油气水多相不分离计量研究
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的油井 计 量方 式 已无 法满 足 生产 需 要 。
东 部 许多 油 田处于开 采 的 中晚期 ，含水 率 高达
９ ％ 以上 。为适 应 东部 油 田开采 开发 的需 求 ，必 须 ０
口
针对 油井 采 出液高 含水 的特 点研 制 相应 的多 相 流量 计 。为此 提 出气 液 计量模 型 ，并 在计 量 装置 上进 行
接 在一 起 进行 静 电接 地 ，消 除静 电引燃 的危 险 ，确
保 反应 釜 安全 运行 。另外 ，系统 配管 时将 接 近反应 釜 的水 平 管段使 用 黄铜 管 ，促使 降凝 剂 的静 电荷 彻
底 泄露 。
隔油气 的投 料 装 置—— 重 缍 式 防 静 电 隔气 投 料 装 置 。该 装 置密封 壳体 侧端 法 兰与 进料 相 连 ，降凝 剂 颗 粒 以高 速 进 入 壳 体 后 首 先 碰 撞 至 铜 质 上 释 放 静 电 ，壳 体上 下部 分靠 锥 帽控制 开 与关 ，锥 帽上 部保 持 约 １０ ｍ 的垂直 高度 存 储 降 凝 剂 ，同时 计 人锥 ５ ｍ 帽上 下 两部 分的 压力 差值 。此 时上 部 的垂直 重 力 与
积位 升 高时 ，上 部 的垂 直 重 力 大 于重 锤 及 杠 杆 力 ， 锥 帽处在 开状 态 ，降凝 剂 落入 反应 釜 中 。上 部 的垂 直重 力越 大 ，锥 帽打开 的 开度 也越 大 ，上部 的垂直
重力 与锥 帽 打开 的开度 成正 比。锥 帽 、顶杆 及 套筒
品禁 止在 该 系统 中使 用 。
（ ） 进 入投 料 斗 的 降 凝 剂 若 有 结 块 现 象 ，应 ２
将结 快捏 散 。
在 同一条 中心 线上 。降 凝剂 排 空后 锥 型 阀帽受 杠杆
及 重 锤力 恢复 原位 ，阻 隔 油气 。
（ ） 供料 器 及 落 料 器 严 禁 进 入 异 物 ， 以免 损 ３
坏转 子 。
生静 电 ，再 与钢制材 料碰 撞 有可 能 产生 火花 ，如 果 直 接进 入 油气挥 发 比较严 重 的反应 釜 内很 可 能造 成 爆 炸 。 因此 ， 自行设 计 了一种 既 能 防静 电 ，又能 阻
豳 １ 多 相 流 计 量 装 置 示 意 豳
程 （ Ｂ３４ Ｇ １３ ８—８ ） 要 求 ，把 所 有金 属 零 部 件 连 ２》
重锤 及 杠杆 力相 等 ，锥 帽 处在关 闭状态 。 加剂 系统 在使 用 时应 注
意 如下 事项 ：
（ ） 降 凝剂 必 须 使 用 干 燥 、颗 粒 均 匀 且 直 径 １
为 ６— ４ｍｍ、长 度 为 ８—４ ｍ 的产 品 ，不 合 格 产 ｍ
关 键词 ：多 相流 计量 ； 型 ；装置 模
油井 采 出液 多相不 分离 计量 是 油 田生 产 中亟待 解决 的 问题 。近 年来 。国 际石 油行 业 的发展 重 点逐
动 。 当气 、液 比不 同 时 ，水 平 管段 中会 出现不 同 的
流 动形态 。
渐 向沙漠 和 海上转 移 。无 人 职 守 的沙漠 计量 站 和海 上卫 星平 台的新发 展要 求应 有符 合 技术 和经 济 指标 要求 的计 量新 技术 。尤其 在 海洋 石 油开 发 中 ， 由于 受 平 台面 积 、造价 、施工 难 度等 因素 的限制 ，传 统
直线 。模型 的原 理 如图 ２所示 。
上
●
ｎ
删 煺
真实 流量／ ． ｈ
图 ２ 瀑 流 模 型 原 理 图
液 体流 量 Ｑ可 以表示 为 ：
围 ，使 得液 相误 差 分 布在 １％ 之 内 的 置 信 度 提 高 ０ 到 ９ ． ％ 、气相误 差 分 布 在 Ｉ ％ 之 内的 置 信 度 提 ４７ ５
高 到 ９ ． ％。用 非 线 性 拟合 的 方 法 能 够 进 一 步 提 ５４
高模 型计 量精 度 。
气 、液 混合 相在 明渠 管 段 中流动 时 ，气 、液 界 面为
