多相流测量
关于多相流量计的正确选择
关于多相流量计的正确选择多相流量计（Multiphase Flow Meter）是一种用于测量含气、液、固体颗粒混合物流量的仪器。
多相流量计的优点在于它能够在流体状态的分布不确定性较大，流体的物理性质较为复杂的情况下，快速准确地对流量进行测量和判断。
在石油、化工、冶金、环保等领域，多相流量计得到了广泛应用。
本文将讨论如何正确选择多相流量计。
1. 选择适合的多相流量计类型多相流量计的类型种类繁多，如旋转鼓式多相流量计、核磁共振多相流量计、多普勒多相流量计等。
应选择适合自身使用环境和要求的类型。
在选择多相流量计时，应考虑以下因素：1.1 测量目的确定测量目的，如是用于什么环境、测量什么参数等方面，可针对性地选择多相流量计。
1.2 流体构成根据流体组成的情况，选择不同类型的多相流量计。
例如，如果流体中含有较小的液滴和气泡，应选用旋转鼓式多相流量计。
1.3 流体性质根据流体性质的不同，选择合适的仪器。
例如，对于高温、高压的气体、液体混合物，应选用核磁共振多相流量计，因为它具有更高的准确度和较广的适用范围。
1.4 测量环境选用多相流量计时还要考虑测量的环境因素，比如可能有的野外环境下的防爆、防晒等要求。
在这些特殊环境中，应选用合适的多相流量计。
2. 选择合适的多相流量计品牌选择品牌时应注意以下几个方面：2.1 产品性能应选择具有高性能、高精度的多相流量计。
通常情况下，进口品牌的性能比国产的要好。
2.2 服务质量选择具备良好售后服务的品牌，确保能够及时处理设备的使用过程中所遇到的问题。
2.3 成本效益成本效益是评价一款设备的重要指标之一，应评估品牌之间的性价比，选择合适的品牌。
3. 选择合适的生产厂家在选择不能流量计时，选择合适的生产厂家十分重要。
主要应考虑到以下几个方面：3.1 技术实力选择技术实力较强的生产厂家，以保证设备的质量和性能。
3.2 售后服务选择售后服务良好的生产厂家，以确保设备在使用过程中出现问题能够及时解决。
第三章--多相流及其测量方法
解：取管道直径为流体系统的特征尺寸，则拟流体假设成立 的最小管道直径D为：
D=L/0.01=10-3/0.01=0.1m
第三章 多相流及其测量方法
9
3.2 常见的多相流的分类及特点
颗固粒相尺颗寸粒的尺统寸计、分形布状：及分布是颗粒 相按的粒重径要的物颗理粒特数性分参布数密度 颗按粒粒形径状的及颗尺粒寸质与量颗分粒布形密成度关系 颗颗密粒粒切相相：尺的结寸平晶呈均形正尺成态寸的分表颗布示粒方，式有：各种 结线晶性形平状均；粒粉径碎形成颗粒基本保 持表结面晶积形平状均；粒由径雾化产生的 1m体m积以表下面的积玻平璃均颗粒粒径及小液滴 由质于量表平面均张粒力径作用，基本呈球形； 当重力影响大时，悬浮液滴趋于 最小阻力形状。
（5）气液液、气液固和液液固多相流 。
第三章 多相流及其测量方法
4
3.2 常见的多相流的分类及特点
（1）气液两相流 气体和液体物质混合在一起共同流动称为气液两相流。它又分为 单组分工质(如水-水蒸气的汽液两相流)：汽、液两相都具有相 同的化学成分，汽液两相流在流动时根据压力和温度的变化会发生 相变，即部分液体能汽化为蒸汽或部分蒸汽凝结成液体；
第三章 多相流及其测量方法
主要内容如下：
一、了解多相流的概念 二、熟悉工业中常见的两相及多相流的分类及特点 三、了解多相流的基本特性参数 四、熟悉水平管中两相流的主要流型 五、了解两相流的主要参数测量方法
第三章 多相流及其测量方法
1
3.1 多相流的概念
1、相的概念
物理学:自然界中物质的态，如固态、液态和气态； 热力学：物体中每一个均匀部分，可以有固相、液相和气相，统称单相物体；
(4) 液液两相流 两种互不相溶的液体混合在一起的流动称液液两相流。 （油5田）开气采液与液地、面气运液输固、和分液离液、固排多污相中流的油水两相流，化工过程中的乳 浊液流气动体、、物液质体提和纯固和体萃颗取粒过混程合中在大一量起的的液流液动混称合气物液流固动三均相是流液；液两 相流的气工体程与实两例种。不能均匀混合、互不相溶的液体混合物在一起的共同流
石油生产井油气水多相流气相测量方法
03
技术研发成果
经过多次试验验证，新型测量技术具有较高的准确性和稳定性，能够满
足实际生产的需求。
新型测量技术应用实例
应用实例一
采用新型测量技术对某油田的油气水 多相流进行测量，通过与传统的测量 方法进行对比，发现新型测量技术的 测量结果更加准确可靠。
应用实例二
将新型测量技术应用于某气田的开发 过程中，通过实时监测油气水的流量 和比例，提高了生产效率并降低了生 产成本。
05
新型油气水多相流气相测量技 术及应用
新型测量技术研发
01 02
技术研发背景
石油生产井中的油气水多相流测量对于提高石油生产效率、降低成本具 有重要意义。然而，传统的测量方法存在一定的局限性，需要研发新型 的测量技术。
