RU2396519C1 - Liquid-gas mixture flow metre - Google Patents

Liquid-gas mixture flow metre Download PDF

Info

Publication number
RU2396519C1
RU2396519C1 RU2009110329/28A RU2009110329A RU2396519C1 RU 2396519 C1 RU2396519 C1 RU 2396519C1 RU 2009110329/28 A RU2009110329/28 A RU 2009110329/28A RU 2009110329 A RU2009110329 A RU 2009110329A RU 2396519 C1 RU2396519 C1 RU 2396519C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metre
flow
measuring
jet
gas
Prior art date
Application number
RU2009110329/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Асим Мустафаевич Касимов (RU)
Асим Мустафаевич Касимов
Александр Иванович Попов (RU)
Александр Иванович Попов
Борис Васильевич Лункин (RU)
Борис Васильевич Лункин
Атлас Валиевич Ахметзянов (RU)
Атлас Валиевич Ахметзянов
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН
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 Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН
Priority to RU2009110329/28A priority Critical patent/RU2396519C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2396519C1 publication Critical patent/RU2396519C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: liquid-gas mixture component-wise flow metre comprises a variable pressure drop flow metre in the form of a built-in fluid oscillator (3) with a power nozzle (5) and a jet collision chamber, a differential pressure pickup (8) on the fluid oscillator. In side walls (13) of the jet collision chamber, there is a measuring circuit (2) of a moisture metre so that the walls from both sides of the chamber are simultaneously regarded as a resonant circuit of the moisture metre. The moisture metre capacity is limited by the power nozzle (5) and a hydraulic outlet (6) of the fluid oscillator. The moisture metre and flow metre - moisture metre (3) are connected to a calculator (4).
EFFECT: higher accuracy of measuring volume flow rate of gas, condensate and water.
4 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения расхода газожидкостной смеси (ГЖС), в частности, в нефтедобывающей отрасли при контроле дебита газонефтяных скважин, извлекающих сырой газ.The invention relates to measuring technique and can be used to measure the flow rate of a gas-liquid mixture (GHS), in particular, in the oil industry while controlling the flow rate of oil and gas wells that extract raw gas.

Известен способ камерного измерения дебита (производительности) нефтяной скважины [1. СКЖ счетчик для измерения дебита нефтяной скважины. Описание. Производство НПО НТЭС, г.Бугульма] или с помощью отдельных открытых секций. Счетчик [1] не имеет возможности поточного измерения расхода отдельных фаз смеси.A known method of chamber measurement of flow rate (productivity) of an oil well [1. SKZH counter for measuring the flow rate of an oil well. Description. Production NPO NTES, Bugulma] or through separate open sections. The counter [1] does not have the possibility of in-line measurement of the flow rate of individual phases of the mixture.

Известен способ измерения покомпонентного расхода трехкомпонентного газожидкостного потока, включающий измерение его диэлектрической проницаемости с помощью емкостного датчика [2. К.Н.Frantzen, E.Dykesteen. Field Experience Wiht the CM1 Multi-phase Fraction Water Paper 3.3. North Sea Flow Measurement Work spop 1990. National Engineering laboratory. East Kilbride, Glasgow. 1990.]. Недостатком этого способа является большая погрешность измерения расхода, обусловленная скольжением фаз потока.A known method of measuring the component flow rate of a three-component gas-liquid flow, including measuring its dielectric constant using a capacitive sensor [2. K.N. Franz, E. Dykesteen. Field Experience Wiht the CM1 Multi-phase Fraction Water Paper 3.3. North Sea Flow Measurement Work spop 1990. National Engineering laboratory. East Kilbride, Glasgow. 1990.]. The disadvantage of this method is the large error in the measurement of flow due to the slip of the phases of the stream.

