NO20120421A1 - Apparat og fremgangsmate for maling av stromningsraten for en flerfase fluidstromning - Google Patents

Abstract

Apparat for å måle en flerfase fluidstrømning som strømmer i et rør (2), omfattende: en måleenhet (11), koaksiell med røret, bestående av en isokinetisk prøvetakingsanordning (1) passende innrettet for å muliggjøre uniform fordeling av strømningen ved innløpet over n kanaler (6) med areal A, av hvilke m er prøvetakingskanaler, og en strømningsbegrensning (13), begge utstyrt med en differensialtrykkmåleinnretning (12, 14), en faseseparator (15), koblet til prøvetakingsanordningen, målere og en reguleringsanordning nedstrøms nevnte separator. En fremgangsmåte i tilknytning til nevnte apparat omfatter: isokinetisk prøvetaking av en andel q av flerfasestrømningen Q ved innløpet, måling av strømningsratene av væsken qL og gassen qG av den prøvede andelen og beregning av væske- og gasstrømningsratene (QL og QG) fra prøvetakingsdelene i henhold til likningene QG = n/m qG og QL = n/m qL. Fremgangsmåten muliggjør isokinetisk prøvetaking for uttatte andeler av strømningen i området fra 5 % til 20 %.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat og en fremgangsmåte for måling av strømningsraten for en flerfasestrømning, ved isokinetisk prøvetaking av en betydelig andel (5-20%) av den totale strømningsraten. Foreliggende oppfinnelse er spesielt, men ikke utelukkende, egnet til å måle flerfasestrømning innenfor oljeindustrien.

Under produksjon av olje og gass blir det gjort målinger i et rør som transporterer hydrokarboner for å bestemme strømningen for flerfasestrømningen og enkeltfaser, der flerfasestrømningen består av en tofaset eller trefaset kombinasjon av olje, vann og gass. Strømningsmålingene av de forskjellige fasene i et rør som transporterer olje/hydrokarboner er ofte nyttige for å styre og regulere hydrokarbonproduksjonen og for å anslå innholdet av vann og gass i flerfasestrømningen.

For å måle strømningen av de forskjellige fasene i flerfasestrømningen av olje, vann og gass på en nøyaktig måte er det er nødvendig å ha flerfasemålere (MPFM - Multi Phase Measurers) som er funksjonelle i de forskjellige strømningsregimene.

Et antall forskjellige flerfasestrømningsmålere har blitt utviklet hovedsakelig for bruk i oljeindustrien, noen basert på bruk av ioniserende stråling og andre basert på bruk av mikrobølger. Disse instrumentene kjennetegnes ved store måleusikkerheter. Feilen blir betydelig når disse måleinstrumentene blir anvendt for strømningsratemåling på flerfasestrømning kjennetegnet ved en høy gassfraksjon (GVF > 98%).

Måleanordninger som anvender en gammastrålekilde for å bestemme tettheten til blandingen, så som de angitt i patentene US 4,289,02, US 5,101,163, US 5,259,239 og WO 2007/034132, i tillegg til dårlig nøyaktighet, har den begrensning at de medfører store kostnader, er vanskelige å installere i produksjonsanlegg og kan være farlige for helse, sikkerhet og miljø. Dersom dampfasen er sterkt dominerende, er dessuten målingen av tettheten til blandingen ved hjelp av et gammastråledensitometer forholdsvis unøyaktig.

Problemene som møtes ved bruk av flerfasestrømningsmålere i tilfeller med høy GVF har ført til utvikling av en flerfasemåler basert på det isokinetiske prøvetakingsprinsippet, beskrevet i den internasjonale patentsøknaden WO 2000/49370. Denne måleren er i stand til å ta ut fraksjoner som er representative for flerfasestrømningen (5% - 20% av den totale kapasiteten) gjennom passende justering av strømningsratene som tas ut og nøyaktig måle gass- og væskestrømningsratene i flerfasestrømningen ved innløpet. Måleanordningen er imidlertid beheftet med mulig ineffektivitet knyttet til selvkalibreringsmetoden som anvendes.

