NO781089L - Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av volumstroemmen til hver fase i en tofaseblanding - Google Patents
Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av volumstroemmen til hver fase i en tofaseblandingInfo
- Publication number
- NO781089L NO781089L NO781089A NO781089A NO781089L NO 781089 L NO781089 L NO 781089L NO 781089 A NO781089 A NO 781089A NO 781089 A NO781089 A NO 781089A NO 781089 L NO781089 L NO 781089L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pressure
- mixture
- pipe
- phase mixture
- gas
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 26
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 36
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 20
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000013101 initial test Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011850 initial investigation Methods 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/74—Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Paper (AREA)
- Slot Machines And Peripheral Devices (AREA)
Description
Fremgangsmåte og apparat for.bestemmelse av volumstrømmen til hver fase i en tofaseblanding.
Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for béstemmelse av volumstrømmen til en gass eller en væske som danner en tofaseblanding. Oppfinnelsen muliggjør bestemmelse av de respektive volumstrømmer til gass og væske uten separering av fasene. Fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen er særlig egnet for måling av de respektive volumstrømmer til gass og råolje fra et oljefelt.
Ved kjente fremgangsmåter og apparater skilles først de forskjellige fluider som utgjør tofaseblandingen og deretter måles volumstrømmen til hver bestanddel ved hjelp av en måler. F.eks. er det kjent at det produkt som strømmer ut fra en oljebrønn, kan inneholde gass og væske som vanligvis er råolje, ofte blandet med vann. Under den innledende undersøkelse av en brønn før produksjon igangsettes, består den utstrømmende væske stort sett utelukkende av råolje, idet vann bare forekommer i meget små mengder i blandingen, i størrelsesorden noen.få prosent. Ved disse innledende prø-ver kan derfor vannet som forekommer i råoljen betraktes som ube-tydelig.
Ved utløpet fra en oljebrønn finner man først en sikker-hetsventil som muliggjør hurtig stengning av brønnen i tilfelle av en plutselig utblåsing, en ekspansjonsventil. for å minske trykket i gass/væskeblandingen som strømmer ut fra brønnen, stundom en oppvarmingsinnretning for å hindre dannelse av sne på grunn av av-kjøling av vann som kan forekomme i blandingen, og endelig en separator for å skille gassen fra væsken samt måle volumstrømmene til de to faser hver for seg.
En separator består av ét lukket kar, vanligvis av sy-lindrisk form, i hvilket fasene skilles ved hjelp av tyngdekraften. Et utløp for gassen er anordnet ved toppen av karet og to utløp
er anordnet ved bunnen, ett for råolje og et annet for vann. Etter som oljens egenvekt er lavere enn vannets egenvekt, flyter oljen over vannet. For å skille dem kreves bare en tverrløpende skille-vegg ved bunnen av karet, hvilken vegg samtidig danner et overløp. Når væskehivået når overløpets toppkant strømmer oljen over veggen og ned i en tilstøtende tank. En volumstrøm-måler er montert ved hvert av utløpene for gass, vann og olje.
Når brønnen ennå ikke er i produksjon og innledende prø-ver utføres, brennes gassen og råoljen som strømmer ut av separatoren ved hjelp av spesielle brennere. Når brønnen er i produksjon lagres gassen og råoljen hver for seg.
Separatorene er grove konstruksjoner og volumstrømmene måles med en nøyaktighet på 3 til 5 %. Denne nøyaktighet er vanligvis tilstrekkelig fordi råolje er et forholdsvis urent produkt som f.eks. kan inneholde sand, vann i form av en emulsjon samt opp-løst gass. Separatorene er imidlertid tunge idet de veier omkring 10 tonn. De er også store og uhåndterlige: karet i en separator av vanlig størrelse har en diameter på 1-2 meter og en lengde på omtrent 6 meter. Dessuten er dette karet montert på en metallkon-struksjon som øker utstyrets omfang. Ved fralandsboring må separatorene transporteres til og monteres på boreplattformene. Vekten og størrelsen av dette utstyr er således en vesentlig ulempe. Det skal også bemerkes at på grunn av separatorens brønn-bestemte di-mensjoner er produksjonskapasiteten begrenset, vanligvis i størrel-sesorden lO 000 fat pr. dag og denne kapasitet er for lav. Det er således.nødvendig å skifte ,ut separatoren med en større. Den forholdsvis høye pris på dette :utstyret er også en ulempe.
Det er derfor et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte og et forbedret apparat for måling av
de respektive volumstrømmer til hver fase i en tof aseblanding uteri separering av fasene. "In-line"-målinger kan derved utføres direkte. Apparatet ifølge oppfinnelsen er billigere enn en separator, vesentlig lettere og meget kompakt. Likeledes kan strømningsmålin-ger utføres over et meget vidt område.