Известен также способ измерения покомпонентного расхода газожидкостного потока, включающий предварительную подготовку потока, последовательное измерение его плотности, соотношения фаз, расхода и обработку результатов измерения, и устройство, содержащее узел подготовки потока, устанавливаемые последовательно ему радиоволновый датчик состава жидкой фазы, расходомер, плотномер и вычислительный блок [3. Патент РФ №2008617]. Недостатком известного способа [3] являются измерение расхода с помощью вихревого расходомера, имеющего малый диапазон измерения, недостаточная точность измерения, сложная схема преобразования сигналов, характеризующих текущий расход. Наличие подогревателя в плохообтекаемом теле усложняет также измерительную схему.There is also known a method of measuring the component flow rate of a gas-liquid stream, including preliminary preparation of the stream, sequentially measuring its density, phase ratio, flow rate and processing the measurement results, and a device comprising a flow preparation unit, a radio wave composition sensor of a liquid phase, a flow meter, a densitometer, and a computational device that are installed in series with it block [3. RF patent No.2008617]. The disadvantage of this method [3] is the flow measurement using a vortex flowmeter having a small measuring range, insufficient measurement accuracy, a complex signal conversion circuit characterizing the current flow rate. The presence of a heater in a poorly streamlined body also complicates the measuring circuit.

Кроме того, вихревой расходомер имеет ограниченный минимальный уровень расхода, связанный с необходимостью иметь определенный режим течения по числу Рейнолдса (Re), менее числа которого расходомер имеет недостоверные показания, имеются также ограничения по диаметру трубы.In addition, the vortex flowmeter has a limited minimum flow rate associated with the need to have a certain flow regime according to the Reynolds number (Re), less than the number of which the flowmeter has false readings, there are also restrictions on the diameter of the pipe.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является расходомер ГЖС производства фирмы «Тюменьнефтеавтоматика», в котором используется флуктуационный метод безсепарационного измерения дебита газонефтяных скважин, который принят за прототип (4. А.А.Вакулин, А.Б.Шабаров. Диагностика теплофизических параметров в нефтегазовых технологиях. Новосибирск. Наука. 1998. стр. 201).The closest technical solution to the proposed device is a GJS flowmeter manufactured by Tyumennefteavtomatika, which uses the fluctuation method of a non-separating measurement of oil and gas wells, which is taken as a prototype (4. A.A. Vakulin, A.B.Shabarov. Diagnostics of thermophysical parameters in oil and gas technologies. Novosibirsk. Science. 1998. p. 201).

В известном расходомере, содержащем измерители абсолютного давления, температуры и измеритель перепада давления, которые входами связаны с каналом смеси и выходами с вычислителем, в качестве источника измерительной информации используются флуктуации давления, возникающие при движении газожидкостного потока через внезапное сужение в трубопроводе. Давление, регистрируемое после сужения измерительным микрофоном, состоит из двух составляющих - среднего медленно меняющегося давления и переменного давления. Величина среднего давления не зависит от характера потока, его количественного состава и в основном определяется уровнем статического давления в системе газосбора. Переменную составляющую используют для измерения расхода компонент газожидкостного потока.In a known flow meter containing absolute pressure, temperature and differential pressure meters, which are connected to the mixture channel by inputs and outputs to the calculator, pressure fluctuations arising from the movement of a gas-liquid flow through a sudden narrowing in a pipeline are used as a source of measurement information. The pressure recorded after constriction by a measuring microphone consists of two components - the average slowly varying pressure and variable pressure. The magnitude of the average pressure does not depend on the nature of the flow, its quantitative composition and is mainly determined by the level of static pressure in the gas collection system. The variable component is used to measure the flow rate of the gas-liquid flow components.

Недостатком такого устройства является большая погрешность измерения расхода (не лучше 5%). Внезапное сужение, выполненное в виде диафрагмы, создает дополнительное сопротивление в тракте подачи газожидкостного потока. Кроме того, на кромках могут появляться отложения, приводящие к изменению коэффициента истечения, и так без этого переменного при разных расходах, значения которого необходимо вводить в вычислитель для коррекции.The disadvantage of this device is the large error in the measurement of flow (not better than 5%). The sudden constriction, made in the form of a diaphragm, creates additional resistance in the gas-liquid flow path. In addition, deposits may appear on the edges, leading to a change in the outflow coefficient, and so without this variable at different flows, the values of which must be entered into the computer for correction.

