MFM 多相流量计

• 为了说明这一泄漏剂量对人体究竟有多大的影响,不妨与以下的数据作
公众接受的平均剂量 X-射线胸透 牙医X-射线检查 CT 扫描 巴黎－纽约，每月飞行2次 海默伽玛传感器一米的地方 1.00 mSv/年 0.20 –0.25 mSv 0.90mSv 100.0mSv 0.72mSv/年 0.52mSv/年
海默伽玛传感器的安全性
• 根据海默公司的企业标准，并经政府受权负责放射性安全的有关部门的
检测，海默公司的MPFM-2000型多相流量计上的伽玛传感器的泄漏剂 量为： 距传感器5cm处 ≤2.5 μSv /小时 距传感器100cm处 ≤0.25 μSv /小时 （ 1000μSv /小时＝ 1 mSv /小时 ） 比较：
计算机
流程计算机（安装在接线盒里）获得总的流 率、气液比、气流率、压力、温度的信号， 来处理和计算总的液量流率，总气量流率， 含水率和净油的数值。
计算机
建立流程计算机和个人计算机之间的通讯， 用个人计算机控制测量工艺，下载传输计 算的数据和相关的设置参数，利用流程计 算机获得的和处理的数据传输给个人计算 机，然后输出测量结果。
+/- 5% relative
+/- 2.5% relative
+/- 10% relative
+/- 5% relative
Water Cut
+/- 2% absolute
+/- 1% abs.
Gross Liquid Flow
60% ~ 98% Gas Flow
+/- 10% relative
+/- 5% relative
GROSS FLOW
海默流型调整技术
½’’ Vent & Gas Sampling point
部分分离的专利技术
双能含水仪下的调节阀用于控制含水测量截面的 含气率 GVF < 10%
15 %
Calibration Port (Graylock)
10 %
没有流型调整器 的情况
Dual-Gamma Ray Sensor
+/- 10% relative
+/- 5% relative
Water Cut
+/- 2% absolute
+/- 1% abs.
MFM-2000 介绍
• MFM 性能
防爆等级 安全等级 EEX d IIBT6\T4 IP56
技术规范
• 基本数据
口径 设计压力 设计温度 操作压力 操作温度 主管线材质 撬装重量 外形尺寸 6英寸 4.65兆帕 95度 2.06兆帕 26～80度 SS316 1650公斤 2300 X 1580 X 2255 mm3
伽马传感器
• 安全保护
检查 甘肃放射性保护办公局评价了MFM－2000 型的放射性和保护的性能。该局签署的评 价报告表明“流量计的放射性剂量属于没 有必要限制现场操作的水平”
温度及压力补偿
• 流体计算机的温度传感计安装在管线1和管
线2的交叉口，多相流量计的温度测量用来 对气流率的温度补偿。 两套压力传感计分别用来测量管线1 和管线 2的压力值，多项流量计的压力测量为了气 流率的压力补偿。
闭，管线1上的气动阀开。
基本流程
• 三相流体流进管线1的测量单元，4英寸的
单能伽玛传感器用来测量气液比，并且后 来的总液量是由4英寸文丘里流量计来测量 的，流体流进流行调整器，通过在较低位 置的取样装置将会进入双能伽玛传感器测 量含水率。其余液体将会从4”管线中流出。
基本流程
• 当测量到的压力值低于在管线1上的压差计设定的
伽马传感器
• 安全保护
相关要求 在没有厂家和政府安全保护部门的批准， 严禁分解放射源。
用户必须采取有效措施防止源丢失，被盗。 海默监察员定期的检查源安全和泄漏情况。
伽马传感器
• 安全保护
相关要求 当密封源将要不再使用时必须及时的咨询 海默；更换相同的源是必要的。如果不这 样的话，海默的监察员将会被派出来收集 源。用户不必临时性的拆除或处理源。
MFM 多相流量计
WHPD-孙英喆
主要内容
• MFM－2000介绍 • 技术规范 • 工作原理及基本流程 • 文丘里流量计 • 伽马传感器 • 常见故障分析 • 安全参数
MFM-2000 介绍
• 计量原理
MFM－2000 型的多相流量计利用放射性的 吸收技术来测量多项流体的每一相的比例， 采用文丘里管测量总的流量 .
