RU2013103767A - Многофазный расходомер и способ измерения пленки жидкости - Google Patents

Многофазный расходомер и способ измерения пленки жидкости Download PDF

Info

Publication number
RU2013103767A
RU2013103767A RU2013103767/28A RU2013103767A RU2013103767A RU 2013103767 A RU2013103767 A RU 2013103767A RU 2013103767/28 A RU2013103767/28 A RU 2013103767/28A RU 2013103767 A RU2013103767 A RU 2013103767A RU 2013103767 A RU2013103767 A RU 2013103767A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
mixture
multiphase
measuring
flow meter
Prior art date
Application number
RU2013103767/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2542587C2 (ru
Inventor
Александр ЛЮПО
Эндрю Бэйкер
Себастьен КАДАЛЕН
Бенуа ФУРНЬЕ
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Прэд Рисерч Энд Дивелопмент Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шлюмбергер Текнолоджи Б.В., Прэд Рисерч Энд Дивелопмент Лимитед filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Publication of RU2013103767A publication Critical patent/RU2013103767A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2542587C2 publication Critical patent/RU2542587C2/ru

Links

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
    • 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
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/40—Details of construction of the flow constriction devices
    • G01F1/44—Venturi tubes
    • 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
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/50—Correcting or compensating means

Abstract

1. Расходомер (1) для измерения расхода смеси (13) многофазной жидкости, содержащей, по меньшей мере, одну газовую фазу (40) и одну жидкую фазу (50), включающий:участок (21) трубы, через который поступает смесь (13) многофазной жидкости, содержащий измерительный участок (24);устройство измерения фракции, оценивающее репрезентативную фракцию, по меньшей мере, одной газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) смеси (13) многофазной жидкости, проходящей через измерительный участок (24);при этом расходомер (1) дополнительно содержит:по меньшей мере, один ультразвуковой датчик (35, 36, 37, 38), установленный для оценки, по меньшей мере, одной характеристики части жидкой фазы (50), поступающей в виде пленки жидкости вдоль стенки участка (21) трубы, при этом, по меньшей мере, одна характеристика используется для корректировки расчетной репрезентативной фракции, по меньшей мере, одной газовой фазы (40) и жидкой фазы (50), когда газовая фаза (40) проходит в ядре участка (21) трубы, причем часть жидкой фазы (50) частично проходит в виде жидкой пленки вдоль стенки участка (21) трубы, а другая часть жидкой фазы (50) частично проходит в виде капель жидкости в ядре участка (21) трубы.2. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один ультразвуковой датчик (36) расположен в измерительном участке (24).3. Расходомер (1) в соответствии с п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один ультразвуковой датчик (35, 36, 37, 38) расположен по направлению к зоне участка (21) трубы, причем смесь (13) многофазного потока поступает в соответствии с условиями, аналогичными условиям, ожидаемым в измерительном участке (24).4. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что, по

Claims (20)