Для устранения перечисленных недостатков предложено устройство измерения расхода ГЖС для малых и больших расходов.To address these shortcomings, a device for measuring the flow of GHS for small and large costs is proposed.

Предложено устройство измерения расхода газожидкостной смеси, содержащее сужающее устройство в трубе, датчик перепада давления и вычислитель, отличающееся тем, что введен струйный генератор с соплом питания, которое служит сужающим устройством, и влагомер с расположенным в стенках камеры соударения измерительным контуром, подключенный к вычислителю.A device for measuring the flow rate of a gas-liquid mixture is proposed, comprising a constricting device in the pipe, a differential pressure sensor and a calculator, characterized in that a jet generator with a power nozzle, which serves as a constricting device, and a moisture meter with a measuring circuit located in the walls of the collision chamber connected to the calculator are introduced.

В этом устройстве весь расход ГЖС пропускается через струйный генератор (СГ). Сужающее устройство (СУ) выполнено в виде сопла питания струйного генератора, обеспечивающего перепад давления для работы струйного генератора и влагомера.In this device, the entire flow of GHS is passed through a jet generator (SG). The constricting device (CS) is made in the form of a nozzle for supplying a jet generator, which provides a differential pressure for the operation of the jet generator and moisture meter.

Предложено устройство измерения расхода газожидкостной смеси, отличающееся тем, что струйный генератор, выполненный плоским, вместе с влагомером введен в линию байпаса к сужающему устройству трубы (СУТ), датчик перепада подключен параллельно струйному генератору.A device for measuring the flow rate of a gas-liquid mixture is proposed, characterized in that the jet generator, made flat, is inserted into the bypass line to the pipe restriction device (SUT) together with a moisture meter, the differential sensor is connected in parallel with the jet generator.

Для измерения большого расхода малая часть пропускается через расходомер СГ, встроенный в линию байпаса, а остальной расход пропускается через СУТ, расположенное в потоке по трубе.To measure a large flow rate, a small part is passed through an SG flowmeter built into the bypass line, and the rest is passed through a CUT located in the stream through the pipe.

В устройстве для измерения большого расхода СУТ выполнено в виде коноидального сопла, в котором плавные обводы практически препятствуют отложениям на кромках. Назначение плавного сужения в предложенном устройстве - это создание перепада давления для перетекания газожидкостной смеси через линию байпаса, параллельную измерительному участку, и включения в работу измерительной системы.In the device for measuring a high flow rate, the SUT is made in the form of a conoidal nozzle in which smooth contours practically prevent deposits at the edges. The purpose of a smooth narrowing in the proposed device is to create a pressure differential for the flow of the gas-liquid mixture through the bypass line parallel to the measuring section, and inclusion in the operation of the measuring system.

Известное традиционное расположение влагомера в трубе, в которой протекает поток ГЖС, - это отдельное расположение от других средств измерения. Предложенное конструктивное решение выполнено для того, чтобы получить более достоверный результат измерения одновременно в трубе и в камере струйного генератора, в которой поток ГЖС находится в форме струи и колебательном режиме соударения от стенки к стенке камеры. Составляющие потока с различной плотностью, протекая через камеру взаимодействия плоского струйного генератора, более интенсивно перемешиваются, а объемные массы жидкости (конденсата) усредняются, при этом измерение влагосодержания проводится с меньшей погрешностью с помощью резонансных частот. При плоской конструкции камеры взаимодействия струйный генератор вместе со струей сырого газа становится более прозрачным для измерения (фиг.1), требует меньшее количество энергии для сканирования. Кроме того, организованное сканирование влагомером с большей разрешающей способностью на краевых участках камеры, где струя сырого газа при колебаниях поочередно притягивается к стенкам камеры, позволит уменьшить погрешность измерения влагосодержания (фиг.2, 3). Информация о частоте колебаний струи внутри камеры струйного генератора через влагомер передается вычислителю для дальнейшей обработки и определения массовых компонент ГЖС. Далее, протекая по каналу слива СГ, разделенные потоки (фиг.4) вновь объединяются и попадают из байпаса в трубу измерительного участка.The well-known traditional arrangement of a moisture meter in a pipe in which a flow of GHS flows is a separate arrangement from other measuring instruments. The proposed constructive solution is made in order to obtain a more reliable measurement result simultaneously in the pipe and in the chamber of the jet generator, in which the GHS flow is in the form of a jet and the vibrational mode of collision from wall to chamber wall. The components of the flow with different densities, flowing through the interaction chamber of a flat jet generator, are more intensively mixed, and the bulk masses of the liquid (condensate) are averaged, while the moisture content is measured with a smaller error using resonant frequencies. With a flat design of the interaction chamber, the jet generator together with the raw gas stream becomes more transparent for measurement (Fig. 1), requires less energy for scanning. In addition, organized scanning with a hygrometer with a higher resolution at the edge of the chamber, where the stream of raw gas during oscillations is alternately attracted to the walls of the chamber, will reduce the error of measurement of moisture content (figure 2, 3). Information about the frequency of oscillations of the jet inside the chamber of the jet generator through a moisture meter is transmitted to the calculator for further processing and determination of the mass components of the GHS. Further, flowing along the SG discharge channel, the separated flows (Fig. 4) are again combined and fall from the bypass into the pipe of the measuring section.