Modules Measurements Calculated
αg – Gas fraction
∆p
WLR
ρmix= (1-αg) {ρo + WLR(ρw - ρo) + αg.ρg
Slip Law
Qmass Total
Q oil = ( 1-GVF ).( 1-WLR ) . Q total Q water = ( 1-GVF ).WLR . Q total Q gas = GVF . Q
伽马传感器
• 测量原理
伽马射线是由放射性同位素发出的电磁辐射。伽 马射线有穿透介质的能力，不同的介质吸收不同 量的伽马射线。当伽马射线穿过管线里流动油气 水混合流体时，由于伽马射线的衰减，这种衰减 是由混合物中分子的电子和原子核造成的，并且 不同的成分有不同的衰减，在管线的一端安装非 接触型的成分相比例仪器，在另一端装有探针， 在这种条件下射线的穿透量能被探测到。
以将传感器内的杂质 排出 若杂质堵塞严重，应 停止测量，清空设备， 拆卸含水仪，给予处 理。
油品性质发生变化
• 重新设置参数 • 离线标定
使用安全
• 伽马传感器
安全保护 相关要求 在没有厂家和政府安全保护部门的批准，严禁分 解放射源。 用户必须采取有效措施防止源丢失，被盗。海默 监察员定期的检பைடு நூலகம்源安全和泄漏情况。
测量管段 探测器 源仓
241
Al plate 60keV

Am
Ag plate
护罩
密封垫 密封垫 防爆筒
241
,X
Am
60keV 22.5keV
241
多相流
Am
放射源
放射源
Americium-241 Half life: 433 years
伽马传感器
• 安全保护
标准 MFM－2000所用的放射源符合GB16368－ 安装有密封性放射源的流量计的放射性保 护标准
技术规范
• 测量范围
液体流率 气体流率 含水 35~2500M3/D 80～2000Sm3/D 0～100％
工作原理
WLR
Total Flow Rate
GVF
海默多相流测量的基本原理
Single Gamma Sensor Venturi Sensor Dual Gamma Sensor SINGLE
MFM-2000 介绍
• 主要部件
文丘里流量计 单独的伽玛传感器 二重的伽玛传感器（测含水） 数据采集单元 多相流量计的微机 防爆接线箱 压力传感计 温度传感计 整体撬装
MFM-2000 介绍
计量精度
GVF Gross Liquid Flow 0%~ 60% Gas Flow Uncertainty Repeatability
下限时（也就是说，当流率减少到某一范围时）， 指令被发送到两个气动阀的执行机构，用来控制 管线2的气动阀被打开，同时管线1上的气动阀关 闭，计量单元转向管线2，此时多相流量计的2英 寸单能伽玛传感器测量气液比，后来的总流量由2 英寸的文丘里流量计测出，然后流体流进流形调 整器，含水率由在较低位置的双能伽马传感器测 出. 反之亦然。
文丘里流量计 — 工作原理
P
QV KCEd
DP
2
mix
文丘里流量计是一种差压式流量计。
差压式流量计的基本原理是：在充满流体的圆管中设置文丘里或喷嘴之 类的节流件，当流体流经节流件时，在其上、下游侧就会产生静压力差， 该静压力差与流过的流量之间有一个固定的函数关系，只要测得静压力 差就可以由流量公式求得流量。
文丘里流量计 — 差压式流量计的组成
节流装置：即差压流量计的流量传感器； 取压系统：由取压口、引压管、隔离罐和五阀组构成；
压差测量装备：差压计或差压变送器；
辅助仪表：压力、温度变送器、二次积算仪表等。
文丘里流量计
• 特殊配置
为了适合于多相油气井不同生产率的需要，增加 文丘里测量范围，不同的测量系统被配置。这里 的文丘里流量计计量系统被配置同时带有两个压 力传感计。一个设置在低的压差值，另一个设置 在高的压差值。在计量过程中流程计算机将自动 的选择需要的压差传感计（转换点已经被设置在 流程计算机里）。
GVF < 10%
RA
5%
含水率的
2%
10 20 30 40 50 60 70 80 90
绝对误差 - 2 %
1’’1/2Valve -5%
GVF (%)
- 10 % - 15 %
用流型调整 器的情况
½’’ Liquid Sampling point
文丘里流量计
• 原理
文丘里流量计是压差计类型的流量计，参照标准 ISO5167和GB2624设计。 当混合流体通过文丘里流量计时，将会产生压差 并且压力降会推进流体流过，从而产生流率。 对于油气水的混合流，考虑到不同的气液比和气 液间滑动影响，在设计软件，文丘里流率的计算 公式提供了一些必要的修正。
常见故障
• 总流量偏差 • 计量含水率偏差
总流量偏差
硅油或甘油填充 杂物堵塞，导致压差测 量不准
含水率偏差较大
• 气体影响 • 杂质影响 • 油品性质发生变化