1. Расходомер (1) для измерения расхода смеси (13) многофазной жидкости, содержащей, по меньшей мере, одну газовую фазу (40) и одну жидкую фазу (50), включающий:
участок (21) трубы, через который поступает смесь (13) многофазной жидкости, содержащий измерительный участок (24);
устройство измерения фракции, оценивающее репрезентативную фракцию, по меньшей мере, одной газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) смеси (13) многофазной жидкости, проходящей через измерительный участок (24);
при этом расходомер (1) дополнительно содержит:
по меньшей мере, один ультразвуковой датчик (35, 36, 37, 38), установленный для оценки, по меньшей мере, одной характеристики части жидкой фазы (50), поступающей в виде пленки жидкости вдоль стенки участка (21) трубы, при этом, по меньшей мере, одна характеристика используется для корректировки расчетной репрезентативной фракции, по меньшей мере, одной газовой фазы (40) и жидкой фазы (50), когда газовая фаза (40) проходит в ядре участка (21) трубы, причем часть жидкой фазы (50) частично проходит в виде жидкой пленки вдоль стенки участка (21) трубы, а другая часть жидкой фазы (50) частично проходит в виде капель жидкости в ядре участка (21) трубы.
2. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один ультразвуковой датчик (36) расположен в измерительном участке (24).
3. Расходомер (1) в соответствии с п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один ультразвуковой датчик (35, 36, 37, 38) расположен по направлению к зоне участка (21) трубы, причем смесь (13) многофазного потока поступает в соответствии с условиями, аналогичными условиям, ожидаемым в измерительном участке (24).
4. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна характеристика части жидкой фазы (50), поступающей в виде пленки жидкости вдоль стенки участка (21) трубы, выбрана из группы, состоящей из: толщины пленки жидкости, скорости пленки жидкости, средней скорости движения пленки жидкости, профиля скорости пленки жидкости, частоты волн вдоль поверхности соприкосновения пленки жидкости и многофазной смеси (13) жидкости, скорости волн и средней высоты волн.
5. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что измерительный участок (24) задан как горлышко участка (21) трубы и расположен между частью (23) восходящего потока и частью (25) нисходящего потока так, чтобы создавать перепад давления между частью (23) восходящего потока и частью (25) нисходящего потока.
6. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что множество ультразвуковых датчиков (361, 362, 363, 364) находится на одной плоскости, перпендикулярной направлению потока смеси (13) многофазной жидкости, для оценки среднего значения, по меньшей мере, одной характеристики части жидкой фазы (50), поступающей в виде пленки жидкости вдоль стенки участка (21) трубы.
7. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что устройство измерения фракции представляет собой гамма-денситометр.
8. Расходомер (1) в соответствии с п.7, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один ультразвуковой датчик (35, 36, 37, 38) расположен так, чтобы ультразвуковые волны (61, 62, 63) распространялись параллельно лучу (60) гамма-денситометра.
9. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один ультразвуковой датчик (35, 36, 37, 38) установлен по направлению к участку (21) трубы, не контактируя со смесью (13) многофазной жидкости.
10. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один ультразвуковой датчик (35, 36, 37, 38) установлен на стенке участка (21) трубы.
11. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что расходомер (1) дополнительно содержит устройства (28, 29) отбора давления и, по меньшей мере, один датчик давления для измерения перепада давления смеси (13) многофазной жидкости между частью (23) восходящего потока и измерительным участком (24).
12. Расходомер (1) в соответствии с п.11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один ультразвуковой датчик (35, 36, 37, 38) расположен вблизи устройств (28, 29) отбора давления для определения плоскости, перпендикулярной направлению потока смеси (13) многофазной жидкости.
13. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что участок (21) трубы соединен, по меньшей мере, на одном конце со слепым Т-образным участком (20, 22) трубы.
14. Расходомер (1) в соответствии с п.1, отличающийся тем, что смесь (13) многофазной жидкости представляет собой углеводородный эффлюент, содержащий газ, нефть и воду.
15. Способ измерения расхода смеси (13) многофазной жидкости, содержащей газовую фазу (40) и жидкую фазу (50), включающий:
создание перепада давления между частью (23) восходящего потока и частью (25) нисходящего потока расходомера с помощью потока смеси (13) многофазной жидкости в участке (21) трубы расходомера (1), имеющего измерительный участок (24), расположенный между частью (23) восходящего потока и частью (25) нисходящего потока;
подачу смеси (13) многофазной жидкости на гамма-излучение (60), измерение (S1) поглощения гамма-лучей (60), по меньшей мере, одной газовой фазой (40) и жидкой фазой (50), проходящей измерительный участок (24), и оценку репрезентативной фракции, по меньшей мере, одной газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) в смеси (13) многофазной жидкости;
при этом способ дополнительно содержит:
оценку (S2), по меньшей мере, одной характеристики части жидкой фазы (50), поступающей в виде пленки жидкости вдоль стенки измерительного участка (24), с использованием, по меньшей мере, одного ультразвукового датчика (35, 36, 37, 38); а также
корректировку (S3) расчетной репрезентативной фракции, по меньшей мере, одной газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) на основе, по меньшей мере, одной характеристики, когда газовая фаза (40) проходит ядро участка (21) трубы, часть жидкой фазы (50) частично проходит в виде пленки жидкости вдоль стенки участка (21) трубы, а другая часть жидкой фазы (50) частично проходит в виде капель жидкости в ядре участка (21) трубы; а также
расчет (S4) расхода QTOT смеси (13) многофазной жидкости на основе скорректированной репрезентативной фракции, по меньшей мере, одной газовой фазы (40) и жидкой фазы (50).
16. Способ измерения расхода смеси (13) многофазной жидкости в соответствии с п.15, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одну характеристику оценивают в позиции перед зоной участка трубы, куда смесь (13) многофазной жидкости поступает в соответствии с условиями, аналогичными условиям, ожидаемым в измерительном участке (24).
17. Способ измерения расхода смеси (13) многофазной жидкости в соответствии с п.15 или 16, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна характеристика части жидкой фазы (50), поступающей в виде пленки жидкости вдоль стенки участка (21) трубы, выбрана из группы, состоящей из: толщины пленки жидкости, скорости пленки жидкости, средней скорости пленки жидкости, профиля скорости пленки жидкости, частоты волн вдоль поверхности соприкосновения пленки жидкости и смеси (13) многофазной жидкости, скорости волн и средней высоты волн.
18. Способ измерения расхода смеси (13) многофазной жидкости в соответствии с п.15, отличающийся тем, что расчет расхода QTOT смеси (13) многофазной жидкости включает расчет, по меньшей мере, одной скорости движения QG газовой фазы (40), скорости движения QL жидкой фазы (50), скорости движения QL-пленка части пленки жидкости жидкой фазы (50) и скорости движения QL-капли части жидких капель жидкой фазы (50).
19. Способ измерения расхода смеси (13) многофазной жидкости в соответствии с п.15, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна характеристика оценивается средним значением толщины пленки жидкости с помощью множества ультразвуковых датчиков (361, 362, 363, 364), расположенных в одной и той же самой плоскости, перпендикулярной направлению потока смеси (13) многофазной жидкости.
20. Способ измерения расхода смеси (13) многофазной жидкости в соответствии с п.15, отличающийся тем, что дополнительно включает измерение перепада давления смеси (13) многофазной жидкости между частью (23) восходящего потока и частью (25) нисходящего потока.
RU2013103767/28A 2010-06-30 2011-06-28 Многофазный расходомер и способ измерения пленки жидкости RU2542587C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10290364A EP2431716A1 (en) 2010-06-30 2010-06-30 A multiphase flowmeter and a correction method for such a multiphase flowmeter
EP10290364.8 2010-06-30
PCT/EP2011/003165 WO2012000645A1 (en) 2010-06-30 2011-06-28 A multiphase flowmeter and liquid film measurement method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013103767A true RU2013103767A (ru) 2014-08-10
RU2542587C2 RU2542587C2 (ru) 2015-02-20

