RU2602494C2 - Многофазный расходомер - Google Patents
Многофазный расходомер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602494C2 RU2602494C2 RU2015112787/28A RU2015112787A RU2602494C2 RU 2602494 C2 RU2602494 C2 RU 2602494C2 RU 2015112787/28 A RU2015112787/28 A RU 2015112787/28A RU 2015112787 A RU2015112787 A RU 2015112787A RU 2602494 C2 RU2602494 C2 RU 2602494C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe section
- wall
- measuring
- rigidly fixed
- electric field
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/74—Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Многофазный расходомер может быть использован в информационно-измерительных системах нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленностях для измерения дебита нефтяной скважины без предварительной сепарации многофазного потока, а также для измерения расхода компонентов многофазной среды. Устройство имеет источник магнитного поля в виде постоянного магнита, установленный и жестко закрепленный на внешней стороне участка трубы в месте сужения, измерительное устройство, выполненное в виде электродов, установленных и жестко закрепленных в отверстиях, выполненных в стенке участка трубы, за сужением, источник переменного электрического поля в виде накладного конденсатора, жестко закрепленный на внешней стенке участка трубы перед сужением, пьезоэлектрические ультразвуковые преобразователи, установленные и закрепленные в отверстиях, выполненных в стенке участка трубы, первый преобразователь расположен перед источником переменного электрического поля, а второй - за измерительным устройством. Технический результат - повышение точности измерения расхода компонентов многофазного потока за счет усовершенствования конструкции устройства. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в информационно-измерительных системах нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленностях, а именно к устройствам для измерения дебита нефтяной скважины без предварительной сепарации многофазного потока, а также для измерения расхода компонентов многофазной среды.
Известно устройство, содержащее участок трубы, включающий сужение между вышестоящей частью и нисходящей частью, измерительное устройство с источником и детектором гамма-излучения, датчики давления с измерительными трубками, канал в стене участка трубы с клапаном, чувствительный элемент, расположенный в канале и выполненный в форме оптического датчика (см. Европейский патент ЕР №2474816 A1, 2012 г.).
Недостатком указанного устройства является невысокая точность измерений за счет узкого диапазона соотношения расходов газ/нефть в многофазном потоке.
Наиболее близким, принятым за прототип, является устройство, содержащее участок трубы, включающий сужение между вышестоящей частью и нисходящей частью, измерительное устройство, имеющее источник и детектор гамма-излучения, датчики давления с измерительными трубками, ультразвуковые датчики, установленные на внешней стенке участка трубы (см. Европейский патент ЕР №2431716 A1, 2012 г.).
Недостатком является низкая точность измерений расхода компонентов многофазного потока при высокой объемной доле газа в многофазном потоке и при возникновении его неоднородности.
Техническая задача - создание надежного устройства для измерения расхода многофазного потока.
Технический результат - повышение точности измерения расхода компонентов многофазного потока за счет усовершенствования конструкции устройства.
Он достигается тем, что устройство, содержащее участок трубы, включающий сужение между вышестоящей частью и нисходящей частью, датчики давления с измерительными трубками, ультразвуковые датчики, установленные на внешней стенке участка трубы, имеет источник магнитного поля в виде постоянного магнита, установленный и жестко закрепленный на внешней стороне участка трубы в месте сужения, измерительное устройство, выполненное в виде электродов, установленных и жестко закрепленных в отверстиях, выполненных в стенке участка трубы, за сужением, источник переменного электрического поля в виде накладного конденсатора, жестко закрепленный на внешней стенке участка трубы перед сужением, пьезоэлектрические ультразвуковые преобразователи, установленные и закрепленные в отверстиях, выполненных в стенке участка трубы, первый преобразователь расположен перед источником переменного электрического поля, а второй - за измерительным устройством.