На фиг.1 представлено устройство, врезанное в трубу с потоком сырого газа и измерительным контуром влагомера, расположенным на плоских поверхностях СГ.Figure 1 shows a device embedded in a pipe with a flow of raw gas and a measuring circuit of a moisture meter located on the flat surfaces of the SG.

На фиг.2 показано устройство, врезанное в трубу с потоком сырого газа и измерительным контуром влагомера, расположенным на боковых стенках камеры СГ.Figure 2 shows a device embedded in a pipe with a flow of raw gas and a measuring circuit of a moisture meter located on the side walls of the SG chamber.

На фиг.3 представлено устройство, врезанное в трубу с потоком сырого газа и измерительным контуром влагомера, расположенным на боковых стенках камеры СГ по ходу струйного течения до выхода из СГ.Figure 3 presents the device, cut into a pipe with a stream of raw gas and a measuring circuit of a moisture meter located on the side walls of the SG chamber along the jet stream until it exits the SG.

На фиг.4 представлена схема устройства измерения ГЖС, в которой СГ, влагомер и датчик перепада подключены к линии байпаса относительно СУТ, расположенного в трубе с измеряемыми параметрами.Figure 4 presents the diagram of the device for measuring the GHS, in which the SG, the moisture meter and the differential sensor are connected to the bypass line relative to the SUT located in the pipe with the measured parameters.

На перечисленных чертежах обозначено: 1 - измерительный участок трубы ГЖС, 2 - контур влагомера, 3 - струйный генератор (расходомер), 4 - вычислитель, 5 - сопло питания струйного генератора (или СУ), 6 - гидравлический выход СГ, 7 - информационный выход вычислителя, 8 - датчик перепада давления, 9 - точка отбора измерения перепада давления и одновременно начало линии байпаса, 10 - точка отбора измерения перепада давления и одновременно конец линии байпаса, 11 - сужающее устройство трубы (СУТ), 12 - колеблющаяся струя смеси, 13 - стенка камеры струйного соударения СГ, 14 - информационный выход влагомера.The following drawings indicate: 1 - the measuring section of the GHS pipe, 2 - the contour of the hygrometer, 3 - the jet generator (flow meter), 4 - the calculator, 5 - the nozzle for supplying the jet generator (or SU), 6 - the hydraulic output of the SG, 7 - information output calculator, 8 - differential pressure sensor, 9 - pressure differential pressure measurement point and at the same time the beginning of the bypass line, 10 - pressure differential pressure measurement point and at the same time the end of the bypass line, 11 - pipe restriction device (SUT), 12 - oscillating mixture stream, 13 - the wall of the inkjet chamber is impacted Iya SG, 14 - information output of the moisture meter.

