油气水三相流中涡轮流量计测量特性研究
气体涡轮流量计K-qv曲线特性研究
气体涡轮流量计K-qv曲线特性研究陈文琳;刘敦利【摘要】通过对1台DN80气体涡轮流量计在1m3/h～1.5qmax流量范围内进行实验,得出气体涡轮流量计的仪表系数K与流量qv之间的特性曲线,表明在0.8qmin以下仪表系数不稳定,流量计超差;在qmax～1.5qmax范围内仪表系数稳定性最好,流量计准确度最高.由此说明实验所选型号的气体涡轮流量计,仪表系数在标称流量范围以外仍有可能满足计量要求,特别是大于标称流量上限后仪表系数仍然稳定,在学术研究领域扩展了思路,也为选型应用提供了借鉴的经验.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2014(030)007【总页数】3页(P39-40,55)【关键词】气体涡轮流量计;仪表系数;流量;特性曲线;标称流量【作者】陈文琳;刘敦利【作者单位】新疆维吾尔自治区计量测试研究院,新疆乌鲁木齐830011;新疆维吾尔自治区计量测试研究院,新疆乌鲁木齐830011【正文语种】中文气体涡轮流量计具有精度高、测量范围宽、重复性好、压力损失小、耐高压、多种显示方式、安装维修方便、耐腐蚀等优点[1]，已被广泛应用于天然气贸易结算计量，甚至还作为量值传递的标准仪表[2]。
根据其计量原理，流量计的传感器应有一个经标准装置检定给出的仪表系数，其精度和流量范围必须满足流量计技术规范的要求，正确的仪表系数值是保证流量计计量精度的最基本保证。
在理想状态下，也就是假定涡轮处于匀速运动的平衡状态，机械摩擦阻力矩和流体阻力矩都足够小甚至可以忽略不计的状态，仪表系数与流量的关系为（1）式[3]：式中：f为脉冲频率；qv为流体体积流量；Z为涡轮叶片数；θ为叶片结构角；A为流通截面积；r为叶片平均半径。
可见，理想特性仅与涡轮流量计的结构参数有关，与流体的流动状况无关，仪表系数为一个常数，在K-qv图上为一平行于横轴的直线。
在已报道的很多文献及书籍中，作者都通过建立数学模型来对气体涡轮流量计的工作特性进行较为详细地分析与描述[1,3-4]。
油、气、水三相流检测技术的研究
流钵戆穗嶷交凭大等等。穗舅＃是我鏊诲多涵蛩毫经蹩予嚣采静中浚鬻，含窳率
高达９０％以上，造成电容测量等技术难以应用。
１．２誊前在多攥流蔫量率采用翡技术方法
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楣流进行流量总量的测量。２、对三相流中不同相的褶分率的测量“。
｛。２。１多橙流流量斡主要测量方法
赣江夫学臻士学袋谂空
型的撩液率，过高估计了分层波状流、段塞流和环状流流型的持液率，而且该
模型谯应用时需要用迭代方法求解，并且在巢魑情况下会出现黉根。有关学者 针对以上问题改进了Ｔａｉｔｅ卜Ｄｌｌｋｌｅｒ模型，Ｇ．Ｈ Ａｂｄｕ卜Ｍａｊｅｅｄ利用所得到的试 验数搬对液遴模型进行了验｛芷，其计算结果明鼹优于原有模型秘其它预测方法
浙江大学 硕士学位论文 油、气、水三相流检测技术的研究 姓名：刘晓宇 申请学位级别：硕士 专业：检测技术与自动化装置 指导教师：杨江 20060501
浙江大学硕士学位论文
摘
要
油、气、水三相流广泛存在于石油工业中，对于三相流的测量具有重要的 意义。然而，由于多相流在流动过程中流型复杂，成分多变，到目前为止，具 有实用价值的多相流量计很少。 本文以油、气、水三相流的测量为研究方向，比较了国内外现有的多相流 测量方法，提出了一种基于超声波传感器、电容传感器、射频传感器等多传感 器的测量方案。 本文主要内容如下： １．介绍了多相流测量技术的发展现状和重要意义，针对已有检测方法中 存在的问题，提出了多传感器的测量方案。 ２．基于游标卡尺测量原理，提出了用于测量微小时间差的时间比例放大 技术，对时间差先放大，后测量，且放大比例可以通过反馈自动调节。 该方法具有结构简单，分辨率高等优点，被用于测量超声波的传播时 间差。
涡街流量计在不同流体介质下的计量特性及影响
涡街流量计在不同流体介质下的计量特性及影响近年来涡街流量计依靠其结构简单、无可动部件、压损小、量程比宽等优点被广泛应用于液体、气体和蒸汽等介质的流量计量领域中。
目前，国内外对于涡街流量计的量值溯源，普遍认为可以进行跨介质标定，如姜仲霞等认为在一定雷诺数范围内，涡街流量计旋涡分离频率对被测流体压力、温度、粘度和组分变化不敏感，在几何相似和动力相似条件下可用一种典型介质( 水或空气) 进行标定。
基于这种认识，在对用于蒸汽计量的涡街流量计进行量值溯源时，同时受限于蒸汽实流检测装置运行成本高、安全性等因素，实际工作中通常使用水介质或者空气介质代替蒸汽介质进行实流标定。
但由于蒸汽介质具有高温、高压、可压缩等特点，实际工作状态与标定介质空气或水相去甚远。
随着涡街流量计在蒸汽计量领域越来越广泛的应用，计量纠纷也不断见诸报道，引起了人们的关注。
研究人员针对涡街流量计在不同流体介质下的计量特性以及影响涡街流量计计量特性的可能因素进行了大量研究。
郑灿亭从流体力学角度出发，根据相似原理分析了压缩空气代替蒸汽进行蒸汽流量计检定的可能性。
顾永伟等对涡街流量计进行了空气和蒸汽实流标定测试对比分析，结果表明两者标定流量对比误差为2.5%。