技术研发过程
通过理论分析、实验研究、数值模拟等方法，研发出新型的油气水多相 流气相测量技术。
THANKS
谢谢您的观看
激光多普勒测速法
利用激光多普勒测速仪测量油气 水多相流中各相的速度分布，结 合气相速度与含量的关系，推算 出气相含量。
04
实验及结果分析
实验装置与流程
实验装置
油气水多相流实验装置，包括分离器 、计量泵、混合器、管道、传感器等 部分。
实验流程
将油气水混合物通过计量泵送入混合 器中，在混合器中充分混合后进入管 道，通过传感器测量气相流量和含气 率等参数。
石油生产井油气水多相流气 相测量方法
汇报人： 2023-12-15
目录
• 引言 • 石油生产井油气水多相流基础
理论 • 气相测量方法 • 实验及结果分析 • 新型油气水多相流气相测量技
术及应用 • 结论与展望
01
引言
油气水多相流测量技术的研究的开题报告
油气水多相流测量技术的研究的开题报告一、研究背景随着能源需求的不断增长，油气开采日趋复杂，多相流测量技术也成为了研究的热点之一。
多相流是指在同一管道或介质中同时存在液态、气态和固态多种相的流动，这种流动具有复杂性、不规则性和不稳定性，使得多相流测量成为了一项具有挑战性的技术。
油气水多相流是多相流测量技术应用的重要领域之一，由于不同相之间的特性不同，传统的单相流测量技术难以准确测量油气水三相的流量和比例。
因此，油气水多相流测量技术的研究对于油气开采具有非常重要的意义。
二、研究目的本研究旨在针对油气水多相流测量技术的难点及其在油气开采中的应用，开展相关研究，探究多相流测量技术的发展现状与未来发展趋势，以期为油气开采技术提供有效的支撑。
三、研究内容1. 油气水多相流测量技术的原理及分类2. 多相流测量技术的应用现状及发展趋势3. 多相流测量技术的关键问题和研究进展4. 基于图像处理的多相流测量技术研究5. 基于声波传感器的多相流测量技术研究6. 基于质谱分析的多相流测量技术研究四、研究方法1. 文献综述法：通过查阅相关文献，了解多相流测量技术的原理及其应用现状，了解国内外多相流测量技术的研究进展和存在的问题。
2. 比较研究法：在多种多相流测量技术中，选择图像处理、声波传感器和质谱分析技术进行比较研究，探究各自的优缺点及适用范围。
3. 数据统计法：通过现场实验和样本数据分析，建立多相流测量技术的模型，并对实验结果进行数据分析和统计，验证研究成果的可靠性。
五、预期成果1. 系统掌握油气水多相流测量技术的原理及不同分类方式。
2. 对多相流测量技术的应用现状及发展趋势做出准确评估。
3. 对多相流测量技术的关键问题和研究进展做出系统总结和分析。
4. 各种多相流测量技术的优缺点进行全面比较，并掌握各自的适用范围。
5. 建立多相流测量技术的模型，对实验结果进行数据分析和统计，验证研究成果的可靠性。
六、研究意义本研究的结果将有利于优化油气开采工艺，提高油气生产效率和资源利用率，为油气行业的创新发展提供良好的技术支撑。
第三章多相流及其测量方法资料重点
第三章 多相流及其测量方法
2
3.1 多相流及特性介绍
在两相流研究中，把物质分为连续介质和离散介质。 ▪连续相或流体相：气体和液体属于连续介质 ▪分散相或颗粒相：固体颗粒、液滴和气泡属于离散介质
流体相和颗粒相组成的流动叫做两相流动。 颗粒 有时也把这样的两相流称为多相流。
第三章 多相流及其测量方法
6
3.2 常见的多相流的分类及特点
引入拟流体假设后，气固两相流动就如同两种流体混合物的流动，可以用 流体力学、热力学的方法来处理的问题，使两相流动的研究大为简化。 但拟流体并不是真正的流体，颗粒与气体分子之间、两相流与连续介质流 之间存在许多差异，因此使用拟流体假设时要特别注意适用条件： （1）气体分子与悬浮颗粒主要差异在于气体分子之间有很强的相互作用， 而颗粒间的相互作用很弱； （2）气体的v，其T；v时，其T ，悬浮于气体中的颗粒只能在气体 粘性力作用才能运动，而颗粒T不随颗粒v变化； （3）气体分子热运动能贡献压强，但颗粒布朗运动所贡献压强非常微小； （4） 气体中扰动通过压强波（分子间相互作用）传播，而颗粒中扰动只 能沿着颗粒轨线传播； （5）气体能膨胀、压缩，其比热可分为定压比热和定容比热，但固体颗 粒只有一个比热； 处理颗粒相运动时，某些方面把其看作流体一样，但另一些方面则必须考 虑颗粒相本身的特点。
热力学：物体中每一个均匀部分，可以有固相、液相和气相，统称单相物体；
动力学：动力学性质相近的一群物体，一种物态可能单相，也可能多相，通 常是指具有相同成份和相同物理、化学性质的均匀物质部分，也应是物质的 单一状态，如固态、液态和气态，各部分均匀的气体或液体流动可称为单相 流；
在多相流动的研究中通常称为固相、液相和气相。一般而言，各相间有明显 可分的界面。多相流就是指必须同时考虑物质两相共存且具有明显可流动分 界面的混合物流动力学关系的特殊流动问题。