На фиг.1 справа показана проекция устройства. Пунктиром обозначены внутренние размеры камеры. Измерительный контур влагомера 2 совмещен с обкладками, герметизирующими камеру взаимодействия, и находится в непосредственном контакте с потоком ГЖС.Figure 1 on the right shows a projection of the device. The dotted line indicates the internal dimensions of the chamber. The measuring circuit of the hygrometer 2 is combined with the plates sealing the interaction chamber, and is in direct contact with the flow of GHS.

На фиг.2 измерительный контур влагомера 2 расположен в боковых стенках камеры соударения 13 для контакта с потоком ГЖС. Одна из стенок 13 вынесена из чертежа отдельно.In Fig.2, the measuring circuit of the hygrometer 2 is located in the side walls of the collision chamber 13 for contact with the flow of the GHS. One of the walls 13 is taken out of the drawing separately.

На фиг.2 и фиг.3 не показан полностью измерительный участок 1, а также датчик перепада и его связь с вычислителем, т.к. эти связи аналогичные показанным на фиг.1.Figure 2 and figure 3 is not shown fully measuring section 1, as well as the differential sensor and its connection with the computer, because these connections are similar to those shown in figure 1.

Для измерения небольших расходов струйный расходомер встраивается непосредственно в трубопровод (фиг.1, 2, 3), и поток целиком проходит через сопло питания 5, влагомер 2, измерительную камеру 3 и выход 6 СГ. Перепад давления ΔР, возникающий на СГ, измеряется датчиком перепада 8, его величина передается в вычислитель для определения ρсм потока через точки отбора давления 9 и 10. Измерительный контур влагомера 2 может располагаться по плоской поверхности измерительного участка 1 СГ (фиг.1), а также на обеих стенках 13 камеры 3 СГ, с которыми соударяется и далее примыкает к ним при колебаниях струя ГЖС (фиг.2) или вдоль всей боковой поверхности камеры соударения СГ до выхода 6 (фиг.3).To measure small flow rates, the jet flow meter is built directly into the pipeline (FIGS. 1, 2, 3), and the entire stream passes through the power nozzle 5, the moisture meter 2, the measuring chamber 3 and the SG outlet 6. The pressure drop ΔР that occurs on the SG is measured by the differential sensor 8, its value is transmitted to the calculator to determine ρ cm of the flow through the pressure sampling points 9 and 10. The measuring circuit of the hygrometer 2 can be located on the flat surface of the measuring section 1 of the SG (Fig. 1), as well as on both walls 13 of the chamber 3 of the SG, with which it strikes and then adjoins them during vibrations, the GHS jet (figure 2) or along the entire side surface of the chamber of the SG collision to exit 6 (figure 3).

На фиг.2 стенки 13 с обеих сторон камеры 3 соударения являются одновременно резонансным контуром влагомера 2. Сопло 5 и гидравлический выход 6 СГ являются естественными ограничителями текущего измерительного объема при работе влагомера (фиг.1, 2, 3).In figure 2, the walls 13 on both sides of the collision chamber 3 are simultaneously the resonant circuit of the moisture meter 2. The nozzle 5 and the hydraulic outlet 6 of the SG are natural limiters of the current measuring volume during operation of the moisture meter (Figs. 1, 2, 3).

Объемный расход Qсм смеси ГЖС, проходящий через струйный генератор-расходомер, определяется по формуле Qсм=qfсм, где fсм - частота импульсов струйного генератора-расходомера; q - импульсный единичный объем, т.е. объем измеряемой среды ГЖС, приходящейся на один импульс колебаний струйного расходомера.The volumetric flow rate Q cm of the GHS mixture passing through the jet generator-flowmeter is determined by the formula Q cm = qf cm , where f cm is the pulse frequency of the jet generator-flowmeter; q is the momentum unit volume, i.e. the volume of the measured medium of the GHS, per one pulse of oscillations of the jet flow meter.