Family

ID=43033056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013103767/28A RU2542587C2 (ru) 2010-06-30 2011-06-28 Многофазный расходомер и способ измерения пленки жидкости

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20140013857A1 (ru)
EP (2) EP2431716A1 (ru)
CN (1) CN103038611A (ru)
BR (1) BR112012033577A2 (ru)
MX (1) MX2013000057A (ru)
RU (1) RU2542587C2 (ru)
WO (1) WO2012000645A1 (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9903200B2 (en) * 2011-07-19 2018-02-27 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Viscosity measurement in a fluid analyzer sampling tool
US9840904B2 (en) 2012-05-11 2017-12-12 Vetco Gray Controls Limited Monitoring hydrocarbon fluid flow
US9068870B2 (en) * 2013-02-27 2015-06-30 Daniel Measurement And Control, Inc. Ultrasonic flow metering with laminar to turbulent transition flow control
DE102013103518A1 (de) * 2013-04-09 2014-10-23 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorgefertigtes In-Line Messgerät
WO2015069995A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-14 Schlumberger Canada Limited Flow regime recognition for flow model adaptation
CN103760176B (zh) * 2014-01-17 2016-01-20 东南大学 X射线和超声波联合测量多相流动参数的装置与方法
CN104075766B (zh) * 2014-06-19 2017-03-29 西安交通大学 管内相分隔式高含气率气液两相流体流量测量装置及方法
CN104251724A (zh) * 2014-09-25 2014-12-31 上海玮轩电子科技有限公司 流体流量测量装置
RU2602494C2 (ru) * 2015-04-07 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВПО "АГТУ" Многофазный расходомер
US20170271704A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-21 Lockheed Martin Advanced Energy Storage,Llc Mitigation of crossover within flow batteries
CN107525553B (zh) 2017-09-19 2019-09-06 中国石油天然气股份有限公司 一种确定多相流体组分流量的方法及装置
CN107816345A (zh) * 2017-10-09 2018-03-20 中国石油天然气集团公司 一种油井套管气气量计量的装置和方法
CN107843308A (zh) * 2017-12-11 2018-03-27 无锡洋湃科技有限公司 一种基于豁免级放射源的湿气流量测量装置
CN109059982B (zh) * 2018-06-21 2020-06-12 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） 一种低能射线耐压密封透窗装置
CN109541607B (zh) * 2018-12-14 2022-08-02 天津大学 多相流段塞流及混状流液膜厚度分布式超声测量装置
US11150203B2 (en) * 2019-02-14 2021-10-19 Schlumberger Technology Corporation Dual-beam multiphase fluid analysis systems and methods
CN110017873B (zh) * 2019-02-27 2020-09-04 深圳市联恒星科技有限公司 一种基于界面波的气液两相流流量测量方法
CN114199116B (zh) * 2021-11-26 2023-02-07 上海交通大学 液膜传感器
CN117433596B (zh) * 2023-12-21 2024-03-01 成都洋湃科技有限公司 腰型节流式光量子混相流量计