多相流量计的原理与开发应用简介
多相流量计的原理与开发应用简介国内外发展现状国内外多相流量计早在20世纪60年代就曾进行过研究，但由于当时的技术条件限制，未获得可供应用的成果。
近年来，相关流量测量技术、计算机自动控制和数据处理技术的发展，刺激了多相流测量技术的开发与研究，美国、挪威、法国、英国、俄罗斯等国家的一些大石油公司，相继投人大量的人力、财力进行多相流量计的研制和开发，并建立了一批多相流检定装置，使得这一技术获得实质性的进展，研制出一批可供生产应用的试验样机。
当然就目前来说，大多数的测试技术仅局限于实验室研究，为数不多的商品化的多相计量仪表在工业应用中也存在着一定的局限性，并且造价昂贵。
从计量方式看，多相流量计可以分为全分离式、取样分离式和不分离式三种。
全分离式多相流量计是在井液进入计量装置后先进行气液分离再分别计量气液两相的流量，测出液相的含水率，求出油气水各相含量。
其典型代表为Texaco 公司研制的SMS多相流量计，它是较早用于现场测试的一种多相流量计，它是将流体分成气、液两相，然后用流量计液相测液体流量，用微波监测仪计量液相的含水率，气相用涡轮式流量计计量。
目前其计量精度是，含水率精度±5% 、油和水流量精度±5%、气体流量精度±10%。
取样分离式多相流量计是在计量多相流总流量和平均密度的基础上，提取少量样液加以气体分离，并测定油气水各相的百分含量，通过计算获得油气水各相的流量。
其中Euromatic公司开发的多相流量计较有代表性，它是最早用于现场测试的一种多相流量计，它由透平式流量计和γ密度计组成。
透平式流量计用来测量流体的体积流量，γ密度计测量流体的密度。
透平式流量计附近装有旁通管线用于分离液体测取密度。
不分离式多相流量计是在不对井液作任何分离的情况下实现油气水三相计量，是多相流量计的发展主要方向。
其技术难度主要体现在油气水三相组分含量及各相流速的测定。
目前，相流速测量技术主要有混合+压差法、正排量法和互相关技术，其中互相关技术应用最多。
在线多相流量计测量技术研究
的传 感器 ， 别检 验 多 相 流 相 分 率 和相 空 间分 布 等 分 变 化 的随机 流动 噪声 信号 。根 据相 关技 术确 定上 下 游 噪声信 号 的渡 越 时 问 ， 即可 求 得 相 关速 度 。多 相
同 ， 相 的线性 吸收 系数 变化很 大 。 水 １ ２ 电法 测量 相分 率技 术 ．
数 ） 量 ， 须 用 高 低 双 能或 多 能 ７密 度 仪 确 定 气 参 必
相 、 相和水 相分 率 。 油
多 能 ７密度 仪是 新 近 发 展 起 来 的 ， 利 用单 能 它 ７ 度仪测 量 含气 率 、 能 ７密 度 仪测 量 气 油 水 相 密 双 分 率 的原 理 ， 增 加 一个 不 同 能级 的 ７射 线源 或 Ｘ 再
多采 用文 丘利 管法 测量 均相 混合 物流 速 。分相 流测 量 法根据 测 量原 理 的不 同 ， 主要 有相 关法 、 流法 和 节
容积 法 。 ２ １ 相关法 ．
两 相混合 物 的密 度 ， 而确 定气 相分 率和液 相 分率 。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 在油 气水 三相 流 中 ， 增加 了水 相 分率 （ 即含 水体 积分
曹 学文 林 宗虎
西 安 交 通 大 学 ， 安 ， １０ ９ 西 ７０４
耿艳 峰
寇
杰
石 油 大 学 ， 东 东 营 ，５ ０ １ 山 ２ ７ ６
摘
要 多相流 量计 分别 通过 对相 分 率和 流速 的测 量 实现 油 气 水流量 计 量。 阐述相 分 率测 量原理
和流速 测 量原理 ， 分析 多相流 量计 测量 相对 不确 定度 。通 常 多相 流量计 标 称 不确定 度 小 于 ±１ ％ ， ０ 满足 油 气田 井 口计 量的精 度要 求 ， 不 同的流 量计 有其 各 自的适 应工 作 范 围 ， 但 必须根 据 现场 工 况进
多相流量计原理
保证产品质量
通过实时监测和控制，多相流量计有助于保证化工产品的质量和稳 定性。
提高安全生产水平
多相流量计能够实时监测和预警潜在的安全隐患，提高化工生产的 安全水平。
其他应用场景
能源行业
多相流量计在能源行业中 广泛应用于煤粉、生物质 等固体颗粒的测量。
靠性。
该多相流量计适用于多种多相 流体的测量，如油气水三相流 、气固两相流等，具有较广的 应用前景。
实验结果表明，该多相流量计 的测量精度和稳定性均优于传 统流量计，能够满足工业生产 的需求。
对未来研究的建议
01
进一步优化多相流量计的结构和测量算法，提高其测量精度和稳定性。
02
开展多相流量计在不同复杂工况下的应用研究，以拓展其应用范围。
详细描述
根据各相的体积含量，多相流体可分为均匀多相流和非均匀多相流；根据流动特 性，多相流体可分为层流和湍流；根据相态，多相流体可分为气液、气固、液固 等类型。