Поскольку СГ является расходомером переменного перепада давления (с увеличением расхода перепад давления растет), то, имея один минимальный типоразмер струйного расходомера, его можно подключать через байпас относительно сужения в основной трубе разного типоразмера. Импульсный объем струйного расходомера увеличивается при увеличении расхода ГЖС в основной трубе, при этом сохраняется один типоразмер СГ с фиксированным диапазоном изменения выходной частоты.Since the SG is a flowmeter of variable differential pressure (the differential pressure increases with increasing flow rate), having one minimum size of a jet flowmeter, it can be connected via bypass with respect to the narrowing in the main pipe of different sizes. The pulsed volume of the jet flow meter increases with an increase in the flow rate of the GHS in the main pipe, while one SG size with a fixed range of variation of the output frequency is saved.

В этом случае импульсный единичный объем каждого типоразмера определяется по формуле q=Q/fсм, где Q=Qcy+Qсм. Здесь Q - общий расход, Qcy - объемный расход через сужающее устройство в основной трубе по измерительному участку 1 и Qсм - объемный расход смеси через струйный расходомер. Таким образом, в расходомере любого типоразмера объемный расход можно определить стандартным (типовым) сужением 11 и струйным расходомером 3 с вычислителем 4.In this case, the pulse unit volume of each size is determined by the formula q = Q / f cm , where Q = Q cy + Q cm . Here Q is the total flow rate, Q cy is the volumetric flow rate through the narrowing device in the main pipe along the measuring section 1, and Q cm is the volumetric flow rate of the mixture through the jet flow meter. Thus, in a flowmeter of any size, the volumetric flow rate can be determined by the standard (typical) restriction 11 and the jet flow meter 3 with calculator 4.

Измерительный участок 1 расположен в трубе, в которой протекает ГЖС. Движение ГЖС указано стрелками с двойной чертой. Информационная передача сигнала указана простой формой стрелки. Элементы устройства 9, 5, 3, 6, 10 составляют линию байпаса (параллельную) для течения ГЖС к измерительному участку 1 трубы.The measuring section 1 is located in the pipe in which the GHS flows. The movement of the GHS is indicated by arrows with a double line. Signal information transmission is indicated by a simple arrow shape. The elements of the device 9, 5, 3, 6, 10 constitute a bypass line (parallel) for the flow of the GHS to the measuring section 1 of the pipe.

Устройство (фиг.4) работает следующим образом. Сырой газ поступает в трубу и проходит измерительный участок 1 в направлении стрелки (на фиг.1, 2 и 3 поток проходит к соплу питания 5). Сырой газ по составу представляет собой газожидкостную смесь из газа, газового конденсата, воды, нефтяного кондесата в виде туманообразной смеси. Перепад давления ΔР, возникающий на сужении 11, измеряется датчиком перепада давления 8, сигнал которого передается в вычислитель 4. Каналы, по которым передается сигнал ΔР, одновременно служат каналами линии байпаса для прокачки ГЖС через измерительные элементы - влагомер 2 и расходомер 3, выполненный в виде СГ. Измерительный контур влагомера 2 содержит информацию по частоте и амплитуде колебаний сигнала резонансной частоты влагомера, связанную с количеством влаги в ГЖС, а также выражает частоту колебаний струи в СГ. Информация о частоте колебаний струи и относительном количестве влаги передается в вычислитель для обработки.The device (figure 4) works as follows. Crude gas enters the pipe and passes the measuring section 1 in the direction of the arrow (in figures 1, 2 and 3, the flow passes to the power nozzle 5). The composition of the raw gas is a gas-liquid mixture of gas, gas condensate, water, oil condensate in the form of a foggy mixture. The differential pressure ΔP that occurs at the restriction 11 is measured by the differential pressure sensor 8, the signal of which is transmitted to the calculator 4. The channels through which the ΔP signal is transmitted simultaneously serve as channels of the bypass line for pumping the GHS through the measuring elements - a moisture meter 2 and a flow meter 3, made in form of SG. The measuring circuit of the hygrometer 2 contains information on the frequency and amplitude of the oscillation signal of the resonant frequency of the hygrometer, associated with the amount of moisture in the GHS, and also expresses the frequency of the oscillations of the jet in the SG. Information about the oscillation frequency of the jet and the relative amount of moisture is transmitted to the computer for processing.

