at hvert reguleringselement fortrinnsvis er individuelt innstillbart.

7. Anordning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at reguleringselementene (4,5,14,15) dessuten er forsynt med gjennomgående, utboringer (4A,4B,5A,5B,14A, 15A) av størrelse fortrinnsvis svarende tilnærmet til innløps- resp. utløpsåpningen (22,23,33), for i det vesentlige fri gjennomstrømning uten blandevirkning når reguleringselementene (4,5,14,15) anbringes i en stilling hvor de radielle utboringer (4A,B,5A,B,14A,15A) befinner seg i flukt med innløps- resp. utløpsåpningen (22,23,33).

8. Anordning ifølge krav 2 og 7, karakterisert ved at de nevnte utboringer (4A,4B,5A,5B) er anordnet i de to reguleringselementer (4,5) på innbyrdes diametralt motsatte veggpartier som i prinsippet ligger stort sett 90° vinkelforskjøvet om den felles akse (AX) fra de nevnte veggpartier med strømningskanaler (7A,7B).

9. Anordning ifølge et av kravene 2-4 eller 7-8, karakterisert ved at huset (2) innenfor og delvis omsluttet av det annet reguleringselement (4) omfatter en sentral kjernedel (12) med en gjennomgående boring (12B) på linje med og utformet med tilnærmet samme strømningstverr-snitt som innløps- resp. utløpsåpningen (22,23).

10. Anordning ifølge et av kravene 2-4 eller 7-8, karakterisert ved at det ene (5) og/eller det annet (4) reguleringselement på et (oppstrøms) veggparti tilnærmet diametralt motsatt av de nevnte (nedstrøms) veggpartier med de utgående strømningskanaler (7A,7B), er forsynt med et antall stort sett radielle, inngående strømnings-kanaler (6B,6A) som hver har et tverrsnitt vesentlig mindre enn strømningstverrsnittet av innløps- resp. utløpsåpningen (22,23) .

11. Anordning ifølge krav 10, hvor begge reguleringselementer (4,5) er forsynt med inngående strømningskanaler (6B,6A), karakterisert ved at alle eller endel av de inngående strømningskanaler (6A) i det ene reguleringselement (5) er innrettet til i en dreiestilling å befinne seg på linje med strømningskanaler (6B) i det annet reguleringselement (4) .

12. Anordning ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at de inngående strømnings-kanaler (6A,6B) er orientert konvergerende mot et sentralt område inne i huset (2).

13. Anordning ifølge et av kravene 1-12, karakterisert ved at de utgående strømnings-kanaler (7A,7B,17) forløper i det vesentlige parallelt med hverandre og er fortrinnsvis jevnt fordelt over de nevnte veggpartier.

14. Anordning ifølge et av kravene 10-13, karakterisert ved at det samlede gjennom-strømningsareal for alle strømningskanaler (6A,6B,7A,7B,17) er tilnærmet det samme på alle de nevnte veggpartier.

15. Anordning ifølge et av kravene 2-4 eller 7-14, karakterisert ved at de to reguleringselementene (4,5) er forsynt med hver sin dreiespindel (14,15) som er ført koaksialt ut på samme side av huset (2).

16. Anordning ifølge et av kravene 1-15, karakterisert ved at den nevnte forskyvning av reguleringselementene (14,15) er innrettet til å regulere det innvendige tverrsnitt i strømningskanalene (17) over en vesentlig del av lengden av disse.

17. Anordning ifølge krav 16, karakterisert ved at det ene reguleringselement (14) er forholdsvis tynt og er utformet med tungelignende platestykker (14B) som stikker inn i og danner en langsgående begrensningsflate gjennom i det vesentlige hele lengden av samvirkende strømningskanaler (17) i det annet reguleringselement (15) , og at strømningskanalene (17) fortrinnsvis har en rektangulær tverrsnittsform.

18. Anordning ifølge et av kravene 1-17, karakterisert ved at i det minste noen av strømningskanalene har varierende tverrsnittsareal, eventuelt tverrsnittsform langs hele eller deler av sin lengde.

19. Anvendelse av en anordning ifølge et av de foregående krav i et måleapparat for massestrøm i en fluidstrømning med en blanding av komponenter i en rørforbindelse, særlig en flerfasestrømning såsom produserte fluider fra en olje- eller gasstrøm, hvor anordningen omfatter et hus (2) innrettet til å innsettes i rørforbindelsen (IA,IB) og til å gjennomløpes av fluidstrømningen (F1,F2), idet huset omfatter en innløps-resp. utløpsåpning (22,23), og hvor måleapparatet omfatter en fraksjonsmåleinnretning plassert i tilknytning til den nevnte utløpsåpning (23), samt en differansetrykkgiver (9) til måling av trykkfallet over huset (2) for bruk til beregning av massestrømmen.