Andre anordninger, så som de vist i de internasjonale patentsøknadene WO 2005/031311 og WO 2007/060386, anvender isokinetisk prøvetaking koblet med en innretning som måler den totale strømningsraten for flerfasestrømningen uavhengig av den isokinetiske prøvetakingen, noe som gjør det mulig å karakterisere væske- og gasstrømningsratene for flerfaseblandingen.

Alle anordningene omtalt over, basert på isokinetisk uttak og prøvetaking, har begrensninger knyttet til prøvetakingssonden. Både prøvetakingssonder med én port og prøvetakingssonder med flere porter fungerer korrekt i tilstedeværelse av en kontinuerlig gassfase som inneholder dispergerte dråper, men er mindre effektive ved høye væskefraksjoner.

Målet med foreliggende oppfinnelse, som er nærmere beskrevet i de vedføyde kravene, er å tilveiebringe et apparat og en enkel fremgangsmåte for måling av en flerfasestrømning som kan bli anvendt med høye volumetriske væskefraksjoner (LVF) >10% uansett strømningsregime (for eksempel laminært, bobler, plugg).

Måleapparatet ifølge foreliggende oppfinnelse har en prøvetakingsdel med en geometri som er slik at den sikrer en jevn fordeling av den totale gass- og væskestrømningsraten inne i et bestemt antall kanaler, n, av hvilke m er prøvetakingskanaler og de gjenværende er ikke-prøvetakingskanaler.

Ifølge et viktig aspekt ved foreliggende oppfinnelse omfatter prøvetakingsdelen en isokinetisk prøvetakingsanordning for prøvetaking av en andel av flerfasestrømningen, som er egnet til å dele inn flerfasestrømningen i en prøvet fraksjon og en ikke-prøvet fraksjon, bestående av et rørformig legeme og et fordelingsorgan anordnet inne i det rørformede legemet og egnet til å generere en uniform radiell fordeling av flerfasestrømningen som kommer inn i n kanaler, av hvilke m er prøvetakingskanaler, annulært anordnet på fordelingsorganet som sikrer, for den prøvede strømningen, volumfraksjoner av fasene til stede og rater som er nesten identiske med de for den ikke-prøvede strømningen.

Ifølge et annet viktig aspekt ved oppfinnelsen er det rørformede legemet sammensatt av to avkortede kjeglepartier, ett divergerende og ett konvergerende, aksialt koblet sammen av et sylindrisk parti, og fordelingsorganet omfatter en ringformet støtte, fastgjort inne i det sylindriske partiet av det rørformede legemet, og et rotasjonslegeme anordnet koaksialt inne i den ringformede støtten og omfattende to hovedsakelig koniske spissbuer som strekker seg aksialt og symmetrisk over og under den ringformede støtten, henholdsvis inne i øvre halvdel av det sylindriske partiet og det divergerende partiet og inne i nedre halvdel av det sylindriske partiet og det konvergerende partiet av det rørformede legemet. Rotasjonslegemet er hovedsakelig oppnådd ved rotasjon av en semi-ellipse om snittlinjen.

Ifølge et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen har kanalene anordnet langs den ringformede støtten lik innbyrdes avstand i ringretningen og er jevnt fordelt og har likt tverrsnitt. Videre omfatter hver kanal et første parti parallelt med aksen til det ringformede legemet, som sammenfaller med strømningsretningen, og et andre parti som for ikke-prøvetakingskanalene er skråstilt mot innsiden av det rørformede legemet for å frakte den ikke-prøvede andelen av flerfasestrømningen inn i samme, mens det for prøvetakingskanalene er skråstilt mot utsiden for å frakte den prøvede andelen mot en separasjonsenhet for å skille gass og væske.

Under disse forholdene, dersom A-i representerer arealet til strømningstverrsnittet for den totale strømningen og A2representerer det totale arealet til strømningstverrsnittet for den prøvede strømningen, kan prøvetakingen defineres som isokinetisk dersom forholdet mellom den totale strømningsraten q prøvet i tverrsnittet A2og den totale strømningsraten Q som strømmer mot tverrsnittet Ai er lik forholdet A2/A1. Det skal bemerkes at i den forslåtte prøvetakingsdelen, ved at strømningen ved innløpet tvinges til å fordele seg jevnt over et antall kanaler n som hver har areal A, av hvilke m er prøvetakingskanaler, gir dette:

Ved å dividere (2) med (1), ledd for ledd, oppnås følgende:

Følgelig, ved isokinetisk prøvetaking med bruk av apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse, dersom qL og qGhenholdsvis er strømningsratene av væske og gass målt i den prøvede andelen og Ql og Qg henholdsvis er total strømningsrate av væske og gass som strømmer i røret, gjelder følgende relasjoner:

Ql og Qg kan bestemmes direkte fra qL og qGmålt etter prøvetaking og separasjon basert på relasjonene (4) og (5). De prøvede strømningsratene av væske og gass, qL og qG, blir målt ved hjelp av en kjent type énfasestrømningsmålere. Strømningsraten for flerfasestrømningen ved innløpet er lik summen av de beregnede væske- og gasstrømningsratene Ql og Qg-

Ifølge et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for å måle væske- og gasstrømningsratene i en flerfasestrømning, der, for prøvetaking av en andel av flerfasestrømningen, sistnevnte blir delt inn, i henhold til en uniform radiell fordeling av strømningen, i n strømmer, av hvilke m er prøvetakingsstrømmer med rater og volumfraksjoner av fasene til stede som er nesten identiske med de for de ikke-prøvede strømmene, i det nevnte fordeling av strømningen blir bevirket i n annulært anordnede kanaler, der de m prøvetakingskanalene har et totalt kanaltverrsnitt lik A2. Et differensialtrykksignal blir derfor oppnådd nedstrøms prøvetakingen mellom den prøvede fraksjonen og den ikke-prøvede fraksjonen, og strømningsraten for den prøvede andelen av totalstrømningen blir variert slik at differensialtrykksignalet er lik null. Under de isokinetiske betingelsene oppnådd på denne måten blir den totale strømningsraten for flerfasestrømningen beregnet som summen av strømningsratene for gassfraksjonen QGog væskefraksjonen QL når strømningsratene for gassfasen qGog væskefasen qL i den prøvede andelen av totalstrømningen er målt, basert på relasjonene

Ytterligere trekk og fordeler med apparatet og fremgangsmåten for måling av strømningsraten for en flerfasestrømning ifølge foreliggende oppfinnelse vil fremgå klarere fra den følgende beskrivelsen av én av dens utførelsesformer, gitt for illustrasjonsformål og ikke for å begrense, med støtte i de vedlagte figurene, der: - Figur 1 viser et funksjonelt diagram av et apparat for å måle strømningsraten for en flerfasestrømning, ifølge foreliggende oppfinnelse, - Figur 2 representerer en perspektivbetraktning, delvis i tverrsnitt, av den isokinetiske prøvetakingsdelen av måleapparatet i figur 1, - Figur 3 er et lengdesnitt av prøvetakingsanordningen i apparatet i figur 1 vist i et plan som inneholder aksen X-X i figur 2, - Figur 4 viser et tverrsnitt av prøvetakingsanordningen i samsvar med pilene A-A i figur 2.

Som vist i figur 1 omfatter apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse for måling av strømningsraten for en flerfasestrømning 8 som strømmer inne i et rør 2 en måleenhet 11 anordnet mellom to vertikale andeler 2a, 2c av røret 2, der strømningen strømmer nedover, og innlemmet mellom to flenspartier 2d og 2e av røret 2.

Måleenheten 11 omfatter en isokinetisk prøvetakingsanordning 1, beskrevet nærmere nedenfor med støtte i figur 2, hvis funksjon er å ta ut en strømningsrate q fra flerfasestrømningen ved å omlede en del 10 av den totale strømningsraten Q til flerfasestrømningen 8 ved innløpet til røret 2 inn i en gass/væske-separator 15, av en kjent type. En differensialtrykkmåleanordning 12, av en kjent type, er anordnet i kommunikasjon med den isokinetiske prøvetakingsanordningen 1 for å måle trykkforskjellen etter prøvetakingen mellom det uttrukne fluidet og det ikke uttrukne fluidet, for at prøvetakingen skal være isokinetisk må trykkforskjellen være lik null.