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3741014A (en) * 1970-06-25 1973-06-26 Tokyo Keiki Kk Ultrasonic current meter
US5007293A (en) * 1988-12-16 1991-04-16 Jung Douglas B Two-phase flow meter
US5600073A (en) * 1994-11-02 1997-02-04 Foster-Miller, Inc. Method and system for analyzing a two phase flow
FR2767919B1 (fr) 1997-08-26 1999-10-29 Schlumberger Services Petrol Procede et dispositif de debitmetrie pour effluents petroliers
WO1999015862A1 (en) * 1997-09-24 1999-04-01 Lockheed Martin Idaho Technologies Company Special configuration differential pressure flow meter
FR2818379B1 (fr) 2000-12-19 2003-03-14 Schlumberger Services Petrol Dispositif et procede pour la caracterisation d'effluents multiphasiques
US7188534B2 (en) * 2003-02-10 2007-03-13 Invensys Systems, Inc. Multi-phase coriolis flowmeter
GB0312194D0 (en) * 2003-05-28 2003-07-02 Imp College Innovations Ltd Multiphase flowmeter
GB2447490B (en) * 2007-03-15 2009-05-27 Schlumberger Holdings Method and apparatus for investigating a gas-liquid mixture
CN101802562B (zh) * 2007-09-18 2013-06-12 普拉德研究及开发股份有限公司 多相流测量
WO2009095876A2 (en) * 2008-01-29 2009-08-06 Services Petroliers Schlumberger Detection and automatic correction for deposition in a tubular using multi-energy gamma-ray measurements
US7607358B2 (en) * 2008-03-14 2009-10-27 Schlumberger Technology Corporation Flow rate determination of a gas-liquid fluid mixture

Also Published As

Publication number Publication date
RU2542587C2 (ru) 2015-02-20
EP2431716A1 (en) 2012-03-21
MX2013000057A (es) 2013-02-15
US20140013857A1 (en) 2014-01-16
BR112012033577A2 (pt) 2016-11-29
CN103038611A (zh) 2013-04-10
WO2012000645A1 (en) 2012-01-05
EP2588840A1 (en) 2013-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013103767A (ru) Многофазный расходомер и способ измерения пленки жидкости
US7963172B2 (en) Multiphase flowmeter using a combination of pressure differentials and ultrasound doppler readings
US10627272B2 (en) Method and apparatus for monitoring multiphase fluid flow
CN102435245B (zh) 一种蒸汽流量计量装置及计量方法
EP1899688B1 (en) A system and method for optimizing a gas/liquid separation process
US8452551B2 (en) Method and apparatus for monitoring multiphase fluid flow
EP2191243A2 (en) Multiphase flow measurement
CN106979808B (zh) 一种超声与靶式流量计组合式湿天然气流量测量方法
WO2010070891A1 (ja) 超音波式流量計
US20180348035A1 (en) A stratified flow multiphase flowmeter
RU2013150525A (ru) Ядерно-магнитный расходомер и способ эксплуатации ядерно-магнитных расходомеров
JP2014500515A (ja) パイプライン内の流体または流体成分の流速を測定するための装置および方法
US20090320552A1 (en) Parallel flow meter device for measuring flow rate in pipes
Mazumder et al. Turbulence statistics of flow due to wave–current interaction
CN108801844A (zh) 一种掺气浓度测量装置及方法
Singh et al. Discharge relation for small Parshall flume in free flow condition
KR101310447B1 (ko) 유량측정장치
US11543276B2 (en) Multiphase flowmeter system with a non-radioactive sensor subsystem and methods thereof
Simon et al. Turbulence measurements in tidal bore-like positive surges over a rough bed
JP5924556B2 (ja) 多相流流量計
KR101598964B1 (ko) 염수추적에 의한 물수지 분석방법
RU2013147133A (ru) Способ измерения дебита нефтяных скважин на групповых замерных установках
RU2589354C2 (ru) Многофазный расходомер
KR101820050B1 (ko) 온도차를 이용한 하수관 유량 측정 장치
WO2014079056A1 (zh) 一种空穴流量计

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160629