徐立毅对介质温度、介质雷诺数、检定管道内径与涡街流量计测量管径不匹配、旋涡发生体尺寸改变等引起涡街流量计仪表系数变化的因素做了分析。
Vershinin和Polkovnikov采用数值模拟的方法研究了旋涡发生体形状对涡街流量计中流动特性的影响，结果表明：蘑菇型发生体下游旋涡脱落稳定性更好，且斯特劳哈尔数随流速( 雷诺数) 变化较小。
许文达等从可压缩流体的流体力学方程出发对涡街流量计的流场进行了分析，将介质可压缩性对涡街流量计计量特性的影响归结到流体等熵指数κ，得出介质可压缩性会造成仪表系数K值增大，且随介质来流速度的增大这种偏差逐渐增大，文章还通过实流测试和CFD仿真得到涡街流量计在空气和水介质下的仪表系数偏差，验证了理论分析。
生产测井油气水三相流动流型研究
（ ． 河 石 油 勘 探 局 测 井 公 司 ， 锦 １ ４ １ ； ２ 油 气 资 源 与 勘探 技 术 教 育 部 重 点 实验 室 （ 江大 学 ）荆 州 ４ ４ ２ ） １辽 盘 ２ ０ ０ ． 长 ， ３ ０ ３
（ ．Ｌ ａ ｈ ｌ Ｌ ｇ ｉ ｇ Ｃ ｍｐ ｎ Ｐ ｉ １ ４ １ ， ｈ ｎ ； ２ Ｋｅ ａ ｏ ａ ｏ ｙ ０ ｘ ｌｒ ｔ ｎ Ｔｅｈ ｏ ｏ ｉｓ ｏ ｌ ｎ ａ １ ｉｏ ｅＷｅｌ ｏ ｇ ｎ ｏ ａ ｙ， ａ ｎ ２ ０ ０ Ｃ ｉ ａ ． ｙＬ ｂｒｔｒ ＿ 厂Ｅ ｐ ｏ ａ ｉ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｒ ｄ Ｇ ｓ ｏ ｆ Ｏｉ ａ Ｒｅｏ ｒｅ Ｙ ｎ ｔｅＵｎｖ ｒｉ ） Ｍ ｉｉｔｙｏ ｄ ｃ ｔ ｎ， ｉ ｇ ｈ ｕ ４ ４ ２ ， ｈ ｎ ） ｓ ｕ ｃ ｓ（ ａ ｇ ｚ ｉｅ ｓｔ ， ｎｓｒ ｆ Ｅ ｕ ａ ｉ ｙ ｏ Ｊ ｎ ｚ ｏ ３ ０ ３ Ｃ ｉａ
０ 引 言
油 、 和水从地层进入生产井 后 ， 气 在井筒 中形成 了
时使得油水 的分布更加复杂 ， 流型变化较大． 到 目前 为 止 ， 国内外 对 单 相流 动 和 两 相 流动 中 的流 型研 究 很 多 ， Ｈａｏ 、 ｉ ｌＯｒ ｉ ｅ ｋ 等 如 ｓ ｎ Ｔａｔ 、 ｋｓ ｗｓ ｉ ｅ ｚ
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涡轮流量计特性研究
涡轮流量计特性研究一．涡轮流量计原理及结构1）工作原理涡轮流量计的原理示意图如图3-1所示．在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑．当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。
在一定的流量范围内，对一定的流体介质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比，因此，通过旋转角速度可得知流体流量．气体涡轮流量计的实用流量方程为qv=f/Kqm=qvρ式中 qv,qm－分别为体积流量，m3/s，质量流量，kg/s；f－流量计输出信号的频率，Hz；K－流量计的仪表系数，P/m3。
ρ－流体密度。
2）涡轮流量计的仪表系数K与流量的关系k一qv的关系曲线称为涡轮流量计的特性曲线，理论上k一qv，关系应该是确定的，但实际上由于在不同的流动状态下，流体产生阻力机理不同，效果也不同，所以使特性曲线成为曲线形状。
涡轮流量计的仪表系数K与流量（或管道雷诺数）的关系曲线如图2所示，仪表系数可分为二段，即层流区和紊流区。
在层流区段，特性受轴承摩擦力，流体粘性阻力影响较大。
紊流区的特性与传感器结构尺寸及流体粘性有关，具体关系如下：O KoK最大流量图2 涡轮流量计特性曲线（l)在层流区，当流量大于传感器流量下限时为层流流动状态，仪表系数k 将随流流量Q 的增加而增大。
（2)在紊流流动状态下，仪表系数k 仅与仪表本身结构参数有关，而与流量Q 、流体粘度拼等参数无关，可近似为一常数。
只有在这种状态下，仪表系数k 才真正显示了常数的性质。
仪表系数k 为常数的这个区间，也就是该流量计的流量测量范围。
（3)若涡轮流量计只有理想特性的话，不论流量如何变化，总可以使累积流 量、瞬时流量的误差为零。
一般涡轮流量计特性曲线的大致趋势，是在进入测量范围(即进人紊流流动状态)以内，随流量的变化其仪表系数K 也会有变化，通常其变化幅度左右流量计的测量精度。
（4)在层流与紊流交界点上，特性曲线上k 有一个峰值，其位置受流体粘 度的影响较大。
油井伞集流油气水三相流流动参数的软测量方法
油井伞集流油气水三相流流动参数的软测量方法
金宁德;赵鑫;郑华;陈景霞
【期刊名称】《化工学报》
【年(卷),期】2006(57)12
【摘要】基于伞集流涡轮流量计与放射性持水率-密度计组合仪在油气水三相流流动环中的动态测量特性,建立了三相流总流量及分相含率的人工神经网络软测量模型.由于集流伞存在流体非线性漏失,集流后测量通道内流型复杂多变,在软测量模型中考虑了油水流型特性的影响.人工神经网络训练与学习采用了Levenbery-Marquardt非线性阻尼最小二乘算法,模型检验结果表明:对泡状流及段塞流流型,利用该模型可以实现较高精度的总流量及分相含率预测,为伞集流油气水三相流测井信息处理提供了一种有效方法.