Måleenheten 11 inneholder også, nedstrøms den isokinetiske prøvetakingsanordningen 1, innsatt ved det vertikale rørpartiet 2b, en strømningsbegrensning 13, som er slik at den skaper trykkfallet nødvendig for å bevirke prøvetakingen i anordningen 1 anordnet oppstrøms. En differensialtrykkmåleanordning 14, av en kjent type, kan være anordnet i kommunikasjon med strømningsbegrensningen 13, for å måle trykkfallet som følge av at strømningen passerer gjennom strømningsbegrensningen 13.

Den isokinetiske prøvetakingsanordningen 1 står i kommunikasjon med gass/væske-separatoren 15, til hvilken den prøvede flerfasestrømningsandelen 10 blir matet via et horisontalt parti av røret 16, for separasjon til sine væske- og gassformige bestanddeler. Væskefasen strømmer ut i bunnen av separatoren 15 gjennom et rør 17, mens gassfasen strømmer ut den øvre enden av separatoren 15 gjennom et rør 18.

Røret 17, som er innrettet for å mate væskeandelen inn i røret for gassfasen 18, før den går inn i rørpartiet 2c nedstrøms enheten 11, avskjæres av en anordning for å måle væskestrømningsrate 19, av en kjent type, og nedstrøms av en ventil 20, som kan bli lukket for å utføre usammenhengende målinger, som vil bli beskrevet nærmere nedenfor. En nivåindikator 21 er tilknyttet separatoren 15, utstyrt med en differensiell nivåindikator.

Røret 18 avskjæres, oppstrøms inngangen av røret 17, av en anordning for å måle gasstrømningsraten 22, av en kjent type, og nedstrøms av en reguleringsventil 23 for strømningsraten av prøvet fluid 10.

Oppstrøms måleenheten 11 er en absoluttrykk-indikator 24 og en temperaturindikator 25 tilknyttet røret 2, for å overvåke henholdsvis trykket P og temperaturen T i flerfasefluidet som strømmer inne i røret 2.

De stiplede linjene 30 representerer de elektriske forbindelsene fra ventilene og måleanordningene til et databehandlingssystem 31. Spesielt, under driftsbetingelsene, er systemet innrettet for å motta og behandle signalet sendt av instrumentene og sende operative signaler til ventilene i henhold til det som er angitt i beskrivelsen av fremgangsmåten i tilknytning til måleapparatet.

Som kan sees i figur 2 omfatter den isokinetiske prøvetakingsanordningen 1 et rørformet legeme 3, bestående av et divergerende parti 3a, et sylindrisk parti 3b og et konvergerende parti 3c, koaksialt koblet med hverandre i serie.

Spesielt strekker det divergerende partiet 3a av det rørformede legemet 3 seg mellom det øvre rørpartiet 2a og det sylindriske partiet 3b, og har en avkortet kjegleform med en mindre diameter lik diameteren til det øvre rørpartiet 2a og en større diameter lik diameteren til rørpartiet 3b. Det konvergerende partiet 3c av det rørformede legemet 3 strekker seg mellom det sylindriske partiet 3b og det nedre rørpartiet 2b, og har en avkortet kjegleform med en større diameter lik diameteren til det rørformede partiet 3b og en mindre diameter lik diameteren til det nedre rørpartiet 2b.

Inne i det rørformede legemet 3, i kommunikasjon med nedre halvdel av det sylindriske partiet 3b, er en ringformet støtte 4 aksialt fastgjort for et rotasjonslegeme angitt i sin helhet med 5 og omfattende to hovedsakelig koniske spissbuer 5a og 5b som strekker seg aksialt over og under den ringformede støtten 4 henholdsvis inne i øvre halvdel av det sylindriske partiet 3b og det divergerende partiet 3a og inne i nedre halvdel av det sylindriske partiet 3b og det konvergerende partiet 3c av det rørformede legemet 3.

Den første spissbuen 5a er posisjonert med tuppen vendt oppover og den sirkulære bunnen liggende på den ringformede støtten 4, mens den andre spissbuen 5c er posisjonert med tuppen vendt nedover og den sirkulære bunnen liggende på den ringformede støtten 4.

n kanaler 6a, b strekker seg gjennom den ringformede støtten 4, hver med et tverrsnitt A, med lik innbyrdes avstand i ringretningen, av hvilke n-m er ikke-prøvetakingskanaler 6a og m er prøvetakingskanaler 6b.