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油 气 田地 面 工 程 第 ２ ６卷 第 ９期 （０ ７ ９ ２０． ）
４ １
油气水 多相 不分离计量研 究
孟令 雅 （ 中国石油大学） 张 建 （ 胜利工程设计咨询有限责任公司）
摘 要 ：对 多相 流计 量进 行研 究 ，建立 了 液相 计量模 型 和 气相 计 量模 型 ，并 用 非线性 拟合 的方 法对模 型 计算 出的液 量和 气量做 进
一
了大量 的实 验研 究 ，研 制 了计量 装 置的样 机 。
１ 计 量装 置 及 计 量 原理
多相 流不 分离 在线 计 量装 置 见 图 １ ，多 相 混合
步 的修 正 ， 实现 了油 气水 不 分 离计量 ，模
型计 算结 果误 差能 满足 生产 的要 求 。
物从 人 口切 人 前 罐 ，通 过 分 离 ，液体 在 罐 体 下 部 ， 上部 充满 稳 定 的气 体 。本 实验装 置 的测试 部分 为水 平管 段 ，形 状 为外 圆 内方形 。气 、液 流经矩 形 管段 时 ，产生 明渠 流 ，液体 在下 面 流动 ，气 体 在上 面 流
（ 目主持 栏 张 秀丽 ）
这一 装置 安装 在输 送管 路末 端 ，直 接 与反应 釜 投 料 口连 接 ，并 按 照 《 体 石 油 产 品 静 电 安 全 规 液
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４ ２
油 气 田地 面 工 程 第 ２ ６卷 第 ９期 （ ０ ７ ９ ２０、 ）
２ 计 量 模 型
基 于不 同的流 体力 学原 理构 建 了液体 计量 模 型 和 气体计量 模 型 。 对 于液 相 计量模 型 ，根 据 明渠流 的特点 ，假定
４及 表 １ 。由误 差 分 布统 计 可 以看 出 ，用 非线 性 拟
合 的方 法对 模 型 精 度 修 正 以后 压 缩 了误 差 分 布 范
东 部 许多 油 田处于开 采 的 中晚期 ，含水 率 高达
９ ％ 以上 。为适 应 东部 油 田开采 开发 的需 求 ，必 须 ０
口
针对 油井 采 出液高 含水 的特 点研 制 相应 的多 相 流量 计 。为此 提 出气 液 计量模 型 ，并 在计 量 装置 上进 行
接 在一 起 进行 静 电接 地 ，消 除静 电引燃 的危 险 ，确
保 反应 釜 安全 运行 。另外 ，系统 配管 时将 接 近反应 釜 的水 平 管段使 用 黄铜 管 ，促使 降凝 剂 的静 电荷 彻
底 泄露 。
隔油气 的投 料 装 置—— 重 缍 式 防 静 电 隔气 投 料 装 置 。该 装 置密封 壳体 侧端 法 兰与 进料 相 连 ，降凝 剂 颗 粒 以高 速 进 入 壳 体 后 首 先 碰 撞 至 铜 质 上 释 放 静 电 ，壳 体上 下部 分靠 锥 帽控制 开 与关 ，锥 帽上 部保 持 约 １０ ｍ 的垂直 高度 存 储 降 凝 剂 ，同时 计 人锥 ５ ｍ 帽上 下 两部 分的 压力 差值 。此 时上 部 的垂直 重 力 与
积位 升 高时 ，上 部 的垂 直 重 力 大 于重 锤 及 杠 杆 力 ， 锥 帽处在 开状 态 ，降凝 剂 落入 反应 釜 中 。上 部 的垂 直重 力越 大 ，锥 帽打开 的 开度 也越 大 ，上部 的垂直
重力 与锥 帽 打开 的开度 成正 比。锥 帽 、顶杆 及 套筒
品禁 止在 该 系统 中使 用 。
（ ） 进 入投 料 斗 的 降 凝 剂 若 有 结 块 现 象 ，应 ２
将结 快捏 散 。
在 同一条 中心 线上 。降 凝剂 排 空后 锥 型 阀帽受 杠杆
及 重 锤力 恢复 原位 ，阻 隔 油气 。
（ ） 供料 器 及 落 料 器 严 禁 进 入 异 物 ， 以免 损 ３
坏转 子 。