Oppfinnelsen tilveiebringer følgelig en fremgangsmåte for å bestemme volumstrømmene til en gass og en væske som danner en tofaseblanding som strømmer i et rør, og fremgangsmåten er karakteri sert ved at man måler den totale volumstrøm, trykket og temperaturen i tofaseblandingen ved et første og et andre punkt langs røret, idet trykk- og/eller temperaturtilstanden i blandingen ved det førs-te og andre punkt er forskjellig, og at man bestemmer de respektive volumstrømmer til gassen og væsken på grunnlag av de målte verdier av totale volumstrømmer, trykk og temperatur.
Ifølge et trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er trykket i tofaseblandingen ved det andre målepunkt som befinner seg nedstrøms i forhold til det første punkt, med. fordel lavere enn trykket i blandingen ved det første punkt.
Ifølge et annet trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skapes et trykkfall mellom det første og andre punkt langs røret, hvilket trykkfall kan reguleres slik at det blir mulig å ut-føre en rekke målinger ved det andre punkt langs røret.
Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et apparat for å bestemme volumstrømmen til en gass og en væske som danner en tofaseblanding som strømmer i et rør, og apparatet erkarakterisert vedat det innbefatter en første og en andre<y>olum-strøm-måler som er plasert henholdsvis ved et første og et andre punkt langs røret, slik at volumstrømverdiene til tofaseblandingen ved nevnte punkter er forskjellige, samt organer for å måle trykket og temperaturen i tofaseblandingen ved nevnte punkter .
Ifølge andre trekk ved oppfinnelsen innbefatter apparatet organer for å skape et trykkfall i tofaseblandingen. Disse organer er plassert mellom det første og andre punkt i røret og kan reguleres. I dette tilfelle kan de med fordel bestå av en styreventil.
Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen er volumstrøm-måleren fortrinnsvis av aksialturbin-typén.
Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen kan apparatet om nødvendig innbefatte organer for å utjevne tofaseblandingen opp-strøms i forhold til volumstrøm-målerne.
Ifølge et ytterligere trekk kan apparatet innbefatte organer for å ta prøver av blandingen, for bestemmelse av de termodynamiske parametere for hver fase som danner blandingen.
Ytterligere trekk og fordeler véd oppfinnelsen vil frem-gå av følgende beskrivelse under henvisning til tegningene, hvor: fig. 1 er et nomogram med kurver som muliggjør hurtig grafisk
anvendelse av måledata, og
fig. 2 er en skjematisk angivelse av en utføringsform av et.
apparat ifølge oppfinnelsen.
ifølge oppfinnelsen bestemmes volumstrømmen til hver
fase i'tofaseblandingen uteri faseseparasjon. For å oppnå dette,
og idet det antas at blandingen strømmer vesentlig jevnt i en rørledning, måles den totale volumstrøm til blandingen ved et første og et andre punkt langs røret, samt tilsvarende verdier av trykk og temperatur i blandingen ved hvert punkt. De målte volum-strømmer ved første og andre punkt langs røret, må være forskjellige. For å oppnå dette kan trykket og/eller temperaturen i blandingen være forskjellig mellom de to målepunkter. Trykket opp-strøms av det andre målepunkt kan være lavere enn trykket ved det andre punkt, og i dette tilfelle er det nødvendig å anordne organer for komprimering av blandingen mellom det første og andre punkt. Det er imidlertid mer hensiktsmessig at trykket ved det andre målepunkt er lavere enn trykket som hersker oppstrøms. Dette oppnås meget enkelt ved å skape et trykkfall mellom de to målepunkter. Dette trykkfall kan f i eks. skapes ved hjelp av en innsnev-ring plassert i ledningen mellom de to målepunkter, f.eks. en styreventil. I sistnevnte tilfelle er trykkfallet regulerbart, slik at det blir mulig å kontrollere trykkforskjellen mellom de to målepunkter. Dersom trykket varieres, kan temperaturen i blandingen være konstant eiler variabel.