Prøvetakingskanalene 6b er gjennomgående for den ringformede støtten 4, over et første parti 6b1 parallelt med aksen til det rørformede legemet 3 og over et andre parti 6b2 skråstilt mot utsiden for å muliggjøre transport av de prøvede fluidene mot separatoren 15. Ikke-prøvetakingskanalene 6a er gjennomgående for den ringformede støtten 4, over et første parti 6a1 parallelt med aksen og over et andre parti 6a2 skråstilt mot innsiden med en vinkel lik den til prøvetakingskanalene for å frakte fluidene som ikke blir prøvet inn mot innsiden av det konvergerende partiet 3c.

Som kan sees i figur 3, i det D er diameteren til n kanaler over hvilke flerfasefluidet er fordelt, er hver kanal kjennetegnet ved en lengde I for det vertikale partiet før krumningen som er lik 8 til 10 ganger diameteren D og en inklinasjonsvinkel a i området fra 10 til 30°. I en avstand d på noen få mm og 2D fra den øvre basen til den ringformede støtten 4 på det sylindriske partiet 3b, er det et trykkmålingspunkt 7a, b som stiller hver kanal 6a, b i kommunikasjon med utsiden. Spesielt er trykkmålingspunktene 7b i prøvetakingskanalene 6b koblet til hverandre på tradisjonell måte, i likhet med trykkmålingspunktene 7a i ikke-prøvetakingskanalene 6a. Differensialtrykkmåleanordningen 12 er innsatt mellom trykkmålingspunktene 7b i prøvetakingskanalene 6b og trykkmålingspunktene 7a i ikke-prøvetakingskanalene 6a.

I hver kanal, enten prøvetakingskanal 6b eller ikke-prøvetakingskanal

6a, nedstrøms trykkmålingspunktene 7a, og 7b, i en høyde h fra den øvre basen av den ringformede støtten 4 lik fire til fem ganger diameteren D, er det en strømningsbegrensning 26 som reduserer strømningstverrsnittet A med 20-30%. Den viktigste effekten av denne avsmalningen inne i kanalene er å utjevne fordreiningseffekten fra fluidtrådene (fluid threads) i kommunikasjon med trykkmålingspunktene, som følge av den ulike vinklingen av det siste partiet.

Figur 4 viser tverrsnittet A-A vinkelrett på vertikalaksen i figur 2, for en bestemt utførelse av apparatet, målet for foreliggende oppfinnelse, kjennetegnet ved en fordeling av totalt n = 20 kanaler av hvilke n-m = 16 er ikke-prøvetakingskanaler 6a og m = 4 er prøvetakingskanaler 6b, der sistnevnte er uniformt fordelt i ringretningen med hensyn til totalen på tverrsnittet til den ringformede støtten 4. Spesielt viser figur 4 de to partiene 6b1 og 6b2 av n = 4 prøvetakingskanaler 6b.

Driftsprosessen for å bevirke kontinuerlig måling av flerfasestrømningen, vedrørende måleapparatet, målet for foreliggende oppfinnelse, er illustrert nedenfor.

Under driftsbetingelsene, med henvisning til figur 2 og figur 3, vil flerfasestrømningen 8, som strømmer inne i røret 2, strømme fra det øvre rørpartiet 2a inn i måleanordningen 1, der den, i kommunikasjon med det divergerende partiet 3a, langs det divergerende profilet i strømningsretningen i den øvre spissbuen 5a, blir avbøyet radielt. Den spesifikke geometrien til systemet er slik at fluidtrådene, som beveger seg mot den ringformede støtten 4, fordeles jevnt mellom alle ikke-prøvetakingskanalene 6a og prøvetakingskanalene 6b inne i de vertikale partiene 6a1 og 6b1. Andelen av fluidtrådene 9 som strømmer i ikke- prøvetakingskanalene 6a rettes ut i det første partiet 6a1 som følge av strømningsbegrensningen 26 og, i forbindelse med det andre partiet av ikke-prøvetakingskanalen 6a2, blir rettet i en konvergerende radiell retning som ledsager den i dens strømning inne i det konvergerende partiet 3c. Etter det konvergerende profilet i strømningsretningen i den nedre spissbuen 5b blir andelen av fluidtrådene 9 ført til det nedre rørpartiet 2b. Andelen av fluidtrådene 10 som strømmer inne i prøvetakingskanalene 6b rettes ut i det første partiet 6b1 som følge av strømningsbegrensningen 26 og, i forbindelse med det andre partiet av ikke-prøvetakingskanalen 6b2, blir rettet i en divergerende radiell retning som ledsager den i dens strømning mot den ytre periferien til prøvetakingsanordningen 1 inne i røret 16.

