RU2445581C1 - Method of fast determination of liquid phase volume content in gas-liquid flow and device to this end - Google Patents
Method of fast determination of liquid phase volume content in gas-liquid flow and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445581C1 RU2445581C1 RU2010135480/28A RU2010135480A RU2445581C1 RU 2445581 C1 RU2445581 C1 RU 2445581C1 RU 2010135480/28 A RU2010135480/28 A RU 2010135480/28A RU 2010135480 A RU2010135480 A RU 2010135480A RU 2445581 C1 RU2445581 C1 RU 2445581C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- gas
- liquid phase
- filter
- density
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на замерных узлах газодобывающих предприятий, при проведении промысловых исследованиях газоконденсатных пластов, при калибровке расходомеров двухфазных потоков и в других случаях, где необходимо знание объемного содержания жидкой фазы в газожидкостном потоке.The invention relates to measuring technique and can be used on metering units of gas producing enterprises, when conducting field studies of gas condensate formations, when calibrating flow meters of two-phase flows, and in other cases where knowledge of the volumetric content of the liquid phase in the gas-liquid stream is necessary.
Одной из главных характеристик работающей газоконденсатной скважины является ее продуктивность - показатели дебитов газа и конденсата при различных режимах работы. При изучении новых скважин или при периодическом исследовании эксплуатируемых скважин для определения покомпонентного расхода продуктов добычи последние обычно пропускают через сепаратор, где жидкая фаза отделяется от газообразной. Затем каждая из фаз пропускается через свой расходомер (расходомер жидкости или газа) и учитывается раздельно [1]. Недостатком этого способа является высокая стоимость сепаратора, обусловленная его большими массогабаритными характеристиками. По этой же причине сепараторная техника лишена подвижности - она, как правило, стационарна и ее трудно приспособить для исследования новых скважин. Кроме того, из-за образования гидратов сепараторы не работают в холодное время года.One of the main characteristics of a working gas condensate well is its productivity - indicators of gas and condensate flow rates under various operating conditions. When studying new wells or periodically examining exploited wells to determine the component-wise consumption of production products, the latter are usually passed through a separator, where the liquid phase is separated from the gaseous one. Then each of the phases is passed through its own flow meter (liquid or gas flow meter) and is taken into account separately [1]. The disadvantage of this method is the high cost of the separator, due to its large weight and size characteristics. For the same reason, the separator technique is devoid of mobility - it is usually stationary and difficult to adapt to the study of new wells. In addition, due to the formation of hydrates, the separators do not work in the cold season.
Отсюда, для оперативного определения дебитов газоконденсатных скважин развивается техника определения покомпонентного расхода фаз без предварительного их разделения на жидкую и газообразную. Для этого, как минимум, необходимо измерять скорости газовой и жидкой фаз (υг, υж) и плотность газожидкостной смеси ρс, которая может быть выражена [2] через объемное содержание жидкой фазыHence, to quickly determine the flow rates of gas condensate wells, a technique is developed for determining the component-by-phase flow rate without first separating them into liquid and gaseous. For this, at a minimum, it is necessary to measure the velocities of the gas and liquid phases (υ g , υ w ) and the density of the gas-liquid mixture ρ s , which can be expressed [2] through the volumetric content of the liquid phase
где ρж, ρг - плотности жидкости и газа соответственно;where ρ W , ρ g - the density of the liquid and gas, respectively;
- объемное содержание жидкой фазы в потоке; - volumetric content of the liquid phase in the stream;
Vm - объем жидкости в объеме V газожидкостной смеси.V m is the volume of liquid in the volume V of the gas-liquid mixture.
Если для определения скоростей υг и υж разработан набор методов (на сужающем устройстве, корреляционный [2], по доплер-эффекту [3] и др.), то непосредственное измерение плотности смеси ρс или объемного содержания жидкой фазы в газоконденсатном потоке η наталкивается на значительные трудности. Известно измерение ρс с помощью радиоактивного источника [2], однако оно сопряжено с необходимостью обеспечивать радиационную безопасность и часто неприемлемо. Известны также способы и устройства для определения плотности ρс по сдвигу собственной частоты СВЧ резонатора при заполнении его газожидкостной средой. Недостатком их является наличие эмпирических коэффициентов в окончательных расчетных формулах. Это вызывает необходимость калибровки расходомеров на каждом месторождении с помощью промыслового сепаратора, что не всегда возможно.If a set of methods has been developed for determining the velocities υ g and υ g (on a narrowing device, correlation [2], by the Doppler effect [3], etc.), then a direct measurement of the density of the mixture ρ s or the volumetric content of the liquid phase in the gas-condensate stream η encounters significant difficulties. The measurement of ρ with a radioactive source is known [2], however, it is associated with the need to ensure radiation safety and is often unacceptable. There are also known methods and devices for determining the density ρ with the shift of the natural frequency of the microwave cavity when filling it with a gas-liquid medium. Their disadvantage is the presence of empirical coefficients in the final calculation formulas. This necessitates the calibration of flowmeters at each field using a field separator, which is not always possible.