Variasjonen i blandingens volumstrøm i samsvar med trykket og/eller temperaturen avhenger av de prosentvise mengder av gass og væske i tofaseblandingen. Dersom den prosentvise mengde av gass i blandingen er meget høy, vil variasjonen i blandingens volum i samsvar med trykk- og temperaturtilstandene være forholdsvis stor. Hvis derimot den prosentvise forekomst av gass i blandingen er lav, vil blandingens volum variere forholdsvis lite med trykk og temperatur fordi væskevolumet varierer lite sammenlignet med forandringen i gassvolumet. I det ekstreme tilfelle hvor blandingen bare inneholder væske, vil volumendringen reduseres til det som skyldes utskilling av oppløste gasser.Dersom blandingen på den annen side bare inneholder gass, vil den relative volumendring, som en første tilnærmelse være proporsjonal med den relative trykkendring ved konstant temperatur. I praksis vil man få en endring som ligger mellom disse to ekstreme tilfeller.
Når man kjenner blandingens volumstrøm ved to punkter langs rørledningen for et gitt trykk og en gitt temperatur, er det mulig å beregne den prosentvise mengde av gass i blandingen.
Når man videre kjenner deri totale volumstrøm for et gitt trykk og en gitt temperatur kan man lett beregne de respektive volumstrømmer for gass og væske i blandingen.
Det er en forutsetning at blandingen er homogen. Dersom dette ikke er tilfelle kan man oppstrøms av måleinnretningene plas-sere en innretning som bevirker homogen blanding.
Fysiske begreper som inngår i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan uttrykkes som ligninger ved bruk av fluidenes fysiske egenskaper sammen med deres konvensjonelle termodynamiske parametere. Som eksempel er nedenfor angitt de ligninger som angår en gass/råolje-blanding, med anvendelse av de parametere og beteg-nelser som er vanlige i dette fagområde. De nedenfor angitte parametere og termodynamiske funksjoner finnes f.eks. i punlikasjonen "Letter symbols for petroleum reservoir engineering, natural gas engineering and well logging quantities", 1965, utgitt av "Society of Petroleum Enginners,.AIME".
For å kunne sette opp ovennevnte ligninger er det nød-vendig å definere følgende parametere: qQ angir volumstrømmen (i m^/h) til råolje under lagrings-
betingelser, dvs. temperatur- og trykkbetingelsene under hvilke råolje lagres.
q y angir volumstrømmen (i m 3/h) til gass under standard betingelser. Disse betingelser ér bestemt ved konvensjoner som vil avhenge av referanselandene. Vanligvis er standard trykk- og temperaturbetingelser henholdsvis atmosfære og 15°C.
R er en dimensjonsløs parameter som representerer forholdet
mellom gasstrøm q^ og råoljestrøm q^.
q£.-]_'betegner blandingens totale volumstrøm (i m^/h) målt ved et første punkt langs rørledningen, hvor blandingen har ét trykk p, og temperatur T,. •
qt2betegner blandingens totale volumstrøm (i m 3/h) målt ved et andre punkt langs rørledningen, hvor tofaseblandingen<;>
har et trykk p2og en temperatur T2.
BQ er råoljens volumfaktor ved trykket p og temperaturen T.
Dette er en dimensjonsløs parameter. Den representerer volumet av råolje med oppløst gass pr. volumenhet (vanligvis 1 m 3) lagrings-råolje. Sagt med enklere ord er BQ det volum av råoljen og oppløst gass som etter av-gassing gir en volumenhet lagringsolje. BQ avhenger av oljens og gassens beskaffenhet samt av trykk og temperatur.
B er gassens volumfaktor ved trykket p og temperaturen T.
Den er en dimensjonsløs parameter. Den representerer gass-voiumet ved trykket p og temperaturen T pr gass-volumenhet linder standard betingelser. B er med andre ord det volum som én standard gassvolumenhet opptar ved trykket p og
temperaturen T.
Rg betegner volumet av oppløst gass under standard betingelser pr. volumenhet lagringsolje ved trykk p 'og temperatur T. Dette er en dimensjonsløs parameter.
B^_ er total volumf aktoren. Den er diméris jonsløs og representerer det totale volum ved trykket p og temperaturen T av den frie gass og av råoljen pr. volumenhet (vanligvis 1 m 3) lagringsolje.
Det kan vises at forholdet mellom ovennevnte parametere er gitt ved følgende ligning:
Ut fra ovenstående definisjon av totalvolumfaktoren B^, og idet
1 og 2 representerer henholdsvis det første og andre målepunkt samt rørledningen, får man følgende forhold:
Kombineres ligning(2)og(3)med ligning (1) får man:
Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen måles verdiene q^. ^, p^,
Tl °9<<J>t2'<P>2'<T>2-
De verdier som skal bestemmes er qQog q^eller også
qQog R ettersom sistnevnte er lik forholdet mellom q og qQ.