Med henvisning til figur 1 er en prøvetaking isokinetisk når den kjennetegnes ved null trykkforskjell mellom fluidet som tas ut og fluidet som ikke tas ut, nedstrøms prøvetakingen, som for systemet som vises her verifiseres når trykkforkjellen AP registrert av differensialtrykkmåleren 12 er null. Dersom databehandlingssystemet 31 mottar en differensialtrykkverdi fra differensialtrykkmåleanordningen 12 som ikke er lik null, sender det et operativt signal som tjener til å regulere ventilen 23 og forårsake en variasjon i strømningsraten av prøvefluid 10 som er slik at den oppveier differensialtrykket ved måleanordningen 12. Alternativt kan denne reguleringen bli utført manuelt.

Videre, dersom strømningsraten av væske separert fra fluidblandingen ikke kan bestemmes av måleanordningen 19, gjør databehandlingssystemet 31 det mulig å utføre strømningsratemåling diskontinuerlig, ved å lukke ventilen 20. Diskontinuerlig måling av væskestrømningsraten gjøres ved å bestemme tiden nødvendig for å fylle et kjent volum inneholdt mellom to forbestemte høyder ved hjelp av nivåindikatoren 21 anordnet på separatoren 15.

Systemet for måling av flerfasestrømning ifølge foreliggende oppfinnelse, som utelukkende anvender kjente typer målere og en kompakt isokinetisk prøvetakingsdel, har en enkel oppbygning og et volum med færre hindringer. I tillegg krever det ikke noen som helst form for selvkalibrering.

Det skal bemerkes at prosentandelen prøvet fluid kan varieres ved å variere forholdet mellom det totale antallet kanaler n og antallet prøvetakingskanaler m. Variasjonsområdet for fluidfraksjonen som tas ut, og derfor forholdet m/n, faller innenfor et område fra 5 til 20% av den totale strømningen.

Det skal videre bemerkes at betegnelsene "øvre" og "nedre", "høy" og "lav", anvendt i beskrivelsen og kravene her, henviser til den vertikale orienteringen til aksen til rørdelen 2 der det rørformede legemet 3 er koaksialt innsatt, og er ekvivalent med betegnelsene "oppstrøms" og "nedstrøms" for en generell orientering av nevnte akse.

Claims (19)

1. Apparat for å måle væske- og gasstrømningsratene, Ql og Qg, i en flerfasestrømning som strømmer i et rør (2), omfattende: - en måleenhet (11) som koaksialt avskjærer to andeler (2a) og (2c) av røret (2) og som inkluderer: a) en isokinetisk prøvetakingsanordning (1) for prøvetaking av en andel av nevnte flerfasestrømning, egnet til å dele inn nevnte flerfasestrømning i en prøvet fraksjon og en ikke-prøvet fraksjon, der anordningen omfatter et rørformet legeme (3) koaksialt med andelene (2a, c) av røret (2) og et fordelingsorgan (4, 5) anordnet inne i det rørformede legemet egnet til å generere en uniform radiell fordeling av flerfasestrømningen som går inn i n kanaler, av hvilke m er prøvetakingskanaler (6a, 6b) annulært anordnet på fordelingsorganet (4, 5) som sikrer at den prøvede fraksjonen vil ha egenskaper, spesielt volumfraksjoner av de tilstedeværende fasene og rater, som er nesten identiske med de til den ikke-prøvede fraksjonen, b) en innretning (12) for å måle differensialtrykk mellom den prøvede fraksjonen og den ikke-prøvede fraksjonen anordnet nedstrøms prøvetakingen, c) en strømningsbegrensning (13), som har et redusert strømningstverrsnitt i forhold til tverrsnittet til røret (2), anordnet nedstrøms den isokinetiske prøvetakingsanordningen (1) utstyrt med en differensialtrykkmåleinnretning (14) tilknyttet strømningsbegrensningen (13), - en separatoranordning (15) for å skille væske- og gassfasen av nevnte prøvede fraksjon i nevnte isokinetiske prøvetakingsapparat (1), - en måleinnretning (19, 22) ved utløpet fra separatoranordningen (15) for å generere målesignaler for væske- og gasstrømningsraten for den prøvede fraksjonen, - en reguleringsanordning (23), installert etter gjenblanding av væske- og gassfraksjonen som forlater separatoren (15) for å styre den prøvede strømningsraten ved hjelp av den isokinetiske prøvetakingsanordningen (1), - en databehandlingsanordning (31) egnet til å motta og behandle signalene som kommer fra trykkindikatorene og strømningsratemålerne og sende operative signaler til reguleringsanordningen (23) for å variere strømningsraten av den prøvede fraksjonen i prøvetakingsanordningen.