Основной расход ГЖС проходит по трубе через измерительный участок 1. Для измерения массового расхода необходимо иметь текущие данные о перепаде давления на струйном расходомере. Полагая перепад давления ΔР пропорциональным величине mQ2, где m - масса смеси, частоту fсм пропорциональной объемному расходу Q, тогда величина массового расхода Мсм определяется по формуле

Figure 00000001
, где обозначено Qсм - объемный расход ГЖС, mсм - масса 1 м3 ГЖС, k - коэффициент пропорциональности, учитывающий площадь сечения сужения.The main flow rate of the GHS passes through the pipe through the measuring section 1. To measure the mass flow rate, it is necessary to have current data on the pressure drop across the jet flow meter. Assuming the pressure drop ΔР to be proportional to mQ 2 , where m is the mass of the mixture, the frequency f cm is proportional to the volumetric flow Q, then the mass flow rate M cm is determined by the formula
Figure 00000001
, where Q cm is indicated - GHS volumetric flow rate, m cm - mass of 1 m 3 GHS, k - proportionality coefficient taking into account the narrowing cross-sectional area.

Частота fсм определяется геометрическими параметрами струйного генератора 3 и измеряется контуром влагомера 2, ΔРсм - измеряется датчиком перепада давления 8, относительное объемное содержание воды αв=Qв/Qсм в общем количестве ГЖС измеряется влагомером 2. На основе полученных данных можно вычислить значение плотности смеси по формуле ρсмсм/Qсм. С другой стороны имеем ρсмгρгкρквρв; αгкв=1.The frequency f cm is determined by the geometric parameters of the jet generator 3 and is measured by the contour of the hygrometer 2, ΔР cm is measured by a differential pressure sensor 8, the relative volumetric water content α in = Q in / Q cm in the total number of GHS is measured by a hygrometer 2. Based on the data obtained, it is possible to calculate the density of the mixture according to the formula ρ cm = M cm / Q cm On the other hand, we have ρ cm = α g ρ g + α to ρ to + α in ρ in ; α z + α to + α a = 1.

При измеренных влагомером относительных значений содержания воды αв и углеводородов αугк и αу=1 - αв, где обозначено относительное объемное содержание газа αг=Qг/Qсм, конденсата αк=Qк/Qсм, a также априорно известных ρв, ρг, ρк - плотности воды, газа и конденсата, из вышеприведенных уравнений найдем αк и αг=(ρсмвρвуρк)/(ρгк). Далее определим значения покомпонентных расходов по формулам QггQсм, QккQсм, QввQсм; MггМсм, МккМсм, МввМсм.When the measured moisture meter relative water α content values and hydrocarbons α v = α r + α k and α y = 1 - α in which denotes the relative volumetric gas content of α r = Q r / Q cm condensate α a = Q k / Q cm , as well as the a priori known ρ в , ρ g , ρ к are the densities of water, gas and condensate, from the above equations we find α к and α г = (ρ cmin ρ ву ρ к ) / (ρ r + ρ k ). Next, we determine the values of component costs by the formulas Q g = α g Q cm , Q k = α to Q cm , Q in = α in Q cm ; M r = α g M cm to M to M = α cm, M = α M in cm.

Claims (1)

Устройство измерения покомпонентного расхода газожидкостной смеси, содержащее расходомер переменного перепада давления в виде встроенного в трубопровод струйного генератора с соплом питания и камерой струйного соударения, а также датчик перепада давления на струйном генераторе, подключенный к вычислителю, отличающееся тем, что дополнительно введен подключенный к вычислителю влагомер, измерительный контур которого расположен в боковой поверхности камеры струйного соударения струйного генератора так, что стенки с обеих сторон указанной камеры одновременно являются резонансным контуром влагомера, при этом сопло и гидравлический выход струйного генератора являются ограничителями измерительного объема влагомера. A device for measuring the component flow rate of a gas-liquid mixture containing a variable differential pressure meter in the form of a jet generator integrated in the pipeline with a power nozzle and a jet impact chamber, as well as a differential pressure sensor on the jet generator connected to the calculator, characterized in that a moisture meter connected to the calculator is additionally introduced whose measuring circuit is located on the side surface of the jet impact chamber of the jet generator so that the walls on both sides of the decree of the chamber at the same time are the resonant circuit of the hygrometer, while the nozzle and the hydraulic output of the jet generator are the limiters of the measuring volume of the hygrometer.
RU2009110329/28A 2009-03-20 2009-03-20 Liquid-gas mixture flow metre RU2396519C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009110329/28A RU2396519C1 (en) 2009-03-20 2009-03-20 Liquid-gas mixture flow metre