Bq, B , Rg og Bt er konvensjonelle termodynamiske parametere som er kjent for trykk p og temperatur T, enten på grunnlag åv studium av laboratorieprøver av råolje og gass som utgjør tofaseblandingen eller på grunnlag av tilnærmelser Under anvendelse av konvensjonelle korrelasjoner som fagmann på området har kjennskap til, og som f.eks. er angitt i publikasjonen: "Production Petroleum Handbook", volum II, utgitt av McGraw-Hill Book Company, 1962,
særlig kapitel 17 og 18.
Ligningene (4) og (5) utgjør et system av to ligninger med to ukjente qQ og R. Dette system kan løses ved hjelp av hvilken som helst hensiktsmessig metode. Beregninger kan utføres f. eks. ved hjdlp av en sann tid styrt eller en indirekte styrt datamaskin som er programmert for å løse dette ligningssystem. Når man ønsker hurtigere behandling av måleresultatene er det mulig å benytte en grafisk løsningsmetode ved å anvende nonogrammet.vist i fig. 1.
Fig. 1 er et nomogram med kurver i semilogaritmiske ko-ordinater, som representerer variasjonene i totalvolum-faktoren B^som en funksjon av trykket p uttrykt i pund pr. kvadrat tomme, samt i bar. Disse kurver angir parametere B^gitt ved ligning (1) som en funksjon av trykk ved forskjellige verdier av forholdet R, med den forutsetning at temperaturene og T2er like ved de to målepunkter i røret. I praksis vil denne forutsetning stort sett være tillatelig dersom de to målepunkter ligger nær hverandre. Verdiene for forholdet R er i fig. 1 angitt i kubikk fot pr. fat, (ft 3/bbl) ettersom dette er den enhet som vanligvis benyttes i praksis, men verdiene er også angitt i m 3 /m 3(dimensjonsløs verdi) ved tallene iparantes.
Den grafiske løsningsmetode er basert på at man ved en forholdsmessig kombinasjon av de enkelte ledd i ligning (2) og (3) får følgende uttrykk:
De verdier som måles eksperimentelt er ^, p^, og q^_2'<P>2 °9* ^2*
På et gjennomsiktig papir med samme koordinatskala som
de nomogrammet med kurvene Bfc avsettes to følgende punkter: abscisse p-^- ordinat 1 og abscisse p2~ordinat <3^-2//'(^tl" ^e^" gjennomsiktige papir beveges parallelt med ordinatakseri og man bestemmer den kurve hvor de to punkter passer inn. Verdien av tilsvarende forhold R, samt verdien av faktoren B^ som svarer til p^, avleses. Deretter finner man lagringsoljens volumstrøm qQ fra forholdet mellom q^ og B^.
Nøyaktigheten kan økes ved å variere trykkfallet mellom de to målepunkter på rørledningen. Det er således mulig, i høyde med det andre målepunkt,, å skape et tredje trykk p^til hvilket svarer en målt volumstrøm qt3»Følgende punkter plasseres deretter på det gjennomsiktige papir: abscisse p^ - ordinat' 1; abscisse p2- ordinatT^/^tl°g at)SCisseP3~ordinat Q^^ tl'
Man bestemmer deretter den kurve på nomogrammet hvor disse tre punkter passer inn, og den ovenfor beskrevne fremgangsmåte gjentas.
Fig. 2 viser skjematisk en utføringsform av et apparat for bestemmelse av volumstrømmen til to bestanddeler i en tofaseblanding. Tofaseblandingen, som inneholder en væskebase og en gassfase, strømmer ved 2 inn i et hovedrør 4, fra hvilket avgren-ser et sekundærrør 6 som inneholder måleapparaturen. Det skal også bemerkes at dette arrangemenet er valgfritt og at måleapparaturen kan kobles direkte til hovedr^ret 4.
Hovedrøret 4 omfatter en ventil 8 og sekundærrøret 6 om- ■ fatter to ventiler 10 og 12 gjennom hvilke tofaseblandingen kan strømme inn til måleapparaturen. I dette øyemed stenges ventilen 8 og ventilene 10 og 12 åpnes. Målingene utføres ved to punkter 14 og 16 på sekundærrøret 6. Ved hvert av disse to punkter 14 og 16 er røret utstyrt med organer henholdsvis 18 og 20, for måling av tofaseblandingens volumstrømmer, trykkfølere 22 og 24 samt tempera-turfølere 26 og ,28. De målte volumstrømverdier kan avleses på målere 30bg 32.som er forbundet med strømningsmålerne 14 og 16.