生静 电 ，再 与钢制材 料碰 撞 有可 能 产生 火花 ，如 果 直 接进 入 油气挥 发 比较严 重 的反应 釜 内很 可 能造 成 爆 炸 。 因此 ， 自行设 计 了一种 既 能 防静 电 ，又能 阻
豳 １ 多 相 流 计 量 装 置 示 意 豳
程 （ Ｂ３４ Ｇ １３ ８—８ ） 要 求 ，把 所 有金 属 零 部 件 连 ２》
重锤 及 杠杆 力相 等 ，锥 帽 处在关 闭状态 。 加剂 系统 在使 用 时应 注
意 如下 事项 ：
（ ） 降 凝剂 必 须 使 用 干 燥 、颗 粒 均 匀 且 直 径 １
为 ６— ４ｍｍ、长 度 为 ８—４ ｍ 的产 品 ，不 合 格 产 ｍ
关 键词 ：多 相流 计量 ； 型 ；装置 模
油井 采 出液 多相不 分离 计量 是 油 田生 产 中亟待 解决 的 问题 。近 年来 。国 际石 油行 业 的发展 重 点逐
动 。 当气 、液 比不 同 时 ，水 平 管段 中会 出现不 同 的
流 动形态 。
渐 向沙漠 和 海上转 移 。无 人 职 守 的沙漠 计量 站 和海 上卫 星平 台的新发 展要 求应 有符 合 技术 和经 济 指标 要求 的计 量新 技术 。尤其 在 海洋 石 油开 发 中 ， 由于 受 平 台面 积 、造价 、施工 难 度等 因素 的限制 ，传 统
直线 。模型 的原 理 如图 ２所示 。
上
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真实 流量／ ． ｈ
图 ２ 瀑 流 模 型 原 理 图
液 体流 量 Ｑ可 以表示 为 ：
围 ，使 得液 相误 差 分 布在 １％ 之 内 的 置 信 度 提 高 ０ 到 ９ ． ％ 、气相误 差 分 布 在 Ｉ ％ 之 内的 置 信 度 提 ４７ ５
高 到 ９ ． ％。用 非 线 性 拟合 的 方 法 能 够 进 一 步 提 ５４
高模 型计 量精 度 。
气 、液 混合 相在 明渠 管 段 中流动 时 ，气 、液 界 面为
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油 气 田地 面 工 程 第 ２ ６卷 第 ９期 （０ ７ ９ ２０． ）
４ １
油气水 多相 不分离计量研 究
孟令 雅 （ 中国石油大学） 张 建 （ 胜利工程设计咨询有限责任公司）
摘 要 ：对 多相 流计 量进 行研 究 ，建立 了 液相 计量模 型 和 气相 计 量模 型 ，并 用 非线性 拟合 的方 法对模 型 计算 出的液 量和 气量做 进
一
了大量 的实 验研 究 ，研 制 了计量 装 置的样 机 。
１ 计 量装 置 及 计 量 原理
多相 流不 分离 在线 计 量装 置 见 图 １ ，多 相 混合
步 的修 正 ， 实现 了油 气水 不 分 离计量 ，模
型计 算结 果误 差能 满足 生产 的要 求 。
物从 人 口切 人 前 罐 ，通 过 分 离 ，液体 在 罐 体 下 部 ， 上部 充满 稳 定 的气 体 。本 实验装 置 的测试 部分 为水 平管 段 ，形 状 为外 圆 内方形 。气 、液 流经矩 形 管段 时 ，产生 明渠 流 ，液体 在下 面 流动 ，气 体 在上 面 流
（ 目主持 栏 张 秀丽 ）
这一 装置 安装 在输 送管 路末 端 ，直 接 与反应 釜 投 料 口连 接 ，并 按 照 《 体 石 油 产 品 静 电 安 全 规 液
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４ ２
油 气 田地 面 工 程 第 ２ ６卷 第 ９期 （ ０ ７ ９ ２０、 ）
２ 计 量 模 型
基 于不 同的流 体力 学原 理构 建 了液体 计量 模 型 和 气体计量 模 型 。 对 于液 相 计量模 型 ，根 据 明渠流 的特点 ，假定
４及 表 １ 。由误 差 分 布统 计 可 以看 出 ，用 非线 性 拟
合 的方 法对 模 型 精 度 修 正 以后 压 缩 了误 差 分 布 范