【总页数】7页(P2847-2853)
【作者】金宁德;赵鑫;郑华;陈景霞
【作者单位】天津大学电气与自动化工程学院,天津,300072;天津大学电气与自动化工程学院,天津,300072;大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司,黑龙江,大庆,163412;大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司,黑龙江,大庆,163412【正文语种】中文
【中图分类】O359.1
【相关文献】
1.油气水三相流动时的产能预测方法研究 [J], 胥元刚
2.伞集流油气水三相流涡轮流量计统计模型研究 [J], 金宁德;周勇桂;王微微;李军;郑华
3.油气水三相流动时油井含水率预测方法研究 [J], 陈紫薇
4.基于USB的油气水三相流流动参数采集系统设计 [J], 胡实;韩连福;赵鸣;张自成;王延军;刘兴斌
5.基于小波神经网络的油气水三相流相含率的软测量方法 [J], 周云龙;袁俊文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
伞集流油气水三相流涡轮流量计统计模型研究
摘要 ：伞集流器存在非均衡及非线性 的油气水三相 流流体 漏失 ， 使伞集 流后 测量通道 内流 型复杂 多变 ， 致 建立三 相流涡轮流量计物理模 型存在 困难 。基 于伞 集流涡轮流量计与放射性密 度一 持水 率计 组合仪 在油气水 三相流流 动 环 中的动态试验结果 ， 建立 了三相流涡轮流量计统计测 量模 型 ， 该模 型考虑 了三相流 等效 “ 液” 气 滑脱速 度及流 动 密度因素 ， 回避 了复 杂流型对测量模型影 响。该模型 预测三相 流总流量 过程相 对简单 ， 具有 良好的计算 结果 收 且 敛 特性 。检 验结 果表明 ， 集流 涡轮 流量 计与放 射 性密 度一 伞 持水 率计组 合测 量 可 以有效 地测 量油 气水 三 相流 总
伞 集 流 油 气 水 三 相 流 涡 轮 流 量 计 统 计 模 型 研 究
金宁德 ，周 勇桂 ，王微微 ，李 军。 ，郑 华。
（． １天津大学 电气与 自动化工程学 院 ， 天津 ３ ０ ７ ； ２ 大庆石油学 院地球物理 系 ， ０ ０ ２ ． 黑龙江 大庆 １３ １ ； ６ ３８ ３ 大庆油 田有限责任公司测试技术服务分公司 ， 龙江 大庆 １ ３ １ ） ． 黑 ６ ４ ２
ｆ ｗｒ ｔ ．Ｔｈ ｏ ｅ ｏ ｓｄ ｒｄ ｔ ｅ ｅｆ ｃｓ ｏ ｑ ｉａｅ ｔ“ ａ —ｉｕｄ” ｓｉ ｅｏ ｉｙ ａ ｄ ｆｏ ｎ ｌ ｏ ａｅ ｅｍ ｄ ｌｃ ｎ ｉｅ ｅ ｈ ｆｅ ｔ ｆｅ ｕ ｖ ｌｎ ｇ ｓｌ ｉ ｑ ｌ ｖ ｌ ｃｔ ｎ ｌｗｉｇ ｐ ｄ ｎ ｉｙｏ ｈ ｅ ｈ ｓ ｌ ｗ ｎ ｖ ｉｅ ｈ ｏ ｐ ｅ ｌ ｗ ａｔ ｒ ｆｅ ｔｏ ａ ｕ ｅ ｅ ｔｍｏ ｅ． ｅ ｓｔ ｆｔ ｒ ｅｐ ａ ｅ ｆ ｏ ａ ｄ ａ ｏｄ ｄ ｔ ｅｃ ｍ ｌｘ ｆ ｏ ｐ ｔｅ ｎ ｅ ｆｃ ｎ ｍｅ ｓ ｒｍ ｎ ｄ １ Ｔｈ ｓｍｏ ｅ ｓｒ ｌｔ ｅ ｓｍｐ ｅｔ ｒ ｄｃｅｔ ｒ ｅｐ ａ ｅ ｆ ｗ ａｅａ ｄ ｈ ｓａｇ ｏ ａｃ ｌｔｎ ｏ ｖ ｒ ｉ ｄ ｌ ｅａｉ ｉ ｌ ｏ ｐ ｅ ｉｔ ｈ ｅ ｈ ｓ ｌ ｉ ｖ ｏ ｒ ｔ ｎ ａ ｏ ｄ ｃ ｌｕ ａｉｇ ｃ ｎ ｅ — ｇ ｎ ｅｃ ａａ ｔｒｓ ｉ． ｅｍ ｏ ｅ ｅ ｉ ｃ ｔｏ ｅ ｕｔ ｈ ｗ ｈ ｔｗｅｃ ｎ ｓｉ ｆｉｉｎ ｌ ａ ｕ ｅｔ ｅ ｅ ｃ ｈ ｒｃ ｅｉｔ Ｔｈ ｄ １ｖ ｒｆ ａ ｉｎ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ａ ｔ １ｅｆｃｅ ｔｌ ｍｅ ｓ ｒ ｈ ｃ ｉ ｌ ｙ ｔ ｔ ｌ ｌｗｒ ｔ ｆｏ ｌ ａ－ ｔ ｒｔ ｒ ｅ ｐ ａ ｅ ｆ ｗ ｓｎ ｈ ｕ ｂｎ ｌｗｍ ｅｅ ｔ ｈ ｅａ ｙ ｅ ｏ ａ ｏ ａ ｅｏ ｉ ｇ ｓｗａ ｅ ｈ ｅ ｈ ｓ ｌ ｆ － ｏ ｕ ｉｇ ｔ ｅ ｔ ｒ ｉ ｅ ｆ ｏ ｔ ｒｗｉｈ ｔ ｅ ｐ ｔ ｌｔ ｐ
涡轮流量计测量方法研讨(ppt 34页)
u 2
Vz Tr
Trf
Trm Tre
fr qvu2cos2
根据流体力学中的连续性方程，进、出口轴向流量相等：
qv1qv2 qv
A 1 u 1si1 n A 2 u 2si2 n
A1 A2
u2sin2u1
2
ur1
1
u1
u1 u2sin2
• 注意每运行一年，应进行全面检查、检定 仪表系数。
• 传感器拆下不用时，应在清洗后两端加保 护套，妥善保存。
ur1u1co1s0
ur1
1
u1
出口速度分析：
u2——流体离开涡轮叶片的绝对速度 α2——出口速度u2与圆周方向夹角 u2sinα2——出口速度u2的水平方向分量 u2cosα2——出口速度u2的圆周向分量
ur1
1
u1
2
u2 cos 2
u1 u2sin2
u2
根据动量定理： f tm u2m u1
f Kqv
流量： q v
f K
信号检测放大器工作原理：
信号脉冲频率： f
式中：
Kqv
流量：q v
f K
K——涡轮流量计的仪表系数，1/L或1/m3。 单位体积流量的脉冲数。