多相流体的流动特性
总结词
多相流体的流动特性比单相流体更为复杂，包括流动不稳定性、各相间的相互作用、相对运动等。
详细描述
多相流体的流动特性受到多种因素的影响，如各相的物理性质、体积含量、流动条件等。在流动过程 中，各相之间存在着相互作用，如曳力、摩擦力、质量传递等。此外，多相流体的流动不稳定，容易 出现流动分层、聚并等现象。
03 多相流量计的分类与工作 原理
电容式多相流量计
总结词
基于电容原理，通过测量混合流体介电常数的变化来计算流量。
详细描述
电容式多相流量计利用混合流体在两个平行板电极之间形成的电容场，通过测量电容值的变化来计算流量。由于 不同相态的介质具有不同的介电常数，因此可以通过测量电容值的变化来识别和计算各相态的流量。
生产井多相流测量技术。第四章,油气井x射线多相流测量技术知识
生产井多相流测量技术。
第四章,油气井x射线多相流测量技术知识油气井X射线多相流测量技术是一种常用的生产井多相流测量技术，其原理是利用X射线的穿透性能和材料对X射线的吸收能力不同，通过对井下井筒内流体的X射线吸收情况的测量与分析，获取流体的组分分布、含气率以及流速等多个参数。
该技术在油气工业中具有重要的应用价值，可以提供对于井筒内流体及油气井产能的准确监测和评估。
1. 原理及测量方法油气井X射线多相流测量技术基于X射线在物质中的吸收特性，通过对井下流体的X射线吸收程度进行测量与分析，获取流体的组分分布、含气率、流速等多个参数。
测量方法可以采用射线源与探测器组合成一个探测系统，通过扫描井筒内的流体进行测量；也可采用固定源与探测器的组合，通过连续测量井筒内流体的X射线吸收情况。
2. 测量参数油气井X射线多相流测量技术能够提供多个重要的测量参数，包括：- 流体组分分布：通过测量流体中不同组分对X射线的吸收能力，可以得到各组分的分布情况，如含油率、含水率等。
- 含气率：通过测量流体中气相对X射线的吸收情况，可以获得流体的含气率，进而评估井的含气性能。
- 流速：通过连续测量流体对X射线的吸收情况，可以实时计算流体的流速。
- 质量流量：通过流速和流体组分分布两个参数，可以计算出流体的质量流量。
- 温度、压力等参数：通过井底计量系统与X射线多相流测量技术相结合，可以测量流体的温度、压力等参数。
3. 应用领域及优势油气井X射线多相流测量技术主要应用于油气生产过程中，用于生产井的实时流体监测与评估。
具体应用领域包括：- 油气田评价：通过分析井筒内流体的组分分布、含气率等参数，可以准确评估油气田的产能和储量。
- 生产井管理：通过实时监测井筒内流体的流速、含水率等参数，可以对生产井进行优化管理，提高生产效率。
- 油藏压力评估：通过测量流体的温度、压力等参数，结合流体性质，可以评估油藏的压力变化情况，指导油井的生产调控。
多相流量计原理
3’’ Venturi Meter
SINGLE T T
Flow Conditioner
RA
ag
PT
DP DP
DUAL
RA
WLR
Inlet
Outlet
r = (1-ag)[ro+WLR(rw-ro)]+ ag.rg
Q oil = ( 1-GVF ).( 1-WLR ) . Q total Qmass total Q water = ( 1-GVF ).WLR . Q total Q gas = GVF . Q total
2
多相流测量技术回顾
——凑，占空间小； 2. 测量为实时、连续测量，基本上可无人值守， 不 用人员干预； 3.仪表具有良好的可靠性； 4. 适用的准确度和重复性； 5. 一次投资和维护费用低，在采油生产中，尤其 在 海洋石油和油井测试中具有很大的潜在效益。
9
GROSS FLOW
½’’ Vent & Gas Sampling point
15 % 10 % 5%
Dual-Gamma Ray Sensor
Calibration Port (Graylock)
Funnel effect without Flow Conditioner
GVF < 10%
RA
3
多相流测量技术回顾
——多相流量计相分率测量
1.介电相分率测量法
介电相分率测量包括电容/电导测量技术，与之相关 的还有微波吸收法。利用油水介电常数区别较大，测量 一种油水混合液的介电常数可以确定其含水率。
2.伽马射线法相分率测量
依据油、水、气对伽马能量的衰减率不同，当伽马射 线穿过油、水、气混合物时，由混合物中分子的电子和 原子引起衰减，通过建立相关方程可以求得混合物的相 分率。
第三章 多相流及其测量方法
2、多相流的引入
单相流与多相流： 在物理学中物质有固、液、气和等离子四态或四相，若不计电磁特性，也可把等 离子相并入气相类。 单相流：单相物质的流动称为单相流，两种混合均匀的气体或液体的流动也 属于单相流。 多相流：同时存在两种及两种以上相态的物质混合体流动就是两相或多相流。 在多相流动力学中，所谓的相不仅按物质的状态，而且按化学组成、尺寸和形 状等来区分，即不同的化学组成、不同尺寸和不同形状的物质都可能归属不同 的相。
