RU35009U1

RU35009U1 - Установка для измерения расхода газожидкостной текучей среды

Info

Publication number: RU35009U1
Application number: RU2003126035/20U
Authority: RU
Inventors: В.А. Кратиров; В.В. Муляк
Original assignee: Кратиров Владимир Алексеевич; Муляк Владимир Витальевич
Priority date: 2003-08-13
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2003-12-20

Description

iМ1Ж GOIF 1/74

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ГАЗОЖИДКОСТНОЙ

ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения покомпонентного расхода потока газожидкостной смеси, в частности, потока нефти, содержащей свободный газ и воду.

Для измерения расхода газожидкостных смесей используется ряд расходомеров, которые предназначены для измерения покомпонентного расхода многофазных текучих сред и при этом не могут быть использованы для измерения расхода однофазных сред. При использовании указанных расходомеров возникают сложности в случае измерения расхода текучих сред, состояние которых не является постоянно многофазным, а периодическим становится однофазным. Изменение типа среды с точки зрения ее фазового состояния характерно, наприме{), для случая потока сьфой нефти, поступающей из нефтедобывающих скважин.

Актуальным является разработка универсальных установок для измерения расхода как многофазных, так и однофазных сред.

Так, известна установка для измерения расхода газожидкостной текучей среды RU 2159409, выбранная авторами в качестве прототипа. Установка содержит первое устройство для измерения расхода газожидкостной текучей среды и второе устройство для измерения расхода газа. Каждое из зосазанных устройств включено в один из двух параллельных трактов протекания текучей среды. Установка также содержит средства для выявления наличия жидкости на входе в первый тракт протекания среды и средства для отклонения потока газа на второй тракт протекания среды в случае, когда среда не содержит жидкости. В случае, когда контролируемая среда представляет собой газожидкостную смесь, ее покомпонентный расход определяется с помощью первого устройства, а в случае, когда контролируемая среда представляет собой газ, ее расход определяется с помощью второго устройства.

Задачей заявляемой полезной модели является расширение арсенала универсальных установок, позволяющих определить покомпонентной расход текучей среды при различном ее типе с точки зрения фазового состояния.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что установка для измерения расхода газожидкостной текучей среды, включающая устройство для измерения расхода многофазной текучей среды и устройство для измерения расхода однофазной текучей среды, согласно полезной модели в качестве устройства для измерения расхода многофазной текучей среды содержит флуктуационный расходомер, включающей датчик плотности текучей среды и блок обработки фл)отуащ1Й плотности, определения покомпонентного расхода и идентификации типа среды, в качестве устройства для измерения расхода однофазной текучей среды содержит устройство для измерения расхода жидкости, датчик плотности и устройство для измерения расхода жидкости расположены последовательно в одном и том же тракте протекания текучей среды, при этом установка дополнительно содержит блок управления, зшравляющий работой устройства для измерения расхода жидкости, выход датчика плотности соединен с входом блока обработки флуктуащш плотности, определения покомпонентного расхода и вдентификации типа среды, первый выход которого является первым информационным выходом установки, а второй его выход связан с входом блока управления, выход блока управления соединен с входом устройства для определения расхода жидкости, выход устройства для определения расхода жидкости является вторым информационным выходом установки.

Возможен вариант выполнения установки, в которой в тракте протекания текучей среды последовательно с устройством для измерения расхода жидкости дополнительно установлено устройство для измерения газа, блок управления имеет дополнительный выход, соединенный с входом устройства для измерения расхода газа, выход которого является третьим информационным выходом установки.

Использование в заявляемой установке флуктуационного расходомера, включающего датчик плотности и блок обработки флуктуации плотности, определения покомпонентного расхода и идентификации типа среды (далее блок обработки и идентификации), позволяет с достаточно высокой точностью определить покомпонентный расход среды, в случае, когда она является многофазной, в частности, определить покомпонентный расход нефтеводяной смеси, содержащей свободный газ. В флуктуационном расходомере определение покомпонентного расхода контролируемой текучей среды осуществляется в блоке обработки и идентификации на основании обработки информации о флз ктуациях

116б

плотности среды, полученной от датчика плотности. При этом, поскольку у однофазной среды практически отсутствуют флуктуации плотности, точное определение покомпонентного расхода однофазной текучей среды с помощью флуктуационного расходомера становится невозможным.

Для определения расхода однофазной жидкой среды в установку включено устройство для определения расхода жидкости. При этом блок обработки и идентификации выполняет функцию идентификации типа среды с точки зрения ее фазового состояния, поскольку в указанном блоке в ходе обработки сигналов от датчика плотности выявляется наличие или отсутствие флуктуации плотности, а также вычисляется величина плотности среды, на основании чего определяется, является ли среда газожидкостной смесью, жидкостью или газом. Блок управления предназначен для включения в работу устройства для определения расхода жидкости по сигналу, поступающему с выхода блока обработки и идентификации.