Наиболее близкими по способу и устройству к предлагаемому изобретению являются способ и устройство для измерения капельного уноса жидкости с газом используемые, например, в индикаторе уноса жидкости ИУ-1 конструкции ОАО «ТюменНИИгипрогаз», измерителе уноса жидкости конструкции ДАО ЦКБН и универсальном газовом малогабаритном каплеотделителе УГМК конструкции ООО «Уренгойгазпром» [4]. Последний примем за прототип.The closest in method and device to the present invention are a method and device for measuring droplet entrainment of liquid with gas used, for example, in the liquid abduction indicator IU-1 of the design of JSC TyumenNIIgiprogaz, the liquid ablation meter of the design of DAO TsKBN and the universal gas small-sized droplet separator of UGMK design LLC "Urengoygazprom" [4]. The latter will be taken as a prototype.
Основными составными частями каплеотделителя УГКМ являются: заборное устройство, обеспечивающее изокинетический отбор пробы; фильтрующий элемент с фторопластовым фильтром, отделяющий капельножидкий аэрозоль от газа; счетчик газа РГ-40 - измеритель объемного расхода; газовая запорная арматура; приборы контроля температуры и давления. Принцип действия рассматриваемого устройства основан на том, что через фильтр пропускают определенное количество газа, которое оставляет в фильтре жидкую фазу. Количество жидкой фазы определяют по количеству жидкости, задержанной фильтром и слитой в мерный объем. Зная количество прошедшего газа и количество выделившейся жидкости, рассчитывают объемное содержание жидкой фазы в первоначальном газожидкостном потоке.The main components of the UGKM droplet separator are: a sampling device providing isokinetic sampling; a filter element with a fluoroplastic filter separating the droplet-aerosol from the gas; gas meter RG-40 - volumetric flow meter; gas shutoff valves; temperature and pressure control devices. The principle of operation of the device in question is based on the fact that a certain amount of gas is passed through the filter, which leaves the liquid phase in the filter. The amount of liquid phase is determined by the amount of liquid retained by the filter and drained into a measured volume. Knowing the amount of gas passed through and the amount of liquid released, the volumetric content of the liquid phase in the initial gas-liquid stream is calculated.
Недостатком этого способа является необходимость проводить лабораторный анализ, что не позволяет организовать постоянное, оперативное измерение объемного содержания жидкой фазы.The disadvantage of this method is the need for laboratory analysis, which does not allow for the organization of a constant, operational measurement of the volumetric content of the liquid phase.
Устройство для регистрации уноса капельной жидкости предназначено для контроля уноса диэтиленгликоля из абсорберов гликолевой осушки газа, в силу чего его диапазон измерений объемного содержания жидкой фазы лежит существенно ниже интересующего нас диапазона ~10÷100 см3/нм3 (объем жидкости в см3 в одном м3 газа, приведенном к нормальным условиям), а посему в существующей конструкции рассматриваемое устройство не может быть использовано для определения объемного содержания жидкой фазы в газожидкостном потоке на газоконденсатных скважинах. Кроме того, используемый в устройстве фильтр нуждается в периодической осушке от накапливаемой влаги. Это - технические недостатки устройства.The device for recording the entrainment of droplet liquid is designed to control the entrainment of diethylene glycol from gas glycol dehydration absorbers, due to which its measurement range of the volumetric content of the liquid phase lies significantly below the range of interest to us ~ 10 ÷ 100 cm 3 / nm 3 (liquid volume in cm 3 in one m3 gas normalized to normal conditions), and therefore in the present design the device in question can not be used to determine the volume content of the liquid phase in the gas-liquid stream at the condensate wells x. In addition, the filter used in the device needs periodic drying from accumulated moisture. These are the technical flaws of the device.
Техническим результатом является возможность организовать непрерывное измерение объемного содержания жидкой фазы в потоке и расчет важнейшего параметра газожидкостного потока - его реальной плотности ρс, и, как следствие этого, возможность использовать подобное устройство для калибровки двухфазных СВЧ расходомеров, основанных на диэлектрическом принципе [3, 5, 6], с целью расширить сферу их применения на месторождениях, не имеющих оперативных промысловых сепараторов.The technical result is the ability to organize continuous measurement of the volumetric content of the liquid phase in the stream and the calculation of the most important parameter of the gas-liquid stream - its real density ρ s , and, as a result of this, the ability to use such a device to calibrate two-phase microwave flow meters based on the dielectric principle [3, 5 , 6], with the aim of expanding the scope of their application in fields that do not have operational field separators.