第三章 多相流及其测量方法
9
3.2 常见的多相流的分类及特点
固相颗粒尺寸、形状及分布是颗粒 颗粒尺寸的统计分布： 相的重要物理特性参数 按粒径的颗粒数分布密度 按粒径的颗粒质量分布密度 颗粒形状及尺寸与颗粒形成关系 颗粒相尺寸呈正态分布 密切：结晶形成的颗粒，有各种 颗粒相的平均尺寸表示方式： 结晶形状；粉碎形成颗粒基本保 线性平均粒径 持结晶形状；由雾化产生的 表面积平均粒径 体积表面积平均粒径 1mm 以下的玻璃颗粒及小液滴 质量平均粒径 由于表面张力作用，基本呈球形； 当重力影响大时，悬浮液滴趋于 最小阻力形状。
单组分工质(如水-水蒸气的汽液两相流)：汽、液两相都具有相
同的化学成分，汽液两相流在流动时根据压力和温度的变化会发生 相变，即部分液体能汽化为蒸汽或部分蒸汽凝结成液体； 双组分工质(如空气-水气液两相流)：两 相各具有不同的化学成分，气液两相流一
般在流动中不会发生相变。
根据换热情况不同，可分为与外界无加 热或冷却等热量交换绝热多相流或有热量 交换的多相流。
第三章 多相流及其测量方法
3
3.2 常见的多相流的分类及特点
1、常见的两相及多相流
（1）气液两相流； （2）气固两相流 ； （3）液固两相流 ； （4）液液两相流 ； （5）气液液、气液固和液液固多相流 。
多相流测量技术及模型化方法
多相流测量技术及模型化方法Multiphase flow measurement technology and modeling methods are critical in various industrial processes, such as oil and gas production, chemical processing, and environmental monitoring. 多相流测量技术是为了有效监控和管理多相混合物在管道和储罐中的流动状况而发展起来的。
In these processes, accurate measurement and prediction of multiphase flow characteristics are essential for ensuring safe and efficient operations. 它们不仅可以帮助工程师了解流体的性质和行为，也可以为生产过程的优化提供重要的数据支持. Therefore, the development of reliable measurement technologies and robust modeling methods is of great significance for the industry.这就需要不断创新和发展多相流测量技术和模型化方法。
One of the key challenges in multiphase flow measurement is the complex nature of the flow, which involves the simultaneous movement of multiple phases, such as gas, liquid, and solid particles. 多相流的复杂性使得传统的单相流测量技术难以适用，因此需要针对多相流的特点开发新的测量方法。
多相流测量方法
前言:温馨小提示：本篇文档是通过查阅资料精心整理编制的，希望能帮助大家解决实际问题，文档内容不一定完美契合各位的需求，请各位根据需求进行下载。
文档下载后可自己根据实际情况对内容进行任意改写，确保能够帮助到大家。
除此之外，本店铺还提供各种文档材料，涉及多个领域例如活动文案、工作方案、读后感、读书笔记等，大家按需搜索查看！Warm tip:This document is prepared by consulting information carefully. Hope to help you solve practical problems. The content of the document is not necessarily perfect to match your needs. Please download according to your needs. Then you can rewrite the content according to the actualsituation to ensure that we can help. In addition, the store also provides a variety of documents and materials, covering areas such as copywriting for activities, work plans, reflections, reading notes, etc.正文如下:多相流测量方法多相流测量方法一、引言"多相流"这一术语描绘的是在一个流动系统中，存在并交互作用着多种形态各异的物质，如固态、液态和气态等同时存在的复杂流动过程。