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009110329/28A RU2396519C1 (en) 2009-03-20 2009-03-20 Liquid-gas mixture flow metre

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2396519C1 true RU2396519C1 (en) 2010-08-10

Family

ID=42699126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009110329/28A RU2396519C1 (en) 2009-03-20 2009-03-20 Liquid-gas mixture flow metre

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2396519C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109499492A (en) * 2018-11-30 2019-03-22 南昌大学 A kind of preparation facilities and preparation method thereof for the snake oil gel containing allantoin
RU2730364C1 (en) * 2019-11-13 2020-08-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Method of determining content of a gas-liquid medium component

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Теоретические и экспериментальные исследования в области создания измерительных преобразователей расхода. Сб. научных трудов. - М.: НИИТЕПЛОПРИБОР, 1984, с.39. ВАКУЛИН А.А. и др. Диагностика теплофизических параметров в нефтегазовых технологиях. - Новосибирск: Наука, 1998, с.201. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109499492A (en) * 2018-11-30 2019-03-22 南昌大学 A kind of preparation facilities and preparation method thereof for the snake oil gel containing allantoin
CN109499492B (en) * 2018-11-30 2023-10-31 南昌大学 Preparation device and preparation method of allantoin-coated snake oil gel
RU2730364C1 (en) * 2019-11-13 2020-08-21 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Method of determining content of a gas-liquid medium component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1899688B1 (en) A system and method for optimizing a gas/liquid separation process
US10627272B2 (en) Method and apparatus for monitoring multiphase fluid flow
RU2604954C2 (en) Determination of characteristics of fluid medium for multicomponent fluid medium with compressible and incompressible components
US8641813B2 (en) System and method for optimizing a gas/liquid separation process
US10704937B2 (en) Critical flow nozzle flowmeter for measuring respective flowrates of gas phase and liquid phase in multiphase fluid and measuring method thereof
US9046399B2 (en) Minimally intrusive monitoring of a multiphase process flow using a tracer and a spatially arranged array of at least two sensors on a flow pipe
EP2192391A1 (en) Apparatus and a method of measuring the flow of a fluid
RU2726304C1 (en) Method for determining component flow rate of gas-fluid medium
US20140136125A1 (en) System and method for multi-phase fluid measurement
RU2396519C1 (en) Liquid-gas mixture flow metre
RU2435142C1 (en) Device for component-wise measurement of flow rate of unstripped gas
Zhu et al. An innovative technology for Coriolis metering under entrained gas condition
RU2164340C2 (en) Method determining component rate of flow of gas and liquid mixture of products of gas and oil production in pipe- line and device for its embodiment
RU2665758C2 (en) Device for measuring mass flow, molecular weight and humidity of gas
RU2521721C1 (en) Measuring method of component-by-component flow rate of gas-liquid mixture
RU2489685C2 (en) Method to measure flow of multi-phase liquid
RU2730364C1 (en) Method of determining content of a gas-liquid medium component
WO2016012962A1 (en) Flow meter having self-excited oscillator
RU2695269C1 (en) Method of measuring mass flow rate of substance and device for its implementation
RU2757861C1 (en) Device for measuring volume flow of gas in operation products of gas condensate wells by correlation method
RU2718140C1 (en) Method for measuring mass of one of components of a two-component substance with temperature correction and device for its implementation
RU2521282C1 (en) Method to measure liquid-gas mixture flow rate
RU2772068C1 (en) Method for mass flow measurement
RU157414U1 (en) FLOW METER INJET AUTOGENERATOR
Hollingsworth A Method for Identifying and Reducing Errors in Wet Gas Measurement with Coriolis Meters

Legal Events

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

Effective date: 20180321