Технический результат предлагаемого способа достигается тем, что в способе оперативного определения объемного содержания жидкой фазы в газожидкостном потоке, заключающемся в изокинетическом отборе пробы из газопровода, отсечке фильтром жидкой фазы и последующем измерении ее объемной доли при фиксированном объемном расходе газожидкостной смеси, используя заранее известное значение плотности жидкости (ρж), последовательно производят измерение плотности газового потока не содержащего жидкую фазу (ρг) и реального потока, содержащего жидкую фазу (ρс), а объемное содержание жидкой фазы в газожидкостном потоке (объемную долю жидкости η) находят по соотношениюThe technical result of the proposed method is achieved by the fact that in the method for quickly determining the volumetric content of the liquid phase in a gas-liquid stream, which consists in isokinetic sampling from the gas pipeline, the filter cuts off the liquid phase and then measures its volume fraction at a fixed volumetric flow rate of the gas-liquid mixture using a previously known density value liquid (ρ g ), sequentially measure the density of the gas stream not containing the liquid phase (ρ g ) and the real stream containing the liquid phase (ρ s ), and the volumetric content of the liquid phase in the gas-liquid flow (volume fraction of liquid η) is found by the ratio
. .
Технический результат предлагаемого устройства достигается тем, что в устройстве для оперативного определения объемного содержания жидкой фазы в газожидкостном потоке, содержащем заборное устройство для изокинетического отбора пробы, фильтр, отсекающий жидкую фазу, измеритель объемного расхода и ротаметр, прокалиброванный в единицах плотности при постоянном расходе, в качестве фильтра, отсекающего жидкую фазу, используется электрофильтр, выполненный в виде протяженного объема, заполненного ячеистой в поперечном направлении и вытянутой в продольном направлении тонкостенной металлической структурой, в центре каждой из ячеек которой расположен нитевидный электрод, на который подается высокое напряжение.The technical result of the proposed device is achieved by the fact that in the device for the rapid determination of the volumetric content of the liquid phase in a gas-liquid stream containing a sampling device for isokinetic sampling, a filter that cuts off the liquid phase, a volumetric flow meter and a rotameter calibrated in density units at a constant flow rate, in as a filter that cuts off the liquid phase, an electrostatic precipitator is used, made in the form of an extended volume filled with a mesh in the transverse direction and extended In the longitudinal direction, there is a thin-walled metal structure in the center of each cell of which there is a filamentary electrode to which a high voltage is applied.
На фиг.1 изображена схема устройства, работающего по предлагаемому способу. На ней показаны: 1 - газопровод; 2 - поток газожидкостной смеси; 3 - наконечник заборного устройства, 4 - регулятор расхода, 5 - манометр, 6 - термометр, 7 - заборное устройство для изокинетического отбора пробы; 8 - регулятор расхода заборного устройства; 9, 10 - регуляторы расхода; 11 - фильтр для отсечки жидкой фазы; 12 - измеритель объемного расхода газа; 13 - манометр; 14 - термометр; 15 - ротаметр, используемый как плотномер газа или газожидкостной смеси; 16 - регулируемый вентиль перед выкидной трубкой 17. Точками A и B помечены разъемы для замены фильтра 11 и регулируемых вентилей 9 и 10 на электрофильтр, показанный на фиг.2.Figure 1 shows a diagram of a device operating according to the proposed method. It shows: 1 - gas pipeline; 2 - flow of gas-liquid mixture; 3 - tip of the intake device, 4 - flow regulator, 5 - pressure gauge, 6 - thermometer, 7 - intake device for isokinetic sampling; 8 - flow regulator intake device; 9, 10 - flow controllers; 11 - filter for cutting off the liquid phase; 12 - gas volumetric flow meter; 13 - pressure gauge; 14 - thermometer; 15 - rotameter used as a densitometer of gas or gas-liquid mixture; 16 is an adjustable valve in front of the flow tube 17. Points A and B mark connectors for replacing the filter 11 and adjustable valves 9 and 10 with the electrostatic precipitator shown in FIG. 2.