在现实的工业制造与环境监控领域，多相流测量技术展现出了广泛的实用价值，其精确度的测量直接关系到提升生产效能和环境保护的关键性。
多相流测量装置[实用新型专利]
![多相流测量装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/3aa35a3ec1c708a1294a44ab.png)
专利名称：多相流测量装置
专利类型：实用新型专利
发明人：周国隆
申请号：CN200920168429.6申请日：20090724
公开号：CN201476827U
公开日：
20100519
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种多相流测量装置，包括发射部分和接收部分，所述发射部分包信号源、驱动放大器和发射匹配电路，其中发射信号源、驱动放大器和发射匹配电路依次连接组成发射电路；接收电路包括接收匹配电路、前置放大器、混频器、低通滤波器、接收信号源和接收放大器，其中接收匹配电路、前置放大器、混频器、低通滤波器、接收信号源和接收放大器依次连接组成接收电路。
通过本装置，可以实现对低信噪比信号的处理，后续电路的处理提供方便，进行多相流流量测量。
申请人：周国隆
地址：610083 四川省成都市金牛区星辉西路水晶花园8楼52号
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。
多相流采油测试中的流体性质测量方法及准确性评估
多相流采油测试中的流体性质测量方法及准确性评估摘要：随着多相流采油技术的广泛应用，对流体性质测量方法及准确性的评估变得至关重要。
本文综述了目前常用的多相流采油测试中的流体性质测量方法，包括压力传感器、声速测量、密度测量等。
通过对各种方法的原理、优缺点以及实际应用进行分析，评估出它们的准确性及适用范围。
结果表明，不同的测量方法在不同的操作条件下具有不同的准确性与可靠性。
因此，在多相流采油测试中选择适合的测量方法，结合相关的准确性评估指标，对于提高测试结果的精确性和可靠性是至关重要的。
关键词：采油测试；流体性质；测量方法引言多相流采油技术在油田开发中发挥着重要作用，流体性质测量是其中不可或缺的一环。
准确评估流体性质测量方法的准确性对于优化采油过程至关重要。
本文旨在综述多相流采油测试中常用的流体性质测量方法，并评估其准确性。
具体包括压力传感器、声速测量和密度测量等方法。
通过对各种方法原理、优缺点以及实际应用的分析，探讨它们的准确性和适用范围。
1.常用的多相流采油测试中的流体性质测量方法1.1压力传感器的原理和应用压力传感器是一种用于测量液体或气体压力的装置。
其原理基于压阻效应，通过将压力传感器与压力源连接，并将压力转化为电信号。
当压力施加在传感器上时，内部压阻元件产生电阻变化，由此转换成与压力成正比的电压输出。
在多相流采油测试中，压力传感器广泛应用于测量油井或管道中的液体和气体压力。
它们能够提供重要的压力数据，用于监测生产过程、评估油井性能和优化生产策略。
压力传感器具有响应速度快、精度高、稳定性好等优点，适用于多种环境条件下的压力测量。
1.2声速测量方法的原理和应用声速测量方法是一种基于声波传播速度的流体性质测量方法。
其原理是通过测量声波在流体中传播的时间和距离，计算出声速，从而推断流体的性质。
在多相流采油测试中，声速测量方法被广泛应用于确定流体的密度和粘度。
通过将声发射器和接收器放置在流体中，测量声波的传播时间和距离，可以计算出声速，并将其与已知流体性质进行比较以得出流体密度和粘度的估计值。
多相流含水率测量仪安全操作及保养规程
多相流含水率测量仪安全操作及保养规程1. 前言多相流含水率测量仪是一种用于测量含油气井口产流含水率的仪器。
由于工作环境复杂，使用过程中需要严格遵守操作规程，才能达到准确可靠的测量数据，同时也能延长仪器使用寿命，确保操作人员的人身安全和设备安全。
本文将介绍多相流含水率测量仪的安全操作和基本保养规程，希望能为操作人员提供帮助。
2. 安全操作规程2.1 现场准备在使用多相流含水率测量仪前，必须进行现场检查和准备工作。
检查包括：•检查与多相流含水率测量仪相关的设备、仪器和管道，确保其完好无损、无泄露和无异味。
•检查仪器电源和线缆，确保电源的接地正确、线路无损坏和无空气间隙。
•检查仪器电缆长度和是否符合要求，以便进行安装，同时注意电缆与其他设备的距离和安全保护。