理想情况: K 应为一常数。
K
q
6.1.2 涡轮流量计特性分析
⑴ 对叶轮作受力分析：
流体对叶轮的推动力矩Tr； 轴与轴承之间的机械摩擦阻力矩Trm； 流体对涡轮的粘性阻力矩Trf； 信号检测器放大器的电磁阻力矩Tre；
• 阻力矩中主要为机械摩擦阻力矩Trm ，流体粘性阻
力可忽略， Trf 0 。 • 输出脉冲频率为零，f 0 ，即 • 整理得：
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。
油水两相流粘度变化对涡轮流量计测量影响的实验研究
４４ ３
中
国
造
船
学 术 论 文
油相 含率 限定在 一个非 常有 限的范 围 内，因此 ，对 于全油相 含率 范 围内的变化 及高粘 油相对 于涡轮流 量计 测量造 成 的影响等 ，还 有待进 一 步的研 究 。
应用涡轮流量计来进行两相流量的测量研究。例如，Ｊｈ ｓｎ和 Ｆ ｒ ｌ在 ｌ９ ｏｎｏ ａｏ ｒｌ ９５年应用涡轮流量计测
量 了水 气两 相流 的混合 流量 ，给 出 了不 同气 相含 率条件 下误 差随 流量 变化 的 关系 曲线【。结果发 现 ， ｊ ｊ 随 着气 相含 率 的增 加涡 轮流量 计 的误差 逐渐 增大 ， 在气相含 率低 于 ２％时 ， 差可控 制在 １． ５ 误 ２５ ％以内 。 对 于 油水流 动 ， ｋ ａ和 Ｈａ （９ ９ 应 用 涡轮 流量计 对低 粘度 油和水 两相 流 的混合 测 量进行 了测量 。 Ｓｅ ｌ １９ ） ｌ 试 验 中 ，油 相含率 的范 围为 ３ １％和 ８％～ ７ ％～ ５ ５ ９ ％，实验 结果 说 明对于 油相 粘度 （Ｏ ａ）较 低 的油 １ｍＰ ｓ 水 两相 流动 ，涡轮 流量 计的误 差可 以控 制在 １ ％以内 。由于测 量主要 针 对低 黏度 的油水 两相 流 ，并且
油水 两相流粘度 变化对涡轮流量计测量影响
的实验研 究
李 东晖，丰飞飞 ，许 晶禹，吴应 湘
（ 中国科 学院力学研究所 ，北京 １０ ９ ） ０ １０
摘
要
利用涡轮流量计测量了油水两相流动时的混合速度 ，重点研究 了油相粘度 变化和流量计入 口油水相含率
油气水三相流流型国内外实验研究进展
属性 的处理将 可得 到更精 确的结 果 。流体 动力 系统处 在不 同 的流型下 ， 动力 学性 质 、 间质 量及 热 量传 递 的差 异 很 大。 其 相
准确地识别动力系统 的流型是进行 工业设 计及放大 的前提 …； 多相流流型的准确 客观识 别是 实现 多相 流精确 计量 的途径 之
果 。
［ 流型的准确判定对两相流和三相 流的截面含气 率和压 降 ；
的计算都是至关 重要 的ｌ 。因此 ， 液多 相流 中流 型 的理解 、 ３ Ｊ 气
描绘和预报 已成为多相流领域最重要 的问题之一 。 石油工业 中的油气水混合物 多相流 中， 由于存在 着互不 相
１９ 年 ， 国汉 诺威 大 学 的 Ｓ ｐｌ ｒ ９１ 德 ｔ ｅ ｇ等学 者ｌ 采 用对 比 ａ ｂ ｅ ６ Ｊ 法， 对流型 进 行 了 研究 。设 计 了 ２套 试 验 环 道 ， 管径 分 别 为 ２ ． ｉｎ和 ５ ｌ， ３８ ｎ ｌ ９ｉｎ 管道发展段长度 为 １ ｎ ０ｍ和 ３ 以白油为油 ５ｍ． 相 ， 密度 为 ８８ｋ／ ￣黏 度 为 ３ ． Ｐ ・， 水表 面 张力 为 其 ５ ｇｍ ， １０ｍ ａ ｓ油 ５ ． ｍ ／ 气 相 表 观 速 度 为 ０～４ ｍ／， 相 表 观 速 度 为 ３５ Ｎ ｍ． ｓ液 ０２６ｍ ｓ ０２４ｍ ｓ油水 比为 ０ ２ 、 ． ０７ 。他们指 出： ．２ ／和 ．４ ／ ， ．５０５和 ． ５ 假 如不考 虑油水 之 间的分 散程 度 ， 水平 管 中， 在 观察 到油气 水 三相流 的流型与气液两相 流相同。在低流量 下 ， 气水三相按 油
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麓
技 术
设 备
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水平管油气水三相流动特性模拟和实验研究的开题报告
水平管油气水三相流动特性模拟和实验研究的开题报告【摘要】本文将主要研究水平管道内油气水三相流动的特性模拟和实验研究。
首先，介绍了研究背景和意义；其次，对国内外研究现状进行了概述；随后，给出了研究内容、研究方法和技术路线；最后，对研究的预期目标和意义进行了探讨。
【关键词】水平管道；油气水三相流动；模拟；实验研究【研究背景和意义】油气水三相流动是油田生产流体输送过程中重要的一种流动形式。
在油气场开发中，三相流动极易导致发生泄漏事故，如油气泄漏、管道爆炸等，严重危害了生产系统的安全稳定运行。
因此，对水平管道内油气水三相流动的特性进行深入研究，对保障生产系统的安全运行具有重要意义。
【研究现状】当前，国内外关于水平管道内油气水三相流动的研究多数为数值模拟和实验研究。
数值模拟主要采用CFD软件对油气水三相流动进行模拟，通过对流场、分布、物理性质等参数的计算，分析流动规律和特性。
实验研究主要包括物理试验和数值试验两种形式，在实验室和现场环境中进行。
物理试验主要通过建立类似于实际场景的模型进行，采用测量、观察等方式获取实验数据。
数值试验主要利用小尺度模型进行，通过模拟实际比例的流场，获取流动参数。