На фиг.2 изображен электрофильтр, где: 18 - корпус электрофильтра; 19 - проходной высоковольтный изолятор; 20 - электромагнит контактора подачи высокого напряжения; 21 - контактор; 22 - источник высокого напряжения; 23 - регулируемый вентиль; 24 - вентиль сброса конденсата в мерный объем; 25 - мерный объем; 26 - вентиль для удаления конденсата; 27 - проволочный электрод; 28 - металлическая трубка - стенка элементарной ячейки фильтра.Figure 2 shows the electrostatic precipitator, where: 18 - the housing of the electrostatic precipitator; 19 - bushing high voltage insulator; 20 - electromagnet contactor supply high voltage; 21 - contactor; 22 - a source of high voltage; 23 - adjustable valve; 24 - valve condensate discharge into the measured volume; 25 - measured volume; 26 - valve for condensate removal; 27 - wire electrode; 28 - metal tube - the wall of the unit cell of the filter.
На фиг.3 показан разрез электрофильтра по сечению CC1 с элементарными ячейками фильтра в виде цилиндрических трубок (Допустимо использование и других форм поперечного сечения элементарных ячеек - например, в виде шестигранников или квадратов).Figure 3 shows a cross-section of the electrostatic precipitator along the cross section CC 1 with the unit cells of the filter in the form of cylindrical tubes (It is also possible to use other cross-sectional shapes of unit cells, for example, in the form of hexagons or squares).
Ротаметр 15 имеет шкалу в единицах плотности. Для этого его предварительно калибруют, пропуская сквозь него газы разной плотности при постоянном объемном расходе. Уравнение расхода газа через ротаметр может быть [7] записано в видеRotameter 15 has a scale in units of density. For this, it is pre-calibrated, passing through it gases of different densities at a constant volume flow. The gas flow equation through the rotameter can be written [7] in the form
где h - высота подъема поплавка; k(h) - корректирующая функция, слабо отличающаяся от 1 и определяемая при калибровке; A - постоянный коэффициент; ρ - плотность газа.where h is the height of the float; k (h) is a correction function that differs slightly from 1 and is determined during calibration; A is a constant coefficient; ρ is the gas density.
Если поток поддерживать постоянным, т.е. положить Q≡Q0=Const, то из (2) найдем:If the flow is kept constant, i.e. put Q≡Q 0 = Const, then from (2) we find:
ρ=B(h)·h2, где .ρ = B (h) · h 2 , where .
Таким образом ротаметр превращается в плотномер. Функция B(h) определяется путем калибровки ротаметра при пропускании сквозь него газов с различной плотностью при постоянном расходе Q≡Q0. Нижняя граница шкалы плотности ротаметра определяется плотностью чистого метана ρc=ρcmin=0,668 кг/м3; верхняя граница ρcmax величиной η. Если принять за максимальную величину η=200 см3/нм3, а жидкость считать за углеводородный конденсат с плотностью ρж=800 кг/ж3, то величина ρcmax составит 0,830 кг/м3. Для того, чтобы погрешность измерения была невелика (~10-4), ротаметр должен иметь длину шкалы измерений около 1000 мм и соответствующую конусность.Thus, the rotameter turns into a densitometer. Function B (h) is determined by calibrating the rotameter while passing through it gases with different densities at a constant flow rate Q≡Q 0 . The lower boundary of the rotameter density scale is determined by the density of pure methane ρ c = ρ cmin = 0.668 kg / m 3 ; the upper boundary ρ cmax of η. If we take for the maximum value η = 200 cm 3 / nm 3 , and consider the liquid as hydrocarbon condensate with a density ρ Ж = 800 kg / g 3 , then the value ρ cmax will be 0.830 kg / m 3 . In order for the measurement error to be small (~ 10 -4 ), the rotameter should have a length of the measurement scale of about 1000 mm and the corresponding taper.
Особенное внимание следует уделить измерителю объемного расхода газа 12: расход Q0 должен воспроизводиться и поддерживаться постоянным с погрешностью не хуже 0,25% (этому требованию удовлетворяют турбинные, тахометрические и некоторые другие типы расходомеров).Particular attention should be paid to the gas volumetric flow meter 12: the flow rate Q 0 must be reproduced and maintained constant with an error of no worse than 0.25% (turbine, tachometric and some other types of flow meters satisfy this requirement).
Способ можно использовать как при рабочих давлениях, так и при стандартном. Опишем далее его применение при стандартном давлении.The method can be used both at operating pressures and at standard. Let us further describe its use at standard pressure.