На чертеже изображен общий вид многофазного расходомера в разрезе. Устройство, расположенное в трубопроводе, содержит участок трубы 1, включающий сужение между вышестоящей частью и нисходящей частью, с установленными в нем пьезоэлектрическими ультразвуковыми преобразователями 2 и 3 для излучения и детектирования ультразвукового сигнала, которые можно оперативно заменять благодаря модульному принципу соединения с участком трубы, источник магнитного поля 4, выполненный в виде постоянного магнита, установленный и жестко закрепленный на внешней стороне участка трубы в месте сужения, для отклонения электронов, получаемых в ходе прохождения ультразвукового сигнала через многофазную жидкую смесь, измерительное устройство в виде электродов 5 и 6, установленных и жестко закрепленных в отверстиях,
выполненных в стенке участка трубы, за сужением, для регистрации количества отклоняемых электронов в виде разности потенциалов, источник переменного электрического поля в виде накладного конденсатора 7 с пластинами 8 и 9 для создания переменного электрического поля, установленный и жестко закрепленный на внешней стенке участка трубы перед сужением, с помощью которого увеличивается электропроводность нефтяной фракции многофазной жидкой среды, датчиков давления 10 и 11 для измерения перепада давления многофазной жидкой смеси до и после сужения и оценки общего расхода многофазной жидкой смеси.
Устройство работает следующим образом. При подаче на пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь 2 напряжения создается ультразвуковой сигнал специальной частоты, который регистрируется пьезоэлектрическим ультразвуковым преобразователем 3. Ультразвуковой сигнал, проходя через многофазный поток, где у среды с помощью переменного электрического поля, создаваемого источником переменного электрического поля, выполненного в виде накладного конденсатора 7, повышается электропроводность, увлекает за собой электроны, которые далее отклоняются магнитным полем, создаваемым источником магнитного поля 4, в стороны измерительного устройства, выполненного в виде электродов 5 и 6, где регистрируется разность потенциалов. Регистрируемая разность потенциалов на электродах и будет мерой соотношения компонентов многофазного потока. Участок трубы, включающий сужение между вышестоящей частью и нисходящей частью, используется также и для измерения общего расхода многофазного потока методом переменного перепада давления, измеряемого датчиками давления 10 и 11.
В процессе протекания многофазного потока высока вероятность образования жидкостных пленок на внутренней стенке участка трубы, что в свою очередь приводит к понижению точности устройства. В прототипе из-за закрепленного на внешней стенке участка трубы измерительного устройства ухудшается сигнал, проходимый через стенку участка трубы и жидкостную пленку, что приводит к понижению точности устройства. В предлагаемом устройстве измерительное устройство установлено в отверстиях, выполненных в стенке участка трубы, что позволяет повысить точность измерений за счет уменьшения влияния толщины участка трубы и жидкостной пленки. Ультразвуковые преобразователи установлены и жестко закрепляются в отверстиях, выполненных в стенке участка трубы, что позволяет устранить влияние толщины участка трубы на величину ультразвукового сигнала, а также оперативно заменить пьезоэлектрические ультразвуковые преобразователи в случае образования на нем густой жидкостной пленки. Измерительное устройство, выполненное в виде электродов, измеряет только разность потенциалов, что позволяет не проводить сложных вычислений, а лишь сравнивать с градуировочной характеристикой акустоэлектрических свойств измеряемого вещества. За счет использования меньшего количества несложно устроенных элементов в системе повышается надежность многофазного расходомера.
Предлагаемое устройство позволяет расширить диапазон измерения соотношения расходов газ/нефть многофазного потока, оперативно заменять вышедшие из строя элементы, исключить влияние плотных жидкостных пленок на величину сигнала в измерительном устройстве, что позволит повысить точность измерения расхода многофазного потока.
Источники
1. Европейский патент ЕР №2474816 A1, 2012 г.
2. Европейский патент ЕР №2431716 A1, 2012 г. (прототип).