•确定仪器和周边区域是否有大量易燃物品及其它危险品，以及确定灭火器的位置和数量，以便可能出现的火灾突发情况。
•测量井口口径并选择合适的安装位置和安装方向。
在进行检查后，需要进行以下准备工作：•检查测量仪器的仪表盘是否正常并设置正确的参数。
•准确按照仪器说明书的要求安装多相流含水率测量仪，在安装过程中按照标准连接管道。
•在操作期间，操作人员必须注意防止在井口区域存在的危险情况，包括腐蚀、高温、高压、易燃、易爆等，确保自身安全。
2.2 仪器操作在进行使用多相流含水率测量仪时，需严格按照以下操作规程：•操作人员必须了解多相流含水率测量仪的基本工作原理，并掌握仪器使用方法和常见故障排除方法。
•操作人员必须定期检查在线多参数测量系统，确保准确性得到保证，保证稳定并不影响生产和操作。
•操作人员必须保证现场的清洁度，避免灰尘、水和油污附着在仪器表面、探头上。
定期清理仪器表面，以保证测量精度。
•操作人员必须对仪器进行计划维护和定期检查，仪器规定的检查时间为1-3个月，保证其正常使用，每年至少进行一次仪器外部维护和内部清理。
•在使用多相流含水率测量仪进行操作时，应保持整个操作进程的监控，对于故障，需要进行及时处理，以免井口意外发生。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
v kMVtp
涡轮的转子速度 质量流率
1.6 颗粒相尺寸的测量
光散射法：
光通过两相混合物的 距离
其中：
Vtp
x2
g
(1 x) 2 (1 ) l
I I 0e
3z 0 2 d p 32
Sauter 平均直径
3
Dai C
Dai C
光衍射法： 光散射-脉冲的振幅分析法：
B
Planck 自旋量子数 旋进角频率
P h I ( I 1)
核:
相同频率的核射频场照射自旋核，能级跃迁
P
磁矩 磁旋比
角动量
E
M
宏观磁化强度
h B 2 2
X
Z B
M Br
Br
Y
Br t
射频作用时间
Br
Dai C
Dai C
测量核磁共振回波信号的强度和方向 回波宏观磁化强度信号相位角的变化
NMR or MRI 的特点： 优点：非接触测量；可实现三维速度和浓度的测量；连续测量参数 缺点：价格昂贵；限于液体；要求管道为绝缘体，不具有磁性；采集信
控制体内平均值
M (k , t ) M 0 exp{ikv(t )} k GT
流体速度
号的时间快（几微妙）
截面含气率和液相折算速度的测量
多相流的物理 高粘度流体中单一气泡的上升速度 微小喷雾液滴发生装置的研究 原子能 钠-水反应的数值模拟 放射线诱导表面活性 相变化 有油污表面的突发池沸腾现象 低浓度水溶液中水平圆管周围的液固相变化
6
激光-多普勒法(LD)
商业公司：Malvern Mastersizer
u
狭缝 光电 倍增管 透镜
f D 2 sin( / 2)
透镜 试验点
频移，判定流动方向 镜面
频率变相器
1.7 局部速度的测量
皮托管：
u
2p
m
or
m (1 ) l g
m
Gl
Gl Gg G g
1 ai ( x0 , y0 , t0 ) 2 N z cos
在 z 轴上气泡数，2 表示气泡两个界面 2、界面面积浓度的时间平均 在 时间 段的平均
Vij nj
j
ai
t p3
a i
p 3t
时均值与体均值是等价的
t ai pz与 ai 时均值是等价的
当线平均是沿流动方向时，线平均值
ait ( x0 , y0 , t0 )
缺点：对流型比较敏感， 要求：两电极间的流场均匀，有代表性， 流动界面不能有突变
纯气体时衰减系数
Dai C
Dai C
直接容积法和间接容积法 管道内两相流通过阀门瞬间排到特制的测 量容器，直接测量。目前可以采用空压活 塞，测量时间可缩短到毫秒级。
分流分相法
分配器
取部分样品 缺点：不适合连续测量
气体管道 气体流量计 分离器
Pi
i
波幅在第 i 区段的数据总数 数据总数
Pi
在 z 轴上 L 长度的线平均
ai pz ( x0 , y0 , t0 )
Ci Pj
j 1
1 zL ai ( x0 , y0 , z , t0 )dz L z zL 1 gradf j ( f j ( x0 , y0 , z , t0 ))dz L j z
Dai C
Dai C
f j ( x0 , y0 , z j , t0 ) 0
ai pz ( x0 , y0 , t 0 )
pz
1 ( gradf j / z ) L j
f j
ait ( x0 , y0 , z0 ) 2 N t
1 1 Vij cos j
单位时间内，通过 (x0, y0, z0)的气泡数，2 表示气泡两个界面 稳态充分发展两相流的界面浓度的各态遍历假设 (Ergodic Theory) 界面移动速度
1
Dai C
Dai C
Dai C
Dai C
最短响应时间 非凯装热电偶 几微秒 几毫秒 10毫秒
凯装热电偶
30毫秒