Схема устройства, поясняющая предлагаемый способ измерения, представлена на фиг.1. В исходном состоянии все вентили закрыты. Открываем регулятор расхода 4 и регулятор расхода 8 заборного устройства. Заборное устройство для изокинетического отбора пробы 7 совместно с регуляторами расхода 4 и 8 обеспечивает подачу в наконечник заборного устройства 3 невозмущенного потока газа. Такие устройства описаны в литературе (см., например, [4], [8]). Открываем далее регулятор расхода 9 и приоткрываем регулируемый вентиль 16; устанавливаем по измерителю объемного расхода газа 12 объемный расход Q0 при стандартном давлении на входе ротаметра 15. При этом газ с жидким аэрозолем, проходя через фильтр для отсечки жидкой фазы 11, освобождается от жидкости и поступает на измеритель объемного расхода газа 12 и далее на ротаметр 15. Замеряем температуру газа на входе в ротаметр 15 и по его шкале фиксируем плотность (при необходимости вносим поправку на температуру). После замера плотности ρг закрываем регулятор расхода 9, открываем регулятор расхода 10 и устанавливаем снова прежнюю величину объемного расхода Q0. По шкале ротаметра 15 определяем плотность газожидкостного потока ρс. По соотношениюA device diagram explaining the proposed measurement method is presented in figure 1. In the initial state, all valves are closed. We open the flow regulator 4 and the flow regulator 8 of the intake device. An intake device for isokinetic sampling 7 together with flow controllers 4 and 8 provides an unperturbed gas flow to the tip of the intake device 3. Such devices are described in the literature (see, for example, [4], [8]). We further open the flow regulator 9 and open the adjustable valve 16; we set the volumetric flow rate Q 0 according to the gas volumetric meter 12 at a standard pressure at the inlet of the rotameter 15. In this case, gas with liquid aerosol passing through the filter for cutting off the liquid phase 11 is freed from the liquid and enters the gas volumetric flow meter 12 and then to the rotameter 15. We measure the temperature of the gas at the inlet to the rotameter 15 and fix the density on its scale (if necessary, make a correction for the temperature). After measuring the density ρ g, close the flow regulator 9, open the flow regulator 10 and set again the previous value of the volume flow Q 0 . On the scale of the rotameter 15, we determine the density of the gas-liquid flow ρ s . By ratio
рассчитываем объемную долю жидкости, или, что одно и то же, объемное содержание жидкой фазы в газожидкостном потоке (плотность ρж полагаем известной из предварительных измерений).we calculate the volume fraction of the liquid, or, which is the same thing, the volume content of the liquid phase in the gas-liquid stream (we assume the density ρ and known from preliminary measurements).
Фиг.1 поясняет только способ определения η. На практике он может быть неудобен по двум причинам. Во-первых, если фильтр изготовлен из ткани, он будет служить сравнительно небольшое время, после чего его надо сушить. Во-вторых, при прохождении газа через фильтр на нем падает давление на некоторую величину ΔP, которая может изменяться со временем (из-за того, что меняется насыщенность фильтра жидкостью). Это приводит к несимметрии плеч, по которым идет газ в случае измерения ρг и ρс, что, в свою очередь, требует дополнительной регулировки расхода регулятором расхода 10, а также сказывается на постоянстве расхода Q0 и приводит к дополнительным погрешностям.Figure 1 explains only the method for determining η. In practice, it can be inconvenient for two reasons. Firstly, if the filter is made of fabric, it will serve a relatively short time, after which it must be dried. Secondly, when gas passes through the filter, pressure drops on it by a certain ΔP value, which can change with time (due to the fact that the filter is saturated with liquid). This leads to an asymmetry of the arms along which the gas flows in the case of measuring ρ g and ρ s , which, in turn, requires additional adjustment of the flow by the flow regulator 10, and also affects the constancy of flow Q 0 and leads to additional errors.
Отсюда, устройство для реализации метода должно быть свободно от указанных недостатков. Этого можно добиться, заменив тканевый или фторопластовый фильтр 11 специально выполненным электрофильтром (фиг.2), который заменяет часть схемы на фиг.1, а именно: фильтр 11 вместе с вентилями 9, 10 и соединительными трубками (т.е. часть схемы между точками A и B) удаляется, а вместо него между точками А и В вставляется часть схемы, приведенная на фиг.2.Hence, the device for implementing the method should be free from these shortcomings. This can be achieved by replacing the fabric or fluoroplastic filter 11 with a specially made electrostatic precipitator (Fig. 2), which replaces a part of the circuit in Fig. 1, namely: a filter 11 together with valves 9, 10 and connecting tubes (i.e., a part of the circuit between points A and B) is removed, and instead of it, a part of the circuit shown in FIG. 2 is inserted between points A and B.