2. Måleapparat ifølge krav 1, der nevnte rørformede legeme (3) til nevnte isokinetiske prøvetakingsanordning (1) omfatter et konvergerende parti (3a), et sylindrisk parti (3j) og et divergerende parti (3c), koaksialt og serielt koblet etter hverandre, der det divergerende partiet (3a) strekker seg mellom det øvre rørpartiet (2a) og det sylindriske partiet (3j) og det konvergerende partiet (3 c) strekker seg mellom det sylindriske partiet (3b) og det nedre rørpartiet (2b).

3. Måleapparat ifølge krav 2, der det divergerende partiet (3a) har en avkortet kjegleform med en mindre diameter lik diameteren til det øvre rørpartiet (2a) og en større diameter lik diameteren til det rørformede partiet (3b), og det konvergerende partiet (3c) har en avkortet kjegleform med en større diameter lik diameteren til det rørformede partiet (3b) og en mindre diameter lik diameteren til det nedre rørpartiet (2b).

4. Måleapparat ifølge ethvert av de foregående krav, der fordelingsorganet omfatter en ringformet støtte (4) aksialt fastgjort inne i det sylindriske partiet (3b) av det rørformede legemet (3) og et rotasjonslegeme (5) posisjonert koaksialt inne i den ringformede støtten (4) og omfattende to hovedsakelig koniske spissbuer (5a, 5b) som strekker seg aksialt over og under den ringformede støtten (4) henholdsvis inne i øvre halvdel av det sylindriske partiet (3b) og det divergerende partiet (3a) og inne i nedre halvdel av det sylindriske partiet (3b) og det konvergerende partiet (3c) av det rørformede legemet (3).

5. Måleapparat ifølge krav 4, der de to spissbuene (5a, 5b) har sine respektive tupper vendt henholdsvis mot det øvre partiet (2a) og det nedre partiet (2c) av røret (2).

6. Måleapparat ifølge ethvert av de foregående krav, der de n kanalene, av hvilke m er prøvetakingskanaler, (6a, 6b), er anordnet langs den ringformede støtten (4) med lik innbyrdes avstand i ringretningen og jevnt fordelt og med likt tverrsnitt.

7. Måleapparat ifølge krav 6, der ikke-prøvetakingskanalene (6a) og prøvetakingskanalene (6b) omfatter et første kanalparti (6a1, 6b1) parallelt med aksen til det rørformede legemet (3) og et andre kanalparti (6a2, 6b2) som er skråstilt mot innsiden av det rørformede legemet (3) i ikke-prøvetakingskanalene (6a) og mot utsiden i prøvetakingskanalene (6b).

8. Måleapparat ifølge krav 7, der de skråstilte partiene (6a2) av ikke-prøvetakingskanalene (6a) har samme skråstillingsvinkel som de skråstilte partiene (6b2) av nevnte prøvetakingskanaler (6b) og motsatt retning.

9. Måleapparat ifølge krav 8, der skråstillingsvinkelen er i området fra 10 til 30°.

10. Måleapparat ifølge ethvert av de foregående krav, der differensialtrykk-måleinnretningen (12) har trykkmålingspunkter (7a, 7b) i kommunikasjon med de første partiene (6a1, 6b1) av ikke-prøvetakingskanalene (6a, 6b).