De målte verdier av volumstrøm, trykk og temperatur kan innmates i en datamaskin som er programmert til å løse ligningssystemet be-stående av de to ligninger (4) og (5). I dette øyemed er målerne 30 og 32 utstyrt med organer for overføring av målerdata til en datamaskin 34. Trykk- og temperaturdata overføres også til datamaskinen 34 ved hjelp av trykkfølere 22 og 24 samt temperaturføler-ne 26 og 28. Datamaskinen 34 kan være tilkoplet en avleserinnret-ning, f.eks. en skriver.
Når tofaseblandingen ikke er vesentlig homogen anordnes organer 38 og 40 oppstrøms for hver strømningsmåler 18 og 20 for å gjøre blandingen homogen. Slike organer kan f.eks. bestå av emulgatorer.
Ved de to målesteder 14 og 16 på ledningen må volum-strømmene være forskjellige. I den beskrevne utføringsform oppr nås dette ved å skape en trykkforskjell mellom de to målepunkter. Denne trykkforskjell kan helt naturlig opprettes ved at tofaseblandingen gjennomgår et trykkfall mellom de to målepunkter, f.eks. dersom punktene er langt fra hverandre, eller dersom volumstrøm- måleorganet 18 ved det første punkt 14 på røret selv skaper et tilstrekkelig trykkfall. Det er imidlertid fordelaktig a plasse-re en styreventil 42 mellom de to strømningsmålere 18 og 20.
Denne ventilen gjør det mulig å regulere tofaseblandingens trykkfall mellom de to målepunkter 14 og 16.
Volumstrøm-måleorganene 18 og 20 kan med fordel bestå
av strømningsmålere med aksial-løpehjul. Dersom trykkfallet som frembringes av det første løpehjul er tilstrekkelig, kan det andre løpehjul f.eks. monteres på samme aksel som det første løpehjul og umiddelbart etter dette. F.eks* kan inan benytte strømnings-målere som markedsføres av firmaet Compteurs Schlumberger under varebetegnelsen "Fluxi".
For laboratoriemessig bestemmélse av de termodynamiske parametere til de to faser i tofaseblandingen, er en innretning 44 forbundet med sekundærrøret 46 slik at man kan ta prøver av tofase-biandingen. Slike innretninger er kjent og benyttes i vanlig praksis. Laboratorieanalysen av prøvene gjør det mulig å bestemme disse termodynamiske parametere.
Selv om spesielle utføringsformer av foreliggende oppfinnelse er vist og beskrevet, vil det være klart at endringer og modi-fikasjoner kan utføres uten å avvike fra oppfinnelsestanken. Oppfinnelsen er beskrevet i forbindelse med et spesielt eksempel fra petroleumsindustrien, men den er selvsagt anvendbar for enhver bestemmelse av volumstrømmene til to faser i en tofaseblanding, uan-sett blandingens art. I det beskrevne eksempel oppnås dessuten strømningsendringene hovedsakelig ved å endre trykket i blandingen mellom de to målepunkter, men det vil selvsagt være klart at en endring i blandingens temperatur kan benyttes, enten separat eller
i sammenheng med en trykkendring.
Videre kan tofaseblandingens væskefase innbefatte faste partikler i suspensjon. Dette kan f.eks. være tilfelle med råolje som strømmer ut av en oljebrønn, idet denne råolje i blant inneholder grus eller sann. I slike tilfeller^og i henhold til foreliggende oppfinnelse, vil væskefasen utgjøres av selve væsken og av de faste partikler i suspensjonen. Sistnevnte kan betraktes som en forurensning, slik at uttrykket "væske" eller "væskefase" også gjelder en væske eller væsker som innbefatter faste partikler.
Claims (16)
1. Fremgangsmåte for kontinuerlig bestemmelse av volum-strømmene til en gass og en væske som danner en vesentlig homogen tofaseblanding som strømmer i et rør, karakterisert ved at deri totale volumstrøm samt trykket og temperaturen i tofase-blandingeri måles ved et første punkt langs røret, at det frembringes en trykkendring i tofaseblandingen mellom nevnte første punkt og .
et andre punkt langs røret beliggende nedstrøms i forhold til det første punkt, at den totale volumstrøm samt trykket og temperaturen i tofaseblandingen måles ved nevnte andre.punkt, og at de respektive volumstrømmer til gassen og væsken beregnes ut fra de målte verdier av totale volumstrømmer, trykk og temperatur.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man, i den hensikt å oppnå ulike trykkforhold i blandingen, frembringer et trykkfall i tofaseblandingen mellom det første og andre punkt langs røret, slik at trykket senkes mellom det første og andre punkt.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at trykkfallet er regulerbart.
