气体对伞集流涡轮流量计流量测量影响实验研究

在三相流实验装置上采用伞式集流器对涡轮流量计在气/水两相流及油/气/水三相流中进行实验,获得了涡轮流量计在气/水两相流及油/气/水三相流条件下的实验数据,分析气体对涡轮流量计测量流量的影响。在气体流量较低时,涡轮流量计与液相流量的响应关系受油水两相含水率的影响较小,可以将油/气/水三相的流量测量问题简化成气/水两相的流量测量问题。气体会对涡轮流量计产生较大的测量误差,当气体流量为3m3/d、液相流量小于10m3/d的条件下以及气体流量大于3m3/d的条件下,液相流量测量误差大于10%。     

切向涡轮流量计小流量测量响应特性研究

应用动量定理研究切向涡轮流量计的基本工作机理及仪表系数模型。通过数值仿真和流动实验,分析切向涡轮流量计叶片未转动及转动时流体在切向涡轮流量计的分布情况,阐述切向涡轮计叶片转动机理。基于小流量实验装置,考察了切向涡轮流量计在单相水及单相油条件下的响应特性。切向涡轮流量计在纯水与纯油介质中,启动排量分别为0.081m3/d与0.08m3/d,均远远低于普通螺旋式涡轮流量计的0.5m3/d,证明切向涡轮流量计在低流量测量中具有良好的应用前景。     

恒温差热式流量计影响因素模拟与试验研究

针对恒温差热式流量计在井下测量小流量流体时误差较大的问题,进行了温度、压力的影响研究。根据流量计加热器电功率与被测流体流量的关系,分析了温度对液态水物性参数的影响,通过数值模拟研究了不同温度下水流量与流量计换热功率的变化曲线。在此基础上,搭建了可调节水温和流体流量的试验平台,在定压（常压）条件下,通过试验分析了25～40 ℃下流量计功率与水流量的关系,试验发现,流量计的加热器功率与环境温度成单调增关系。理论分析实测条件下恒温差热式流量计的影响因素得到:流量计位于0～2 000 m井段时,深度每增加500 m造成的测量误差约为2.2 m3/d;位于2 000～4 000 m井段,测量误差约为0.6 m3/d。研究表明,相同流量下,恒温差热式流量计的输出功率会随井深增加（井筒温度、压力变化）而升高,导致出现测量误差,研究结果为该流量计测量结果的校正和有效应用提供了理论依据。      

全井眼电导含水率计在油水两相流中动态实验

对全井眼电导含水率计的结构和测量原理进行了简要介绍.该含水率计在油水两相流下进行了多次重复实验,并对实验结果进行了处理与分析,给出了该含水率计在不同流量下和不同含水率下的误差分布情况.结果表明,在实验流量范围内,10 m3/d时全井眼电导含水率计的测量含水率误差最大,且含水率测量误差随流量增大而减小;30 m3/d以上时测量误差在±5.5%以内.结合滑脱效应和电场分布特性分析了造成误差分布特点的原因.     

光纤探针阻抗传感器涡轮组合测井仪三目流解释方法

早期的油气水三相流测井解释方法需要有密度参数,但放射性密度计早已停用,而压差密度计在流量100 m3/d以下的套管内,测量密度的分辨率极低无法应用.提出了一种基于光纤探针、阻抗传感器和涡轮流量计的组合测井仪,对该仪器在油气水三相流模拟实验装置上进行实验,分别建立光纤探针、涡轮流量计及阻抗传感器在三相流下的响应规律图版,通过图版插值的方法建立油气水三相流解释方法.实验结果表明,不同气量下涡轮响应与光纤探针响应关系曲线、涡轮响应与油水两相流量关系曲线、油水两相含水率与油水两相流量关系曲线,可用于解释气相流量、油水两相流量及油水两相含水率.     

一种用于低流量测量的浮子流量传感器

针对目前广泛存在的日产量小于10m3的油井及目前所应用的涡轮流量计测量下限较高和易砂卡等问题,根据流体力学相关原理,建立适合低流量测量的理论模型,分析其中的影响因素,采用独特设计技术,研制出外径为28mm的浮子流量传感器。通过实验,确立油井流量在0～20m3/d变化范围内,所研制的浮子流量传感器的测量频率响应与被测液体流量之间为线性关系。在模拟仿真系统所能提供的水流量下限(0.24m3/d)和油流量下限(0.05m3/d)情况下,传感器仍有较高频率输出响应,表明所研制的浮子流量传感器适合低产液油井流量测量。     

电导相关流量测井仪在气/水两相流下响应规律的实验研究

通过对电导相关流量测井仪在多相流实验装置进行气/水两相流动态模拟实验,总结出电导相关流量测井仪在气/水两相流下的响应规律.实验数据分析认为,电导相关流量测井仪在气/水两相流下的适用范围为气流量不大于15 m3/d.在气/水两相流条件下,电导相关流量测井仪在低流量和高流量时有不同的响应规律.气/水两相流总流量为20 m3...     