Claims (1)
- Многофазный расходомер, содержащий участок трубы, включающий сужение между вышестоящей частью и нисходящей частью, датчики давления с измерительными трубками, ультразвуковые датчики, установленные на внешней стенке участка трубы, отличающийся тем, что устройство имеет источник магнитного поля в виде постоянного магнита, установленный и жестко закрепленный на внешней стороне участка трубы в месте сужения, измерительное устройство, выполненное в виде электродов, установленных и жестко закрепленных в отверстиях, выполненных в стенке участка трубы, за сужением, источник переменного электрического поля в виде накладного конденсатора, жестко закрепленный на внешней стенке участка трубы перед сужением, пьезоэлектрические ультразвуковые преобразователи, установленные и закрепленные в отверстиях, выполненных в стенке участка трубы, первый преобразователь расположен перед источником переменного электрического поля, а второй - за измерительным устройством.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015112787/28A RU2602494C2 (ru) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Многофазный расходомер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015112787/28A RU2602494C2 (ru) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Многофазный расходомер |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015112787A RU2015112787A (ru) | 2016-10-27 |
RU2602494C2 true RU2602494C2 (ru) | 2016-11-20 |
Family
ID=57216081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015112787/28A RU2602494C2 (ru) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Многофазный расходомер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2602494C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003172643A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Yamatake Sangyo Systems Co Ltd | 電磁流量計 |
RU2418269C2 (ru) * | 2006-05-05 | 2011-05-10 | Малти Фейз Митерз Ас | Способ и аппарат для томографических измерений многофазного потока |
EP2431716A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-03-21 | Services Petroliers Schlumberger | A multiphase flowmeter and a correction method for such a multiphase flowmeter |
EP2474816A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-07-11 | Services Pétroliers Schlumberger | An apparatus for measuring at least one characteristic value of a multiphase fluid mixture |
-
2015
- 2015-04-07 RU RU2015112787/28A patent/RU2602494C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003172643A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Yamatake Sangyo Systems Co Ltd | 電磁流量計 |
RU2418269C2 (ru) * | 2006-05-05 | 2011-05-10 | Малти Фейз Митерз Ас | Способ и аппарат для томографических измерений многофазного потока |
EP2431716A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-03-21 | Services Petroliers Schlumberger | A multiphase flowmeter and a correction method for such a multiphase flowmeter |
EP2474816A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-07-11 | Services Pétroliers Schlumberger | An apparatus for measuring at least one characteristic value of a multiphase fluid mixture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015112787A (ru) | 2016-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9366556B2 (en) | Method for ultrasonic metering using an orifice meter fitting | |
AU2009204007B2 (en) | Wet gas metering using a differential pressure and a sonar based flow meter | |
US7454981B2 (en) | Apparatus and method for determining a parameter in a wet gas flow | |
CA3021770C (en) | Revolving ultrasound field multiphase flowmeter | |
RU2013135656A (ru) | Устройство для определения положения вытеснителя в калибровочном устройстве для расходомера и способ его использования | |
CN106092226B (zh) | 电磁流量计中用于检测泄漏的系统及方法 | |
EP1899686A1 (en) | Wet gas metering using a differential pressure based flow meter with a sonar based flow meter | |
BRPI0612768A2 (pt) | sistema de medição de fluxo multifásico que tem um separador de fluìdo | |
RU2616760C1 (ru) | Способ и устройство для распознавания наличия жидкости в газовом потоке | |
RU2013115911A (ru) | Способ обнаружения засорения в расходомере кориолиса и расходомер кориолиса | |
US9995609B2 (en) | Single wrapped sensor flow meter | |
WO2006008837A1 (ja) | マルチ渦流量計 | |
RU2602494C2 (ru) | Многофазный расходомер | |
JPH1164067A (ja) | 多相流流量計 | |
JP3571701B2 (ja) | 温度揺らぎを利用した静電容量式流速検出装置および温度揺らぎを利用した静電容量式流量検出装置 | |
CN114787585A (zh) | 用于操作具有至少一种液相的介质的流量测量点的方法 | |
Zhai et al. | A three-phase flow visualization method using wire-mesh sensor based on continuous phase conductance compensation | |
JP2017111140A (ja) | 流量測定装置、燃費測定装置、流量測定装置用プログラム、及び流量測定方法 | |
JPH11211525A (ja) | フローセンサを利用した流量計 | |
CN104736975A (zh) | 确定管道内流体的质量流的装置和方法 | |
RU2568962C1 (ru) | Устройство для измерения параметров потока | |
Hewlin Jr et al. | Development of a capacitance based void fraction sensor for two-phase flow measurements | |
RU66030U1 (ru) | Устройство измерения расхода, плотности и вязкости нефтепродуктов | |
RU136155U1 (ru) | Преобразователь вихревого расходомера | |
RU2299419C2 (ru) | Способ определения плотности жидких сред и устройство для его осуществления |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200408 |