目前，国内外学者在三相流动的数值模拟和实验研究方面取得了很多有意义的成果。
但是，针对水平管道内油气水三相流动的研究还不足，需要进一步深入探讨。
【研究内容、研究方法和技术路线】1. 研究内容（1）建立水平管道内油气水三相流动的模型（2）模拟水平管道内油气水三相流动的流场、分布、物理性质等参数（3）实验研究水平管道内油气水三相流动的特性（4）分析水平管道内油气水三相流动的规律和特性2. 研究方法（1）基于CFD计算仿真（2）实验室物理试验3. 技术路线（1）建立水平管道内油气水三相流动的数学模型（2）运用CFD软件对数学模型进行仿真（3）实验室建立水平管道三相流动仿真模型（4）对实验数据进行处理、分析和研究【预期目标和意义】通过本文的研究，预期实现以下目标：（1）建立水平管道内油气水三相流动的模型（2）利用CFD软件模拟油气水三相流动的流场、分布、物理性质等参数（3）实验研究水平管道内油气水三相流动的特性（4）深入分析水平管道内油气水三相流动的规律和特性该研究的意义在于：（1）为油气田开发提供有力的理论支持；（2）为生产系统的安全稳定运行提供科学依据。
气液两相和油气水三相段塞流流动特性研究的开题报告
气液两相和油气水三相段塞流流动特性研究的开题报告一、研究背景和意义气液两相和油气水三相段塞流是常见于石油化工等领域的复杂多相流动形态。
该流动形态不仅对于生产过程中的流量计量和流体输送具有重要意义，同时也对于油气田勘探和工程开发中的井壁损害以及地下水资源的保护具有重要意义。
因此，对于气液两相和油气水三相段塞流的流动特性研究具有重要的理论和实际意义。
近年来，随着计算机模拟技术的不断发展，气液两相和油气水三相段塞流的数值模拟研究逐渐成为研究的热点，但是目前对于该流动形态的实验研究相对较少。
因此，通过实验验证数值模拟结果的可靠性，进一步探究气液两相和油气水三相段塞流的流动规律和特性对于该领域的研究和应用都有着积极的推动作用。
二、研究内容和方法本研究将通过建立实验平台，研究气液两相和油气水三相段塞流的流动特性。
具体研究内容包括：1.设计实验流程和参数根据实验平台的特点和研究需要，设计合理的实验流程和相关参数，包括流量、压力、温度、管径、流速等。
2.制备实验样品根据实验需要，制备不同比例的气液两相和油气水三相样品，提高实验数据的可信度。
3.进行实验研究在实验平台上对气液两相和油气水三相段塞流进行实验研究，记录实验数据，并分析数据结果。
4.对实验数据进行分析和处理将实验数据进行统计和处理，得出气液两相和油气水三相段塞流的流动特性和规律。
5.对实验结果进行评价和验证通过与已有实验结果进行比较和分析，评价和验证本实验结果的可信度和重要性。
三、预期成果和意义本研究预期通过实验研究，得出气液两相和油气水三相段塞流的流动特性和规律，为该流动形态的数值模拟提供可靠的实验数据和用于生产管线中的参数选择。
同时，通过对实验结果的评价和验证，推动气液两相和油气水三相段塞流的研究进一步深入，为相关领域的工程应用提供理论支持。
气液两相和油气水三相段塞流流动特性研究
气液两相和油气水三相段塞流的流动特性研究1.本文概述随着石油工业的发展，对油、气、水三相流动的研究越来越受到重视。
段塞流作为一种特殊的流动形式，经常发生在石油生产和运输过程中。
段塞流的特点是流体在管道中以段塞状周期性运动，这对管道的输送效率和安全性有重大影响。
深入研究气液两相和油气水三相段塞流的流动特性，对提高油气输送效率、确保管道安全运行具有重要意义。
本文旨在系统研究气液两相和油气水三相段塞流的流动特性，包括流型识别、压力损失、流动稳定性等方面。
通过对不同条件下段塞流流动特性的实验研究和理论分析，揭示了段塞流的形成机理和演化规律，为油气管道的优化设计和安全运行提供了理论支持。
本文首先介绍了段塞流的基本概念和研究背景，然后对气液两相和油气水三相段塞流流动特性进行了详细的实验研究。
通过改变流量、压力和温度等参数，观察和分析段塞流型的变化和流动特性的演变。
同时，将理论分析与数值模拟相结合，对实验结果进行了解释和验证。
本文总结了气液两相和油气水三相段塞流流动特性的研究成果，指出了研究中存在的问题和不足，并展望了未来的研究方向。
本文的研究成果对深入了解段塞流的流动特性，优化油气管道的设计和运行具有重要的参考价值。
2.气液两相段塞流的理论基础在油气田开发过程中，气液两相段塞流是一种常见的多相流现象，对油气开采的效率和安全性有着重大影响。
段塞流是一种复杂的流动模式，其特征是在气体和液体之间的管道中交替形成大气泡（气塞）和液块（液塞）。
这种流动模式的形成与多种因素有关，包括流体的物理特性、管道的几何尺寸、流速、压力和温度。
研究气液两相段塞流的理论基础，旨在通过深入分析流动特性，建立描述和预测段塞流行为的数学模型。
这些模型通常需要考虑气体和液体之间的相互作用，如滑动速度和液膜效应。
滑移效应是指管道中气体和液体流速的差异，而液膜效应是指当气泡在管道中上升时，液体与管道壁接触形成的薄膜。
段塞流的研究还需要关注流体动力学中的不稳定性问题，如液塞的波动和破裂，以及气塞的合并和分裂。
油气水三相流的特性及模拟方法
油气水三相流的特性及模拟方法油气水三相流作为一种复杂的流体现象，在石油、化工、能源等众多领域中具有重要的应用价值。
本文将会从油气水三相流的特性和模拟方法两个方面进行探讨。