涡轮流量计在气/水两相流下响应规律的实验研究

文章通过对涡轮流量传感器在多相流实验装置进行气/水两相流实验,总结出伞集流过环空涡轮流量计在气/水两相流下的响应规律。在气/水两相流条件下,涡轮在低流量和高流量时有不同的规律,在水流量为10m^3/d以上,保持气量不变,涡轮响应与水流量呈线性关系,并且随着气量的增加,涡轮响应与水流量关系直线的斜率（即涡轮K值）增加。在低液量下（〈10m^3/d）涡轮更敏感于气,气量达到20方以上时,对水失去了分辨率。在水流量低于10m^3/d时,涡轮响应值波动大,水流量10m^3/d以上时,随着流量增大,波动越来越小。     

微波持水率测量方法研究

相位法持水率测量仪器在高含水条件下取得了明显好于电容法持水率测量的效果,但较低的频率限制了灵敏度的进一步提高和仪器小型化.采用双同轴传输线结构和正交相位检测技术,实现了微波相位法持水率测量.在三相流动实验装置上开展了油水两相流动实验.实验条件为常温常压、流量为10 m3/d时油水比例从0～100％测量点的变化情况及仪器响应情况.当流量大于10 m3/d、含水大于60％时该仪器能反映含水的变化;当流量小于10 m3/d时,由于漂流效应的影响,仪器反映含水变化情况的能力较弱.该仪器在低流量测量方面的能力尚待完善.给出的模型和公式可以将仪器测得的相位信息转化为持水率信息.实验结果说明微波持水率仪器能够有效识别流体,在高含水条件下能够准确地提供持水率信息.     

阻抗传感器在近水平油水两相管流的实验研究

生产测井动态监测中水平井受井身结构、井简流动状态、重力影响等因素影响使得流动介质分布、速度分布、流体的流型、流速削面、油水的分布状态等与垂直井有很大的不同.设计了小管径多相流实验装置,实验介质是柴油和水,设置了分别为3～60 m3/d的10种流量,含水率变化范围10%～100%;分别为85°、88°、90°、92°、95°等近水平状态下的5个角度对阻抗传感器进行了实验.实验结果表明,流量大于10 m3/d时的流型是分相的泡状流,阻抗的相埘响应不受角度的影响,响应规律与垂直井类似;流量低于10 m3/d时的流型是层流,阻抗的相对响应同时受到流量、含水率、角度的影响,在同一角度下受流量和含水率的影响;受油水滑脱现象影响.低流量下的相对响应高于高流量的,持水率高于含水率;受角度的影响,在90°、92°、95°时输出的相对响应出现了向下的趋势,85°、88°时输出的相对响应出现了向上的趋势.实验传感器是仪器短节,排除了集流伞漏失对流体流型的影响,完全反映流体在传感器内流道的真实流动状态,高速摄像机记录了流体随流量和含水率的变化.     

现场检定用于天然气输送计量的涡轮流量计

本文介绍有关大流量天然气输送计量用涡轮流量计检定装置的设计标准、工作特性及检定方法等问题。装置设在威尼斯(Venice,LA),归美国雪佛龙(Chevron)公司管理和使用,当规定的工作压力为1000Ib/in~2(6.9MPa)时,该装置可测量流量高达500MMscf/D(14.16×10~6Nm~3/d)。该系统包括用于商品天然气计量用的三台12in(DN300)涡轮流量计、一组音速喷嘴和一台与商品气流量计串联使用的标准涡轮流量计。音速喷嘴和标准涡轮流量计作流量校验和检定装置。音速喷嘴依据涡轮流量计标准进行检定。文中分析了气体涡轮流量计现场检定的情况。设在威尼斯的装置成功地证明,对气体流量计进行在线检定,可以保证现场工况条件下气体流量计量更加准确。     

水平井井下浮子流量计的研制与试验

低渗透油田水平井产液量低,目前使用的水平井产液剖面测井仪器的流量测量下限偏高,造成低渗透油藏水平井测量结果偏差较大,影响了测井资料的准确性,为此设计了水平井井下浮子流量计,该流量计克服了涡轮流量计不适应低液量水平井的不足,确保了分段流量测试结果的准确性。水平井井下浮子流量计室内实验及现场应用均取得了良好效果,流量测试结果不受含水率和井斜角的影响,启动排量仅为0.5 m~3/d,流量测量误差在4%以内,解决了现有的涡轮流量计在流量低时测量结果不准确、甚至涡轮不启动的问题。     

热示踪流量计电学参数及结构参数的仿真

热示踪方法测量流量具有无污染、无可动部件、可靠性高的特点,适用于水平井产出剖面油水两相流低流量的测量.加热丝对流体短暂加热时虽然加热功率不同,但同一监测点温度达到最高温度后,随时间的变化温度曲线都会出现平顶现象,所以加热时间是计算两温度曲线峰值的时间差重要影响因素.流量计内径为2 cm时,加热丝加热功率设置为500 W,加热时间设置为2s,流量计中心线上温升在1 ℃以上,可以测量流量小于30 m3/d流体.当流量计内径不同时,可以通过建立仿真模型,仿真持续加热流动的流体情况下,不同流量中心线上升的最高温度及其位置,从而确定传感器的最佳位置和测量的流量范围.     