11. Måleapparat ifølge krav 10, der trykkmålingspunktene befinner seg i en avstand fra innløpet som ikke er større enn det dobbelte av diameteren til kanalene (6a, 6b).

12. Måleapparat ifølge ethvert av de foregående krav, der lengden til de første partiene (6a1, 6b1) av kanalene (6a, 6b) er lik 8-10 ganger diameteren til kanalene.

13. Måleapparat ifølge ethvert av de foregående krav, der forholdet mellom arealet til strømningstverrsnittet i den prøvede fraksjonen, A2, og arealet til strømningstverrsnittet til den totale flerfaseblandingen, A-i, er lik forholdet mellom antallet prøvetakingskanaler (6b), m, og det totale antallet kanaler (6), n.

14. Måleapparat ifølge krav 1, der strømningsbegrensningen (13) er anordnet i en avstand fra innløpet til nevnte første partier (6a1, 6b1) av kanalene (6a, 6b) lik 4-5 ganger deres diameter og er slik at de reduserer strømningstverrsnittet i kanalen med 20-30%.

15. Måleapparat ifølge ethvert av de foregående krav, der forholdet mellom arealet Aji forhold til A2kan varieres innenfor et område fra 5 til 20% ved å variere forholdet mellom det totale antallet kanaler, n, og antallet prøvetakingskanaler, m.

16. Måleapparat ifølge ethvert av de foregående krav, der en åpne-/lukkeanordning (20) er tilveiebrakt på væskefraksjonen som forlater separatoranordningen (15) for å bevirke diskontinuerlig måling av væskestrømningsraten ved hjelp av en nivåmåler (21) tilknyttet separatoranordningen (15).

17. Fremgangsmåte for å måle væskestrømningsraten QL og gasstrømningsraten QGi en flerfasestrømning med strømningsrate Q som strømmer inne i et rør (2), omfattende å: - samle inn en strømningsrateandel q av flerfasestrømningen fra et tverrsnitt med areal A-i, der hovedsakelig isokinetiske betingelser er verifisert, ved hjelp av en isokinetisk prøvetakingsanordning (1) som definerer en prøvetakingsdel A2, der A2er en brøk av A-i, - separere andelen av prøvet strømning i individuelle væske- og gassfasekomponenter, - måle strømningsraten av væskefasekomponenten qL og gassfasekomponenten qGi den prøvede strømningsandelen, nevnte fremgangsmåtekarakterisert vedat for prøvetaking av andelen av flerfasestrømningen, sistnevnte fordeles, i henhold til en uniform radiell strømningsfordeling, i n strømmer, av hvilke m er prøvetakingsstrømmer som har en rate og volumfraksjon av fasene til stede som er nesten identisk med de i de ikke-prøvede strømmene, der nevnte strømningsfordeling utføres over n kanaler anordnet annulært, der de m prøvetakingskanalene har et totalt strømningstverrsnitt lik A2, og ved at den også omfatter de trinn å: - frembringe et differensialtrykksignal nedstrøms prøvetakingen mellom den prøvede fraksjonen og den ikke-prøvede fraksjonen, - variere strømningsraten til den prøvede andelen av den totale strømningen slik at nevnte differensialtrykksignal er lik null, - beregne, under isokinetiske betingelser, den totale strømningsraten for flerfasestrømningen som summen av strømningsratene for gassfraksjonen QGog væskefraksjonen QL når strømningsraten for gassfasen qGog væskefasen qL i nevnte prøvede andel av totalstrømningen er målt, basert på relasjonene

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, der den uniforme radielle fordelingen av strømningen oppnås ved radielt å bøye av flerfasestrømningen langs en divergerende rotasjonsflate rundt strømningsaksen, der de n kanalene er anordnet annulært, med lik innbyrdes avstand rundt enden av den divergerende flaten med størst diameter, og de n kanalene har en andel som er parallell med strømningsaksen og en andel som er skråstilt mot aksen i n-m ikke-prøvetakingskanaler og skråstilt i motsatt retning i m prøvetakingskanaler.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 17 eller 18, der den ikke-prøvede andelen av flerfasestrømningen, som forlater de n-m ikke-prøvetakingskanalene, bøyes av radielt langs en konvergerende rotasjonsflate rundt strømningsaksen før den blir gjeninnført inn i røret.