一、油气水三相流的特性（一）流态分类油气水三相流的流态分类主要包括气水两相流、油水两相流、气油两相流和三相流。
其中，气水两相流中气与水相互穿插，水体内部少有气泡；油水两相流中油和水相互穿插，水体内部少有油滴；气油两相流中气体和油体相互穿插，油体内部少有气泡；而在三相流中，油、水、气三相均相互穿插，且分布均匀。
根据油气水三相流的实际情况，合理地选择流态，对三相流的模拟具有重要的意义。
（二）油气水三相流的分散相和连续相在油气水三相流中，液体和气体两相（油水两相、气水两相或气油两相）被称为分散相，从而形成了包含油、水、气三个相的三相流。
在连续相中，油、水、气三相之间的交界面则被称为分界面。
由于不同相之间具有不同的物理性质，如密度、黏度等，因此求解分散相和连续相之间交界面处的流体力学参数十分困难。
目前，常用的方法是将分散相所占据的体积划分成网格，利用有限体积法、有限元法等数值方法来模拟油气水三相流。
（三）油气水三相流的流动规律油气水三相流中，液相和气相的物流性质存在一定的规律性。
液相沿管道底部流动，气相在管道顶部流动，两相均沿管道中心线紊动。
由于液相的黏度大，所以在气相、液相均流的情况下，由于阻力不同，液相会向管道内壁集中，形成液膜。
油气水三相流中，液膜的生成和液膜的运动对油气水三相流的流动规律具有重要的影响。
二、油气水三相流的模拟方法（一）欧拉-拉格朗日方法欧拉-拉格朗日方法是一种常用的数值计算方法，其主要思路是将流动问题转化为粒子之间的相互作用。
在该方法下，流场和粒子场分开求解，通过数值模拟，可以预测流场和粒子场的运动状态。
然而，由于欧拉-拉格朗日方法仍然需要求解分散相与连续相之间交界面处的流体力学参数，其计算结果不够精确，因此在实际应用中常常需要结合其他数值方法。
油井三相流体计量技术的应用研究
上述过程中油、水分相流量的计算公式可根 据质量守恒原理推导得出：
!O =［ !（O !w - !）!］［/ （! !w - !O ）］ !w =［ !（w ! - !O ）!］［/ （! !w - !O ）］ 式中，!、!O和 !w分别为混合液体、原油和伴生水 的质量流量，g / S；!、!O 和 !w 分别为混合液体、原油 和伴生水的密度，g / cm3 。 在上述计算公式中忽略了液相中残余气体的 影响，这主要是由于其密度远远小于液相的密度， 即使液相中仍含有较多的残余气体，其质量也非 常小，不会影响液相的质量流量计量。 若需要油井各相流体的日产量，则可以根据 各相的流量数据，由微型计算机控制器通过数值 积分的方法自动完成。
虽然残余气体对液相质量流量计量精度的直 接影响很小，但是如果含气量过大，就会使计量管 的 振 动 产 生 严 重 的 非 线 形，从 而 引 入 粗 大 误 差。 因此，应选用分离效率较高的计量分离器。 3. 2 气相计量系统误差
伴生气的流量计量误差，主要来源于气体流 量计的计量精度。对于智能气体流量计来说，该 部分误差一般小于 5% 。 3. 3 其它因素对计量精度的影响
影响系统计量精度的其它因素主要有流体温 度、流体压力，以及流体中固相杂质的含量等，这 些因素对液相质量流量的计量精度影响较小，对 于气体的计量精度有一定的影响，但通过实时检 测气体温度和压力，用计量软件进行在线修正，能 够使系统的计量精度不受影响。
石油化工行业中涡轮流量计的流量校验方法及精度评估
石油化工行业中涡轮流量计的流量校验方法及精度评估涡轮流量计是石油化工行业中常用的流量计量仪器之一，其准确度和稳定性对于正确测量和控制流体在管道中的流量至关重要。
本文将讨论石油化工行业中涡轮流量计的流量校验方法及精度评估。
涡轮流量计通过测量流体对涡轮的冲击力来确定流量大小，因此其流量校验方法主要包括校验涡轮转速和检测冲击力的测量。
首先，校验涡轮转速是流量校验的关键步骤之一。
涡轮流量计的准确度依赖于涡轮的稳定旋转速度。
一种常用的方法是使用示波器来测量涡轮的输出电压波形，并通过计算得到涡轮的转速。
在进行校验之前，需要将示波器和涡轮流量计连接，并根据涡轮流量计的额定转速范围来调整示波器的测量范围。
通过测量并比较涡轮流量计的输出频率和示波器测得的频率，可以得到涡轮流量计的转速准确度。
其次，测量冲击力是涡轮流量计校验的另一个重要步骤。
冲击力的大小直接关系到涡轮流量计对流体流量的敏感程度。
一种常见的方法是使用涡街流量计与涡轮流量计并联，通过比较两者之间的输出信号来确定涡轮流量计的精确度。
首先，将涡街流量计与涡轮流量计并联安装在管道中，然后通过流量计校准设备测量两者的输出信号。
比较涡轮流量计和涡街流量计的输出值，可以得到涡轮流量计的误差范围，从而评估其精确度。
涡轮流量计的精度评估可以通过计算绝对误差和相对误差来完成。
绝对误差是指涡轮流量计测量值与实际值之间的差异，可以用公式ΔQ = Q实际 - Q测量来表示，其中Q实际为实际流量，Q测量为涡轮流量计测量值。
相对误差是指绝对误差除以实际流量的比值，可以用公式ε = (ΔQ / Q实际) × 100%来计算。
在进行精度评估时，需要注意以下几个因素。
首先，校准设备的准确度必须高于待校准涡轮流量计的精确度。
其次，校准设备和涡轮流量计之间的连接必须牢固并确保无泄漏。
此外，环境条件如温度和湿度对涡轮流量计的精确度也会产生影响，因此应在标准环境条件下进行校验。