4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at man bestemmer nevnte volum-strømmer til gassen og væsken på grunnlag av følgende to ligninger:
hvor 1 og 2 tilsvarer nevnte første og andre punkt, og R betegner forholdet mellom volumstrømmene q og qQ til henholdsvis gassen og væsken, B^, BQ og Rg betegner termodynamiske karakteristika ved gassen og væsken, som varierer som en funksjon av trykk og temperatur, og q^_ betegner blandingens totale volumstrøm..
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at man tar prøver av blandingen og bestemmer nevnte termodynamiske karakteristika ved analyse av prøvene.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at trykkfallet bringes til å variere slik at man suksessivt
i
oppnår to ulike trykkverdier for tofaseblandingen ved det andre punkt og man måler blandingens totale volumstrø mmer samt temperatur for nevnte to ulike trykkverdier.
7. Apparat for utførelse av fremgangsmåten ifølge et av de foregående krav, for bestemmelse av volumstrømmene til en gass og en væske som danner en vesentlig homogen tofaseblanding som strømmer i et rør, karakterisert ved at det omfatter en første og en andre strømningsmåler (18; 20) som er plassert henholdsvis ved et første og et andre sted langs røret, idet det andre sted ligger nedstrøms i forhold til det første sted, en innretning (42) for å frembringe et trykkfall i blandingen, hvilken innretning er plassert mellom det første og det andre sted, samt organer for å måle trykket og temperaturen i tofaseblandingen ved nevnte steder.
8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert ved at innretningen (42) for å frembringe et trykkfall er regulerbar.
9. Apparat ifølge krav 8, karakterisert ved at den regulerbare innretning omfatter en styreventil.
10. Apparat ifølge et av kravene 7 til 9, karakterisert ved at strømningsmålerne er strømningsmålere med aksial-løpehjul.
11. Apparat ifølge et av kravene 7 til 10, karakterisert ved organer (38,40) som er plassert i røret opp-strøms av i det minste strømningsmålerne, for å gjøre tofaseblandingen vesentlig homogen.
12. Apparat ifølge et av kravene 7 til 11, karakterisert ved at det omfatter organer som er forbundet med røret, for å ta prøver av tofaseblandingen.
13. Apparat ifølge et av kravene 7 til 12, karakterisert ved at det omfatter beregningsorganer som gjør det mulig å bestemme gassens og væskens volumstrømmer på grunnlag av måledata som tilveiebringes av strømningsmålerne og av trykk- og temperaturmåleorganene. ,
14. Apparat ifølge et av kravene 7 til 13, karakterisert ved at røret er hovedrøret gjennom hvilket tofaseblandingen strømmer.
15. Apparat ifølge et av kravene 7 til 13, karakterisert ved at røret er avgrenet i forhold til hovedrøret gjennom hvilket tofaseblandingen strømmer.
16. Anvendelse av oppfinnelsen som angitt i et av de foregående krav for bestemmelse av gass- og oljevolumstrømmer i en brønn.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7709649A FR2386021A1 (fr) | 1977-03-31 | 1977-03-31 | Procede et dispositif de determination du debit volumetrique de chaque phase d'un melange diphasique |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO781089L true NO781089L (no) | 1978-10-03 |
Family
ID=9188807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO781089A NO781089L (no) | 1977-03-31 | 1978-03-29 | Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av volumstroemmen til hver fase i en tofaseblanding |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4168624A (no) |
JP (1) | JPS541094A (no) |
DE (1) | DE2812715A1 (no) |
FR (1) | FR2386021A1 (no) |
NO (1) | NO781089L (no) |
Families Citing this family (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4377948A (en) * | 1978-11-20 | 1983-03-29 | Tenney Jr Charles M | Differential gas pricing apparatus and method |
US4312234A (en) * | 1980-05-12 | 1982-01-26 | Alberta Oil Sands Technology And Research Authority | Two-phase flowmeter |
USRE33468E (en) * | 1980-10-30 | 1990-12-04 | Drew Chemical Corporation | Process and apparatus for testing fluids for fouling and antifoulant protocol |
USRE33346E (en) * | 1980-10-30 | 1990-09-25 | Drew Chemical Corporation | Process and apparatus for testing fluids for fouling |
DD209089A3 (de) * | 1981-07-17 | 1984-04-18 | Horst Kretschmer | Messverfahren zur ermittlung des massenstromes staubfoermiger und feinkoerniger brennstoffe |