Электрофильтр представляет собой протяженный сосуд, внутри которого располагается ячеистая структура, например тонкостенные длинные металлические трубки (фиг.2, фиг.3). По центру каждой трубки и по центру фигуры, образованной внешними сторонами трубок, располагаются проволочные электроды 27, на которые подается высокое напряжение от источника 22. Металлические трубки 28 соединены с корпусом электрофильтра 18 и заземлены. С нижнего торца электрофильтра 18 подается газ, содержащий аэрозоль в капельно-жидком виде. При подаче высокого отрицательного напряжения на проволочный электрод 27 в пространстве между электродами 27 и 28 создается сильное электрическое поле, в котором аэрозоль поляризуется или ионизируется и начинает дрейфовать к отрицательному электроду, а затем осаждается на нем. Если трубки имеют достаточную длину, то весь аэрозоль успевает осесть на электроды и затем собраться на нижнем торце фильтра, а газ - очиститься от капельной жидкости. Собирающаяся на нижнем торце жидкость может быть удалена, если открыть вентиль сброса конденсата 24 и вентиль для удаления конденсата 26. При этом ее объем можно измерить (с целью дополнительного контроля) с помощью мерного объема 25.An electrostatic precipitator is an extended vessel, inside of which there is a cellular structure, for example, thin-walled long metal tubes (figure 2, figure 3). In the center of each tube and in the center of the figure formed by the outer sides of the tubes, there are
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
После установки необходимого объемного расхода Q0 так, как это было описано выше, по шкале ротаметра определяется плотность газожидкостной смеси ρс. После этого по команде подается напряжение на электромагнит контактора 20, цепь высокого напряжение через контактор 21 замыкается и на электроды 27 подается высокое отрицательное напряжение. При этом газ очищается от аэрозоля и ротаметр отмечает плотность «сухого» газа ρг.After setting the required volumetric flow rate Q 0 as described above, the density of the gas-liquid mixture ρ s is determined on the scale of the rotameter. After that, at the command voltage is applied to the electromagnet of the
Ввиду малого газодинамического сопротивления электрофильтра перепад давления на нем крайне мал. Кроме того, он одинаков для случая, когда измеряют ρс или ρг. Эти обстоятельства позволяют переходить от измерения ρс и ρг и обратно без регулировки расхода газа, который таким образом остается постоянным: Q0=Const. Поэтому погрешности измерения ρc и ρг, связанные с неодинаковостью расходов, здесь отсутствуют.Due to the low gas-dynamic resistance of the electrostatic precipitator, the pressure drop across it is extremely small. In addition, it is the same for the case when ρ s or ρ g are measured. These circumstances allow us to go from measuring ρ c and ρ g and back without adjusting the gas flow rate, which thus remains constant: Q 0 = Const. Therefore, the measurement errors ρ c and ρ g associated with the unevenness of the costs are absent here.
Макет электрофильтра был испытан в лабораторных условиях на газожидкостных смесях при атмосферном давлении. В качестве источника газожидкостной смеси использовался медицинский генератор аэрозоля для физиотерапии Boreal, дающий поток воздуха с известным объемным содержанием жидкости в дисперсной фазе. В качестве элементарной ячейки фильтра использовалась трубка из нержавеющей стали длиной , диаметром ⌀ 20 мм, толщиной стенки d=0,4 мм. По оси трубки была натянута молибденовая проволока диаметром ⌀~0,2 мм, на которую подавалось напряжение до 5000 В. В отсутствие напряжения визуально наблюдался аэрозольный туман, идущий из трубки; после подачи напряжения на центральный электрод туман исчезал, т.е. элементарная ячейка фильтра аэрозоля такой конструкции работает.The model of the electrostatic precipitator was tested in laboratory conditions on gas-liquid mixtures at atmospheric pressure. A medical aerosol generator for Boreal physiotherapy was used as a source of a gas-liquid mixture, giving an air stream with a known volumetric liquid content in the dispersed phase. A stainless steel tube was used as a filter unit cell. , diameter ⌀ 20 mm, wall thickness d = 0.4 mm. A molybdenum wire with a diameter of ⌀ ~ 0.2 mm was pulled along the tube axis, to which a voltage of up to 5000 V was applied. In the absence of voltage, aerosol fog was visually observed coming from the tube; after applying voltage to the central electrode, the fog disappeared, i.e. an aerosol filter unit cell of this design works.
ЛитератураLiterature
1. Ширковский А.Н. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. М.: Недра, 1979, 304 с.1. Shirkovsky A.N. Development and operation of gas and gas condensate fields. M .: Nedra, 1979, 304 p.
2. Кремлевский П.П. Измерение расходов многофазных потоков. Л.: «Машиностроение», 1982, 214 с.2. Kremlin P.P. Measurement of multiphase flow rates. L .: "Engineering", 1982, 214 p.