Таким образом, заявляемая установка позволяет измерять покомпонентный расход текучей среды с достаточно высокой точностью при различном ее типе с точки зрения фазового состояния.

Дополнительное включение в состав установки устройства для измерения расхода газа, которое включается в работу по сигналу, поступающему со второго дополнительного газожидкостной текучей среды выхода блока управления, вырабатываемому на основании поступающего с выхода блока обработки и идентификации сигнала о том, что контролируемая среда представляет собой газ.

В заявляемой установке в качестве датчика плотности флуктуационного расходомера может быть, в частности, использован радиационный датчик плотности. В качестве устройства для измерения жидкости может быть использован, например, расходомер переменного перепада давления, ультразвуковой расходомер, турбинный преобразователь расхода. В качестве устройства для измерения газа может бьггь использован, например, расходомер переменного перепада давления, турбинный преобразователь расхода.

На фигуре представлена функциональная схема заявляемой установки.

Установка содержит флуктуационный расходомер 1, включающий датчик 2 плотности и блок 3 обработки флуктуации плотности, определения покомпонентного расхода и идентификации типа среды (блок 3 обработки и идентификаи). Установка также содержит устройство 4 для измерения расхода

жидкости и устройство 5 для измерения расхода газа. Датчик 2 плотности, устройство 4 для измерения расхода жидкости и устройство 5 для измерения расхода газа последовательно установлены в тракте 6 протекания контролируемой среды. В состав установки входит также блок 7 управления. Выход датчика 2 плотности соединен с входом блока 3 обработки и идентификации. Первый выход блока 3 обработки и идентификации является первым информационным выходом установки, а его второй выход соединен с входом блока 7 управления. Первый выход блока 7 управления соединен с входом устройства 4 для определения расхода жидкости, а дополнительный второй выход блока 7 управления соединен со входом устройства 5 для измерения расхода газа. Выход устройства 4 для измерения расхода жидкости является вторым информационным выходом установки, а выход устройства 5 для определения расхода газа является третьим имформацио1шым выходом установки.

Установка работает следующим образом.

Контролируемая текучая среда протекает по тракту 6. Сигнал, пропорциональный плотности контролируемой текучей среды, с выхода датчика 2 плотности постзшает на вход блока 3 обработки и идентификации. Когда контролируемая среда представляет собой газожидкостную смесь, в указанном блоке на основании информации о флуктуациях плотности по известным математическим зависимостям определяется покомпонентный расход газожидкостной смеси, данные о котором поступают на первый информационный выход установки.

Когда контролируемая среда представляет собой жидкость, со второго выхода блока 3 обработки и идентификации поступает соответствующий сигнал на вход блока 7 управления, по которому блок 7 управления включает в работу устройство 4 для определения расхода жидкости, при этом с выхода указанного устройства снимаются данные о расходе жидкости.

Когда контролируемая среда представляет собой газ, со второго выхода блока 3 обработки и идентификации поступает соответствующий сигнал на вход блока 7 управления, по которому блок 7 зшравления включает в работу устройство 5 для определения расхода газа, при этом с выхода указанного устройства снимаются данные о расходе газа.

Claims

1. Установка для измерения расхода газожидкостной текучей среды, включающая устройство для измерения расхода многофазной текучей среды и устройство для измерения расхода однофазной текучей среды, отличающаяся тем, что в качестве устройства для измерения расхода многофазной текучей среды установка содержит флуктуационный расходомер, включающий датчик плотности текучей среды и блок обработки флуктуаций плотности, определения покомпонентного расхода и идентификации типа среды, в качестве устройства для измерения расхода однофазной текучей среды установка содержит устройство для измерения расхода жидкости, датчик плотности и устройство для измерения расхода жидкости текучей среды расположены последовательно в одном и том же тракте протекания текучей среды, при этом установка дополнительно содержит блок управления, управляющий работой устройства для измерения расхода жидкости, выход датчика плотности соединен с входом блока обработки флуктуаций плотности, определения покомпонентного расхода и идентификации типа среды, первый выход которого является первым информационным выходом установки, а второй его выход соединен с входом блока управления, выход блока управления соединен с входом устройства для определения расхода жидкости, выход устройства для определения расхода жидкости является вторым информационным выходом установки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в тракте протекания текучей среды последовательно с устройством для измерения расхода жидкости дополнительно установлено устройство для измерения газа, блок управления имеет дополнительный выход, соединенный с входом устройства для измерения расхода газа, выход которого является третьим информационным выходом установки.