JPS60137350U (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-11 | 株式会社新潟鐵工所 | 液体の気体含有率を測定する装置 |
GB2186809B (en) * | 1986-02-21 | 1990-04-11 | Prad Res & Dev Nv | Homogenising and metering the flow of a multiphase mixture of fluids |
US4727489A (en) * | 1986-08-11 | 1988-02-23 | Texaco Inc. | Apparatus for analyzing the annulus effluent of a well |
US5195995A (en) * | 1989-05-09 | 1993-03-23 | Sherwood Medical Company | Control vacuum to measure gas flow |
US5099697A (en) * | 1990-04-02 | 1992-03-31 | Agar Corporation Ltd. | Two and three-phase flow measurement |
US5174161A (en) * | 1990-04-27 | 1992-12-29 | Schlumberger Technology Corporation | Wireline and coiled tubing retrievable choke for downhole flow measurement |
GB9020759D0 (en) * | 1990-09-24 | 1990-11-07 | Schlumberger Ltd | Improvements relating to meters |
US5127272A (en) * | 1991-01-03 | 1992-07-07 | Texaco Ltd. | Multiphase flow rate monitoring means and method |
US5509305A (en) * | 1992-02-12 | 1996-04-23 | Daniel Industries, Inc. | Closely coupled, dual turbine volumetric flow meter |
US5461930A (en) * | 1992-03-17 | 1995-10-31 | Agar Corporation Inc. | Apparatus and method for measuring two-or three-phase fluid flow utilizing one or more momentum flow meters and a volumetric flow meter |
GB9313818D0 (en) * | 1993-07-03 | 1993-08-18 | Expro International Group The | Apparatus and a method for measuring flow rate |
DE19512098C1 (de) * | 1995-04-03 | 1996-09-12 | Nolta Gmbh | Steuervorrichtung für einen Mehrphasenstrom sowie Verfahren zum Herstellen eines Naßmörtels |
CA2185867C (en) * | 1996-09-18 | 2000-03-21 | Varagur Srinivasa V. Rajan | Multi-phase fluid flow measurement apparatus and method |
US6272934B1 (en) | 1996-09-18 | 2001-08-14 | Alberta Research Council Inc. | Multi-phase fluid flow measurement apparatus and method |
FR2760526B1 (fr) * | 1997-03-10 | 1999-04-16 | Elf Aquitaine | Dispositif de mesure |
FR2776769B1 (fr) * | 1998-03-30 | 2000-04-28 | Schlumberger Services Petrol | Procede et installation de mise en oeuvre d'un debitmetre multiphasique, en aval d'un puits de petrole |
US6766680B2 (en) * | 2002-01-16 | 2004-07-27 | Appleton Papers, Inc. | Determination of gas solubility, entrained gas content, and true liquid density in manufacturing processes |
US7159443B2 (en) * | 2002-03-12 | 2007-01-09 | Wolf Peter A | Simple dissolved carbon dioxide analyzer |
US7257985B2 (en) * | 2003-08-21 | 2007-08-21 | Appleton Papers Inc. | Apparatus and method for real time determination of density and related parameters in manufacturing processes |
US7054764B2 (en) * | 2003-09-29 | 2006-05-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Flow monitoring using flow control device |
EP1686355A1 (de) * | 2005-01-31 | 2006-08-02 | Sulzer Pumpen Ag | Verfahren und Anordnung zur Durchflussüberwachung von Mehrphasengemischen |
NO20060474L (no) * | 2005-01-31 | 2006-08-01 | Sulzer Pumpen Ag | Fremgangsmate og anordning for overvakning av gjennomstromning av flerfaseblandinger |
WO2010138595A1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Expro Meters, Inc. | Method and apparatus for monitoring multiphase fluid flow |
US9068872B2 (en) | 2009-08-11 | 2015-06-30 | Expro Meters, Inc. | Method and apparatus for monitoring multiphase fluid flow |
GB2497321B (en) * | 2011-12-06 | 2014-06-18 | Senico Ltd | Multi-phase metering of fluid flows |
EP2667164A1 (en) | 2012-05-24 | 2013-11-27 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method of, and apparatus for, measuring the physical properties of cryogenic fluids |
EP2667162B1 (en) | 2012-05-24 | 2015-09-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method of, and apparatus for, measuring the physical properties of two-phase fluids |
AU2012386503B2 (en) * | 2012-08-01 | 2016-06-16 | Micro Motion, Inc. | Fluid characteristic determination of a multi-component fluid with compressible and incompressible components |
US8820175B1 (en) | 2013-09-10 | 2014-09-02 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Sensor for two-phase flow measurements |
WO2015148988A1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Bray Internatal, Inc. | Pressure independent control valve for small diameter flow, energy use and/or transfer |
US9574438B2 (en) | 2014-04-15 | 2017-02-21 | Baker Hughes Incorporated | Fluid velocity flow meter for a wellbore |