电阻式、热敏电阻式、填充液体或气体式、双金属式
Dai C
Dai C
1.3 传质系数的测量
薄膜萘升华法：气-固颗粒流化床的模拟试验 测量出口的萘蒸气浓度，萘薄膜厚度 的变化。（Sparrow E） 电化学法：壁表面到液体的质扩散系数。液体中含有 电解液，器壁表面为阴极，下游某处 安装一阳极。
四头探针
5
Dai C
Dai C
向高粘度流体中喷射液体时携带空气的特征 多相流紊流 垂直U形管内牛顿流体和非牛顿流体的液柱减弱振动 多相流数值模拟 格子-Bolzmann方法模拟两相流的变形和分裂 蒸气发生器可靠性试验的数值模拟 界面追踪法对垂直管内大气泡的数值模拟 多相流实验与控制技术 小管经环状两相流的轴向观察 微小喷雾液滴发生装置的研究 利用润湿性实现液液分离
1.5 两相流流量的测量
查压装置（孔板、文丘利管）
液体管道
液体流量计
工作稳定，测量范围广，可靠性高，精度好
M 2 x P
Dai C
Dai C
几种分流分相手段：
1、三通型分流分相 2、旋风分离器 3、螺旋转鼓分配器 涡轮流量计
流量测量的其它方法：
两种流量计的组合 流量计与射线密度计组合 两相流的波动信号特征值，脉动法 f(G, x) 放射性同位素示踪法 脉冲中子辐射法
Dai C
Dai C
1、测量的主要参数
压降，传热系数，传质系数，空隙率， 质量流率， 颗粒、液滴、气泡尺寸， 局部速度
七、多相流测量
2、测量的一些理论问题
界面面积浓度
Dai C
Dai C
1.1 压降测量
压降的测量: (1) 液柱式压差计 注意的主要问题是防止过载和由于流动的波动 导致气体的流入 (2) 压力传感器, 两个压力传感器的差, 或压差传感器 有阻抗式, 压电式, 电位式, 磁致伸缩式, 涡流式
需要信号处理、统计的数学知识。
4
Dai C
Ci
Dai C
2、测量的一些理论问题
界面面积浓度
z
nj
j
流型特征线
1 界面面积 ai 混合体积 Ls
ai ( x, y, z , t ) gradf j ( f j ( x, y, z , t ))
j
t (s)
1、界面面积浓度的空间平均
1.2 传热系数的测量
目前精确测量两相或多相流的传热系数有一定的难度.
h
q w Tw T f Tw T f
流体温度
k
T y
固体壁面侧 导热
壁面温度
Dai C
温度测量一般仍采用热电偶 测量流体的热电偶 类型 Ni-CrNi-Al CuNi-Cu Fe/Ni-Cu Pt/Pt10%, Rh Pt/Pt13%, Rh W/W10%, Rh 温度范围oC -200~1400 -250~500 20 ~ 700 0 ~1500 0 ~1500 0 ~2300 100oC下 微伏/K 41 47 54 7.4 7.6 3.3
I lim kc (C B Cw ) kc C B AF 电解质浓度
法拉第常数 阴极的表面积
I I lim
电位差
2
Dai C
Dai C
1.4 空隙度的测量
放射性吸收法和散射法、电阻抗法、容积法 放射性吸收法和散射法: 当 射线通过流体或其它物质时发生初始强度 I0 的衰减过程。 （衰减过程由三部分组成，对特定物质衰减系数与入射线的光子能量 有一定关系。以此通过测量吸收强度可以测量空隙度）
f 1 ( gradf j / tj ) j
1 1 1 1 l cos( ) Vij cos( j )
Dai C
Dai C
日本多相流学会 2002年会议论文部分题目
电导探针法测量界面浓度
ns 2
后端探头
超声波现象及其应用 利用超声波紫外线处理难分解的物质 高温排气中微粒在超声波处理时的现象机理，除NO的改善 气液、气液固多相流反应装置中的现象及其应用 采用气提泵使海水吸收CO2研究 蘑菇养殖时营养液中采用气泡柱时的气液固流动 流化床中管群周围的流动和传热 电解过程中的气液两相流动现象 前端探头 界面现象 液体降膜的3维波形结构和传热特性 垂直管内气液两相流动管经对空隙度的影响
电阻抗法
A Al g 2 l A 2A l g l
液体的电导率 导纳数（阻抗的倒数）
I I 0 e z
ln I ln I l ln I g ln I l
射线在介质内 行进距离 衰减系数 缺点：安全操作， 在低空隙率下误差较大 纯液体时衰减系数
Vskj
ait
S k t kj
k 1,2,3
1 V s2 j
2
1 1 V j s1 j
1 V s3 j
2
2 1/ 2
S 2 S1 S3
ns1
ns 3
其它考虑：合适的 S 减少探针对气泡流动阻力的影响
放大器
光谱分析器
l
g
Dai C
Dai C
1.8 核磁共振法（NMR）
测量液相或固相的流场，空间和时间上的分布，紊流速度。
在外磁场 B作用下
d ( B) dt
磁:
一群大数目的核（原子核）在无外磁场下， 宏观磁化强度为零，在外磁场 B作用下，以外 磁场方向B为轴线回旋，Larmor 旋进。 原子核固有性质：