相关流量计水平条件下两相流实验效果分析

对用于水平模拟井动态实验的φ38 mm电导式相关流量计的流量测量原理及电路结构进行了简要介绍.重点介绍了该流量计在不同含水率、不同流量下的水平动态实验结果,并对实验结果进行了分析.结果表明,该仪器输出响应与流量存在很好的线性关系,当含水率60%以上时,受含水率的影响很小;在含水率70%的条件下,对该仪器的重复性进行了验证,验证结果是该仪器重复性误差不超过2%.     

光纤探针阻抗传感器涡轮组合测井仪三相流解释方法

早期的油气水三相流测井解释方法需要有密度参数,但放射性密度计早已停用,而压差密度计在流量100 m~3/d以下的套管内,测量密度的分辨率极低无法应用。提出了一种基于光纤探针、阻抗传感器和涡轮流量计的组合测井仪,对该仪器在油气水三相流模拟实验装置上进行实验,分别建立光纤探针、涡轮流量计及阻抗传感器在三相流下的响应规律图版,通过图版插值的方法建立油气水三相流解释方法。实验结果表明,不同气量下涡轮响应与光纤探针响应关系曲线、涡轮响应与油水两相流量关系曲线、油水两相含水率与油水两相流量关系曲线,可用于解释气相流量、油水两相流量及油水两相含水率。     

旋进旋涡流量计取压方式对检定结果的影响及改进措施

为了了解表体取压孔取压和管道取压孔取压两种取压方式对旋进旋涡流量计检定结果的影响,比较了不同口径、不同生产厂家的旋进旋涡流量计在两种取压方式下的流量计相对误差,分析了不同流量点下的误差关系。结果表明：①旋进旋涡流量计型号一定的情况下,用表体取压孔取压方式检定流量计时流量计的线性度较好,用管道取压孔取压方式检定流量计时流量计的线性度较差;②流量测点相同的情况下,表体取压孔取压检定方式的流量计误差较小,管道取压孔取压检定方式的流量计误差较大;③两种取压方式引起的误差随着流量的增大而逐渐增大,在流量为2 900 m3/h时两者相差近6.2%,远远超出了流量计的准确度等级,因此,在旋进旋涡流量计的检定过程中,应避免在流量计表体取压孔以外的地方取压进行检定。同时还提出了避免旋进旋涡流量计取压孔堵塞的改进措施：改进流量计结构、安装过滤装置、涂抹润滑油和设置取压无效报警。     

页岩气井口湿气流量计现场使用性能评价研究

目的 选择典型的页岩气生产平台,采用自主设计的两相流量计现场比对测试橇,在不同生产工况下实验评估湿气流量计的现场使用性能.方法 分析了页岩气井口湿气流量测量的特点,考查了湿气流量计在页岩气井口不同气液流量下的性能特征.结果 测试流量范围内湿气流量计气相偏差为-6.07％～0.82％,液相偏差为-24.91％～96.49...     

液缸式单井原油流量计的设计

介绍了低产油井用液缸式单井原油流量计的结构、原理和设计时的注意事项。该流量计由主缸总成、副缸总成、换向缸总成、安全阀和连接管路等组成 ,其液压系统在井口原油压力的驱动下 ,通过相互作用 ,实现对油井产量的连续计量。流量计可测量的流量范围 0～ 6 0m3/d ,计量压力 0 1～ 2 5MPa ,计量误差在 1%以内。现场应用表明 ,这种流量计具有工作可靠、计量准确、抗破坏能力强等特点 ,成功地解决了油田进入开采中后期单井原油的准确计量问题。     

电潜泵油气分离器测试工艺研究

通过对分离器的应用环境进行分析,得出了分离器入口与排气口压力之间的关系,确定了分离器的测试参数。根据分离器测试装置及压力条件,制定了分离器的测试工艺。根据测试工艺对101系列旋转式分离器进行性能测试,结果表明:分离器的扬程随流量的增加而减小,最大扬程约5.5 m,在流量为200 m3/d时,扬程约0.5 m;分离器的分离效率随入口流量的增加而增加,在流量为200 m3/d时,分离效率超过60%;气体体积分数随入口流量的增加而减小,在流量为200 m3/d时,气体体积分数超过25%。     

油水混合液第2相含量对科里奥利流量计和涡街流量计测量的影响

用流程工业常用的单相流量仪表测量双相流体流量会带来一定偏差,简述了科里奥利流量计和涡街流量计测量双相流流量的实验过程及其数据,并对实验结果进行了研究,给出了笔者的研究结论.