根据相关标准和规范，涡轮流量计应定期进行流量校验和精度评估。
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油气水三相流中涡轮流量计
测量特性研究
金宁德１，郑华２，张淑英２
（１．天津大学电气与自动化工程学院，天津３０００７２；２．大庆油田测试技术服务分公司，黑龙江大庆１６３０００）
［摘要］基于皮球及伞集流涡轮流量计与放射性密度一持水率计组合仪在油气水三相流流动环中的动态测量结果， 建立了预测三相流总流量的涡轮流量计物理模型及软测量模型，给出了具有较高精度的三相流总流量预测结果，表明 利用皮球及伞集流型涡轮流量计仍然可以有效地测量油气水三相流总流量。 ［关键词］三相流测井；涡轮流量计；测量模型；总流量测量
（３）
ＦＲＰＳ＝Ｋ。Ｑ。＋１．４１
（全油）
ห้องสมุดไป่ตู้（４）
式中：ＦＲＰＳ为涡轮转速，ｒ／ｓ，Ｑ。、ｑｏ分别为水相及油
相流量，ｍ３／ｄ。可以看出，在单相油及单相水中伞集流
的涡轮流量计响应特性基本上是稳定的，其仪器因子
为：Ｋ。＝Ｋ。＝１．１ｒ／ｓ·ｄ·ｍ～。图８（ｂ）为伞集流条件 下涡轮流量计在油水两相流中的测量特性，其线性拟合
３伞集流涡轮流量计在油气水三相流中测量 特性
伞集流三相流测井组合仪在多相流模拟井中的动态 实验是在大庆生产测井研究所进行的，垂直上升管中三 相流流动工况范围如下：水流量为１．５～４２ｍ３／ｄ；油流 量为１．５～４２ｍ３／ｄ；气流量为０～４８．９ｍ３／ｄ；总流量为 １５～７０ｍ３／ｄ；流动密度为０．３～Ｏ．７∥ｃｍ３。含气率为
≥０。５０
ｑ ０．４５
０．４０ Ｏ．３５
Ｏ．２５ Ｏ．３０
Ｏ．４０
０．５０
０．６０
０．７０
Ｏ．３０
Ｈｇ／％ （ａ）．Ｐｍ＞肼
Ｈｇ／％ （ｂ）ｌ。１．１＜岛
图１０ 集流后过流通道内气相流型特征图
４皮球集流涡轮流量计测量油气水三相流总流Ｈ。；气相密度阳油相密度陆及水相密度阻，可以由
量模型
测量得到的温度与压力参数通过储层ＰＶＴ相关式计算
尽管涡轮流量计在三相流测井技术中已取得一定 应用效果，但是，对涡轮流量计测量三相流总流量的 理论认识还仍有局限性，近年来的三相流测井实践表 明，采用不同集流程度的集流器后，其三相流测井解 释模型会发生较大变化，在一定程度上制约了涡轮流 量计在三相流测井中的应用效果。鉴于目前对发展油 气水三相流测井技术的迫切性【１７ Ｊ，本文对皮球集流 涡轮流量计从三相流流动特性与测量特性相结合角度 进行了综合考察，以期进一步认识涡轮流量计测量油 气水三相流机理，并为今后三相流测井解释技术发展 提供借鉴。 １油气水三相流测井组合仪 １．１皮球集流三相流测井组合仪
响应方程为：
ｉｒＲｐＳ＝Ｋ。Ｇ＋１．１
（油水）
（５）
在油水两相流中仪器因子为：Ｋ。。＝１．１２（ｒ／ｓ·ｄ·
ｍ０），该值基本上与单相流的仪器因子相同，表明油水 两相流中伞集流涡轮流量计仍具有单相流的稳定响应特
计量装置及应用
性。 图９为伞集流涡轮流量计在油气水三相流中测
量特性。图中Ｑｏ／Ｑ。为油水流量之比，胁为流动密 度。可以看出：对同一个胁值，涡轮每秒转速ｒＲＰｓ 随三相流总流量增加而增加；另外，随着Ｑ。／Ｑ。一匕 值增加，涡轮转速ｒＲＰＳ受ＱｏＪ Ｑ。比值影响也随之增 大，当ＱｏＪ Ｑ。≥４．０时影响尤为显著。
定义在三相流中涡轮流量计仪表因子Ｋ为：
得到。三相流总流量及分相含率软测量模型如图１２所
，…．
Ａ３
Ｑ。
示，其中总流量预测采用基于误差反向传播的多层前馈 旧７ 型人工神经网络模型。人工神经网络模型结构均为三
三相流中涡轮流量计变仪表因子Ｋ的动量模型 层，输入层均有五个变量（ＦＲｐＳ、ｔｉｍ、Ｈ。、Ｈ。及Ｈ。）。 为［１２－１４］．隐层节点数选择为ｌＯ，总流量输出层节点数为单输出
如图ｌ所示，皮球集流环空三相流测井组合仪自 下而上是皮球集流器、涡轮流量计、持水率一密度 计、井温压力计”一，其中涡轮流量计放置在集流后 过流通道内，由于集流器的集流效果，使得测量通道 内油气水三相流流型相对变得均匀，可改善涡轮流量 计测量效果。密度一持水率采用放射性低能源测量方
［收稿日期］２００６一叭一２３
计量装置及应用
图５给出了流动密度＆与测量混合密度鳓之间的 实验关系，由于三相流相间存在滑脱效应及流型的非均 匀分布，其二者之间还存在较大差异。理论上无滑脱均 匀混相流体的流动密度“与混合密度Ｐ。应相等。如果 单从气液两相流动考察，流动密度“与混合密度Ｐ。之 间数学关系，即：
卜箸＝（卜害）（Ｃｏ＋莨） ㈤
众所周知，油气水三相流测井技术是目前油 田动态监测领域中迫切需要解决的难题之一。从 上世纪７０年代开始，大庆油田与吉林大学合作最 早提出了用于自喷井中的集流型放射性低能源测 量油气水三相流流量方法…。随着大规模的油井 转抽，大庆油田在原来三相流测井技术基础上又 研制成了皮球及伞集流型环空三相流测井仪【２‘５ Ｊ， 将耐压指标提高到３０ＭＰａ，耐温指标提高到 １２５ ｏＣ，采用遥测技术实现了井温仪、压力计、涡 轮流量计、放射性持水率一密度计多种传感器的 组合。在该项三相流测井技术中，涡轮流量计在 三相流总流量测量中扮演了重要角色，如何将涡 轮流量计与其它密度及持水率测井信息进行有效 组合以实现总流量测量是油气水三相流分相流量 测量的重要基础。
ｍ５
｛
ｍ６
叁
ｍ７
ｋ
制
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辞