DK178494B1 (en) * | 2015-01-26 | 2016-04-18 | Vm Tarm As | Tanker and Method applying a Detection Device |
DE102015105427A1 (de) * | 2015-04-09 | 2016-10-13 | Fev Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen Messung des Gasgehalts in einer strömenden Flüssigkeit und Gasgehaltmessgerät zur Durchführung des Verfahrens |
US10401207B2 (en) * | 2016-09-14 | 2019-09-03 | GE Oil & Gas UK, Ltd. | Method for assessing and managing sensor uncertainties in a virtual flow meter |
CN110206530B (zh) * | 2019-04-26 | 2022-11-29 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 试油作业中数据处理计量方法及系统 |
US20230152134A1 (en) * | 2021-11-18 | 2023-05-18 | Saudi Arabian Oil Company | Method and system for predictive flow measurement at in-plant piping |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2668437A (en) * | 1951-01-12 | 1954-02-09 | Clara L Patch | Apparatus for metering entrained air or gas by pressure observations |
CH600310A5 (no) * | 1975-09-19 | 1978-06-15 | Battelle Development Corp | |
US4089206A (en) * | 1975-09-27 | 1978-05-16 | Maschinenfabrik Hennecke Gmbh | Method and apparatus for measuring the proportion of undissolved gas in a liquid component for the production of foam materials |
DE2543302C3 (de) * | 1975-09-27 | 1979-10-11 | 5090 Leverkusen | Verfahren zum Herstellen von Reaktionsgemischen für die Herstellung von Polyurethanschaumstoffen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
-
1977
- 1977-03-31 FR FR7709649A patent/FR2386021A1/fr not_active Withdrawn
-
1978
- 1978-03-20 US US05/888,602 patent/US4168624A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-03-23 DE DE19782812715 patent/DE2812715A1/de active Pending
- 1978-03-29 NO NO781089A patent/NO781089L/no unknown
- 1978-03-31 JP JP3798978A patent/JPS541094A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS541094A (en) | 1979-01-06 |
FR2386021A1 (fr) | 1978-10-27 |
US4168624A (en) | 1979-09-25 |
DE2812715A1 (de) | 1978-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO781089L (no) | Fremgangsmaate og apparat for bestemmelse av volumstroemmen til hver fase i en tofaseblanding | |
US10619461B2 (en) | Method and apparatus for separating and measuring multiphase immiscible fluid mixtures | |
Vazquez et al. | Correlations for fluid physical property prediction | |
US20190331575A1 (en) | Carry over meter | |
US7311001B2 (en) | Multiphase flow measurement apparatus and method | |
EP1899685B1 (en) | Method and device for determining the density of one of the components of a multi-component fluid flow | |
Coleman | Velocity profiles with suspended sediment | |
Smith et al. | Boundary layer adjustments to bottom topography and suspended sediment | |
RU2168011C2 (ru) | Автоматизированная система испытания скважин и способ ее эксплуатации | |
US4689989A (en) | Method and apparatus for testing the outflow from hydrocarbon wells on site | |
NO310322B1 (no) | Maling av flerfasestromning i ror | |
NO313529B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for studering av egenskapene til et flerfasefluid | |
EP0628156A1 (en) | Flow measurement system | |
Skjefstad et al. | Experimental performance evaluation and design optimization of a horizontal multi-pipe separator for subsea oil-water bulk separation | |
NO823266L (no) | Fremgangsmaate og apparat for aa ta proever av ikke-homogene fluider | |
Abd Al Aziz et al. | A study of the factors affecting transporting solid—liquid suspension through pipelines | |
Skjefstad et al. | The effect of upstream inlet choking and surfactant addition on the performance of a novel parallel pipe oil–water separator | |
CN106970005A (zh) | 原油含水率测定方法 | |
US8898018B2 (en) | Methods and systems for hydrocarbon production | |
WO1986005586A1 (en) | Analysis of multi-phase mixtures | |
RU2629787C2 (ru) | Установка для раздельного измерения дебита нефтяных скважин по нефти, газу и воде | |
US6035706A (en) | Method and apparatus for determining the wax appearance temperature of paraffinic petroleum oils | |
RU2319111C9 (ru) | Способ и устройство для измерения расходов фаз газожидкостного потока в трубопроводе с последующим измерением расходов, составляющих компонент жидкой фазы | |
Topham | An analysis of the performance of weir type oil skimmers | |
RU2375696C2 (ru) | Способ и устройство для определения плотности одного компонента в многокомпонентном потоке текучей среды |