3. Патент РФ №2164340 от 20.03.2001. Способ определения покомпонентного расхода потока газожидкостной смеси продуктов газонефтедобычи в трубопроводе и устройство для его реализации. Авторы: Орехов Ю.И., Москалев И.Н., Костюков В.Е., Хохрин Л.П., Ремизов В.В., Битюков B.C., Филоненко А.С., Рылов Е.Н., Вышиваный И.Г., Филиппов А.Г.3. RF patent №2164340 dated 03.20.2001. A method for determining the component flow rate of a gas-liquid mixture of gas and oil products in a pipeline and a device for its implementation. Authors: Orekhov Yu.I., Moskalev I.N., Kostyukov V.E., Khokhrin L.P., Remizov V.V., Bityukov BC, Filonenko A.S., Rylov E.N., Embroidered I. G., Filippov A.G.
4. Ланчаков Г.А., Кульков А.Н., Зиберт Г.К. Технологические процессы подготовки природного газа и методы расчета оборудования. М.: Недра, 2000, 278 с.4. Lanchakov G.A., Kulkov A.N., Siebert G.K. Technological processes for the preparation of natural gas and methods for calculating equipment. M .: Nedra, 2000, 278 p.
5. Патент РФ №2289808 от 28.02.2005. Способ и устройство определения объемных долей жидкого углеводородного конденсата и воды в потоке газожидкостной смеси природного газа. Авторы: Вышиваный И.Г., Костюков В.Е., Москалев И.Н., Орехов Ю.И., Тихонов А.Б., Беляев В.Б.5. RF patent No. 2289808 of 02.28.2005. Method and device for determining volume fractions of liquid hydrocarbon condensate and water in a stream of a gas-liquid mixture of natural gas. Authors: Vyshivanyi I.G., Kostyukov V.E., Moskalev I.N., Orekhov Yu.I., Tikhonov A.B., Belyaev V.B.
6. Патент РФ №2286546. Способ и устройство измерения расхода газожидкостного потока. Авторы: Вышиваный И.Г., Костюков В.Е., Москалев И.Н., Орехов Ю.И., Беляев В.Б.6. RF patent No. 2286546. Method and device for measuring the flow of gas-liquid flow. Authors: Embroidered I.G., Kostyukov V.E., Moskalev I.N., Orekhov Yu.I., Belyaev VB
7. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ. Справочник: кн.2/Под. общ. ред. Шорникова Е.А., 5-е изд., перераб. и дополн. СПб: Политехника, 2004, 412 с.7. Kremlin P.P. Flow meters and substance counters. Reference: book 2 / Pod. total ed. Shornikova E.A., 5th ed., Rev. and add. St. Petersburg: Polytechnic, 2004, 412 p.
8. Байбаков Р.Б., Шарапов В.М. Контроль примесей в сжатых газах. М.: Химия, 1989, 158 С.8. Baibakov RB, Sharapov V.M. Control of impurities in compressed gases. M .: Chemistry, 1989, 158 S.
Claims (2)
.1. A method for quickly determining the volumetric content of the liquid phase in a gas-liquid stream, which consists in isokinetic sampling from a gas pipeline, cutting off the liquid phase with a filter, and then measuring its volume fraction at a fixed volumetric flow rate of a gas-liquid mixture, characterized in that, using a previously known value of the liquid density ( ρ w) successively produce measurement of the density of the gas stream containing no liquid phase (ρ g), and the real stream comprising a liquid phase (ρ s), and the volume content Yid second phase in the gas-liquid stream (liquid volume fraction η) is found by the relation
.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010135480/28A RU2445581C1 (en) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | Method of fast determination of liquid phase volume content in gas-liquid flow and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010135480/28A RU2445581C1 (en) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | Method of fast determination of liquid phase volume content in gas-liquid flow and device to this end |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2445581C1 true RU2445581C1 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010135480/28A RU2445581C1 (en) | 2010-08-24 | 2010-08-24 | Method of fast determination of liquid phase volume content in gas-liquid flow and device to this end |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445581C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2733327C1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-10-01 | Частное образовательное учреждение высшего образования "Московский Университет им. С.Ю. Витте" | Liquid sorbent carryover sensor in aerosol form from natural gas glycol dehydration apparatus |
CN114279888A (en) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 华能山东石岛湾核电有限公司 | Pipeline gas content measuring method and device, storage medium and electronic equipment |
RU2783916C1 (en) * | 2022-02-14 | 2022-11-22 | Рауф Рахимович Сафаров | Method and device for measuring flow and quantity of liquids and gases using reducing devices |
CN116952796A (en) * | 2023-07-25 | 2023-10-27 | 山东大学 | Online monitoring device and method for content of liquid water in aerosol |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4104585A (en) * | 1974-12-23 | 1978-08-01 | National Research Development Corporation | Measurement of impurity concentration in liquids |