９
辞
ｃ；Ｌ Ｏ
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总流量Ｑ。／ｍ３·ｄ
图４ 皮球集流祸轮流量计在油气水三相流中测量特性
撩ＱＩＤｎ２瓦ｉＱ丽。 １０。＋
Ｑ” Ｑ 。＋
ｇ＋
ｗ尸ｇ’
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瓦■Ｑ。丽ｌＤｗ
式中：岛、＆、阳分别为油、气、水分相密度；Ｑ。、 Ｑ、Ｑ。分别为油、气、水分相流量。
Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｍｅａ涮ｎ＇ｅｍｅｎｔ ２００６ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｉｓｓｕｅ １
１０
２０
３０
４０
５０
（ｂ）Ｑ。／ｍ３·ｄ“
６０
７０
万方数据
图９ 伞集流涡轮流量计在油气水三相流中测量特性图
计量装置及应用
０．７５
０．７５
０．７０
ｏ
。ｏ
：ｕ避 Ｏ．６５ 。妒Ｏ
Ｏ．６０ ：０．５５
弋０．５０ ’ ｑ ０．４５
·ｔ ’伊。
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：０．５５
２皮球集流涡轮流量计在油气水三相流中测 量特性
皮球集流涡轮流量计在三相流模拟井中动态实验 是在大庆生产测井研究所进行的，垂直上升管中油气 水三相流流动工况范围如下：水流量为０～６０ｍ３／ｄ； 油流量为０～４５ｍ３／ｄ；气流量为０～１２５ｍ３／ｄ；含气 率为０～８０％；含水率为０～９０％；含油率为０～ ８５％，实验共测取了８６组组合仪测量数据。图４为 皮球集流涡轮流量计在不同流动密度ｌＤ。时的测量响 应特性。从图４中可以看出：对同一阮值，涡轮转 速ｒＲＰＭ随三相流总流量增加而增加；随流动密度“ 增加，涡轮流量计测量灵敏度增加。流动密度“定 义为：
根据在多相流模拟井动态实验时观察到的气相 流型特征，我们分ｐ，ａ＞队及１０。＜陆两种情况给出 如图ｌＯ中所示的气相流型随流动参数变化情况。可 以看出，正是持气率仉小于０．４２５时，出现了较多 的不稳定段塞流流型。测量通道内较多段塞流流型 工况的出现，对总流量及分相含率测量影响很大。
圈８ 伞集流涡轮流量计在单相流中及油水两相流测量特性图
１．发射源；２．测量通道；３．密封准直器；４．探测器；５．液流出口
图３ 密度一持水率计结构图
图１ 皮球集流三相流测井组合仪
．
持水率一密度计结构如图３所示。放射源在测量 流道内居中放置，被测量的三相流体绕过放射源进入 测量区域，放射源发射的ｘ射线和ｙ射线通过被测 流体后，经过密封准直器使射线准直通过，之后进入 由ＮａＩ（ＴＩ）晶体和光电倍增管（ＰＭＴ）组成的闪烁 探测器。ＮａＩ（Ｔ１）晶体将每个ｘ和ｙ（光子转换成 为多个可见光子，可见光子的数量正比于到来光子的 能量；然后由光电倍增管将这些可见光子转换成电信 号输出，信号的输出幅度正比于射线的能量，供后续 电路处理。新设计的传感器在流道结构、密封准直器 结构和放射源结构等方面做了优化，改善了其动态响 应特性。
图５ 测量混合密度Ｐ。与按分相流量配比的 流动密度ｐ。之间关系
式中：Ｐｆ为液相密度，ｃＤ为相分布系数，ｙ。ｉ为气相 漂移速度，ｙ。为气液两相流混合速度。由（２）式可 以看出，相间滑脱及相分布特性是影响流动密度Ｐ。与 混合密度ｌＤ。差别的主要因素。显然，若混相流体均匀 混合且无相间相对运动，则有：Ｃｏ＝ｌ，ｙｄ＝０，也就 是Ｐ。＝阳，ｌＤ。有时称为无滑脱密度就是由此而得。但 是，在一般情况下，混相流体并非完全均匀混合的，
法…１。 １．２伞集流三相流测井组合仪
伞集流油气水三相流测井组合仪自下而上是 伞集流器、涡轮流量计、持水率一密度计、井温 压力短接和遥测短接（图２）。伞集流器张开后， 井内流体进入测量通道，由涡轮流量计测量体积 流量，由持水率一密度计测量密度和持水率，然 后流体流出测量通道，井温压力计用来测量井内 的温度和压力。
型ｌ ８｜，同时，在借鉴两相流涡轮流量计体积模型１９ Ｊ、 质量模型¨ｏＪ及动量模型［¨Ｊ的基础上，金宁德建立了 皮球集流油气水三相流涡轮流量计变仪表因子的物理 模型¨２｜，并对张淑英课题组取得的油气水三相流动 态实验测量数据进行了模型试验评价，指出了动量模 型能较好地预测油气水三相流总流量１１３。１ ４｜。郭海敏 及钟兴福等【１５－１６Ｊ将最优化技术引入了油气水三相流 测井资料解释，从数学反演角度丰富了生产测井解释 技术内容。
１９９１年郭海敏运用粘滞性流体力学对涡轮流量 计叶片受到的阻力矩进行了理论分析，对油气水三相 流按照加权平均方法给出了等效“单相流”的涡轮流 量计数学模型№。７ｊ，指出了涡轮转速与总流量的关 系受流体动力粘度及流体混合密度影响，并利用吉尔 哈特高灵敏度涡轮流量计在气水两相流中测量数据及 斯伦贝谢全井眼流量计在油气水三相流测量数据验证 了该理论模型。基于皮球集流型环空三相流测井组合 仪，大庆油田张淑英及郑华课题组分别在油气水三相 流模拟并中开展了动态测量试验，发现了涡轮流量计 测量响应受油气水三相流流动密度影响Ｌ２－４ Ｊ。李占 咸等基于油气水三相流流动密度与混合密度客观存在 的差异，建立了预测三相流总流量无量纲准数统计模