US5287752A (en) * | 1991-04-26 | 1994-02-22 | Shell Oil Company | Measurment of gas and liquid flowrates and watercut of multiphase mixtures of oil, water and gas |
RU2164340C2 (en) * | 1997-12-30 | 2001-03-20 | Научно-исследовательский институт измерительных систем | 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 |
RU2310168C1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-11-10 | Открытое акционерное общество "Техприбор" | Device for measuring component flow rate of gas-liquid flow |
-
2010
- 2010-08-24 RU RU2010135480/28A patent/RU2445581C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4104585A (en) * | 1974-12-23 | 1978-08-01 | National Research Development Corporation | Measurement of impurity concentration in liquids |
US5287752A (en) * | 1991-04-26 | 1994-02-22 | Shell Oil Company | Measurment of gas and liquid flowrates and watercut of multiphase mixtures of oil, water and gas |
RU2164340C2 (en) * | 1997-12-30 | 2001-03-20 | Научно-исследовательский институт измерительных систем | 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 |
RU2310168C1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-11-10 | Открытое акционерное общество "Техприбор" | Device for measuring component flow rate of gas-liquid flow |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2733327C1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-10-01 | Частное образовательное учреждение высшего образования "Московский Университет им. С.Ю. Витте" | Liquid sorbent carryover sensor in aerosol form from natural gas glycol dehydration apparatus |
CN114279888A (en) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 华能山东石岛湾核电有限公司 | Pipeline gas content measuring method and device, storage medium and electronic equipment |
CN114279888B (en) * | 2021-12-24 | 2023-11-21 | 华能山东石岛湾核电有限公司 | Pipeline gas content measuring method and device, storage medium and electronic equipment |
RU2783916C1 (en) * | 2022-02-14 | 2022-11-22 | Рауф Рахимович Сафаров | Method and device for measuring flow and quantity of liquids and gases using reducing devices |
CN116952796A (en) * | 2023-07-25 | 2023-10-27 | 山东大学 | Online monitoring device and method for content of liquid water in aerosol |
CN116952796B (en) * | 2023-07-25 | 2024-04-19 | 山东大学 | Online monitoring device and method for content of liquid water in aerosol |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7942065B2 (en) | Isokinetic sampling method and system for multiphase flow from subterranean wells | |
CN101413817B (en) | Double-differential pressure throttle humid gas measuring method | |
JP4944882B2 (en) | Method and apparatus for measuring the density of one component in a multi-component flow | |
US5363696A (en) | Method and arrangement for oil well test system | |
CA2833329C (en) | Nuclear magnetic flow meter and method for operation of nuclear magnetic flow meters | |
CN102680999B (en) | Automatic temperature/humidity compensation method of electrostatic collecting radon detection efficiency | |
Jia et al. | Electrical resistance tomography sensor for highly conductive oil-water two-phase flow measurement | |
RU2445581C1 (en) | Method of fast determination of liquid phase volume content in gas-liquid flow and device to this end | |
RU2356040C2 (en) | Method of determining water content in oil-water-has mixture | |
Zhai et al. | Detection of transient gas-liquid flow structures in horizontal shale gas well using wire-mesh sensor | |
CN103924961A (en) | Oil well oil-gas-water three-phase automatic metering system | |
CN101666770A (en) | Device and method for measuring crude oil with low air void | |
RU69143U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING OIL PRODUCING WELLS | |
CN201382927Y (en) | Valve rod-integrated heating device used for gas chromatographic analyzer | |
CN201662557U (en) | Crude oil containing water analyzer device with temperature and pressure compensation | |
Liang et al. | Gas–liquid two-phase flow sampling measurement using a swirl sampler | |
CN210014804U (en) | Gas-liquid two-phase flow double-parameter transient measurement system | |
CN103063261B (en) | Mixed fluid working condition measurement system for oil exploitation | |
CN202903754U (en) | Inlet gas path automatic control structure of flame ionization detector of gas chromatograph | |
RU2375696C2 (en) | Method and device for determination of single component density in fluid multicomponent stream | |
RU2578065C2 (en) | Measurement of oil and gas production wells products | |
CN205826049U (en) | A kind of multiphase flow metering system | |
CN101576464B (en) | Method and device for measuring density of fraction in multiunit fractional stream | |
RU2746167C1 (en) | Multiphase flowmeter for the component-by-component determination of the flow rates of gas, hydrocarbon condensate and water in the products of gas condensate wells | |
Andreussi et al. | Field Test Of A Wet Gas Meter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180825 |