Z法气体超声波流量计湿气测量的虚高预测模型

引言湿气通常是指气相为连续相,液相为离散相的气液两相流。美国机械工程师学会ASME将其界定为Lockhart-Martinelli参数(L-M参数)X<0.3的气液两相流[1]。湿气普遍存在于自然界与工业现场中,如常规天然气田井口产出气(湿天然气)、煤层气、湿饱和蒸汽以及页岩气等均属湿气。随着工业生产的发展,对湿气不分离计量的要求越     

海上含液天然气流量计开发

阐述在线多相流量计的开发原理和国内外低含液率气液两相流计量技术研究的主要技术路线.结合海上含液天然气流量计开发工作,全面系统地总结了流量计开发的技术路线和研究成果.详细介绍槽式孔板的单相流与两相流测量特性、基于双槽式孔板组合测量原理与软测量技术的流量计计量算法等内容,指出了需要进一步深入研究的方向.     

湿气流量测量新方法

基于均相流假设,根据文丘里管两相流流量测量模型和空隙率定义式,结合气液两相流的差压瞬时值、流量瞬时值和空隙率瞬时值间存在的时间平均值关系,推导了湿气流量测量机理模型,并根据Froude准数对模型进行了修正。本文建立的湿气流量测量模型形式上为一经气、液密度和Froude准数修正的节流式流量测量关系式,该关系式将为湿气流动机理的研究提供有益的借鉴。实验结果表明,本文建立的湿气流量测量模型可用于湿气流量的测量,流量测量误差小于5%,满足实际测量的要求。     

长槽道内文丘里湿气流量测量虚高特性

为了研究节流装置结构参数对湿气流量测量虚高特性的影响,设计了与传统文丘里管结构相对的边壁绕流型长槽道内文丘里节流装置,并对其湿气测量特性进行了实验研究,对比分析了节流装置水力直径和管道液相分布对虚高的影响。实验研究和理论分析表明,气相对液相加速的摩阻压降是影响虚高的重要因素,在相同工况条件下,节流装置流通区域的水力直径越小,液相分布越均匀,气液两相混合越充分,虚高值越大。对节流装置结构参数对虚高的影响进行了较为细致的分析,为基于边壁绕流型节流装置的湿气流量计的结构优化设计奠定了基础。     

基于双锥流量计差压信号的气液两相流参数测量

设计了一种结构简单、加工工艺要求较低的双锥流量计,在此基础上提出了基于单个差压式流量计的气液两相流参数测量方法。提取双锥流量计差压波动信号的无量纲特征值,利用该参数建立气相体积含率的测量模型。通过对双锥流量计差压信号均值的分析表明,Lockhart-Martinelli常数与准气相流量比存在优良的线性关系,根据该线性关系建立了双锥流量计气液两相流流量测量模型。在气水两相流装置上开展了实验研究,结果表明,所建立的分相含率测量模型可在实验范围内对气相体积含率进行有效的测量,测量相对误差在8%以内;对气液两相流总流量和液相流量的测量误差可在5%以内。     

基于改进de Leeuw关系式的两相流质量流量测量

基于电容层析成像技术和文丘里管流量计,提出改进的de Leeuw关系式来实现油气两相流质量流量测量.实际测量中应用电容层析成像技术获取两相流空隙率和流型信息,由获取的空隙率通过关联Lockhart-Martinelli参数得到质量流量含气率.该改进关系式根据不同的流型信息选择经验参数 (该参数与气相弗劳德准数有关),结合质量流量含气率及文丘里管流量计获取的差压信息实现两相流质量流量测量.油气两相流的实验结果表明所提出的改进de Leeuw关系式是有效的.     

气液两相流参数测量中弧状电极电磁流量计理论分析

常用电磁流量计的电极为点状形式,广泛用于管道流体速度分布呈轴对称的单相流参数测量,当流速呈非轴对称分布时则引起测量误差。为满足两相流参数测量要求,改善点状电极结构对流速分布的敏感性,提出了采用弧状电极结构形式电磁流量计对两相流参数进行测量。采用解析计算法研究了弧状电极电磁流量计的特性:对弧状电极测量敏感场的权重函数分布进行了计算,同时为降低管道流体流速分布对测量准确性的影响,根据权重函数分布均匀性,确定了弧状电极电磁传感器的结构参数;分析了垂直上升管气液两相流典型流型时弧状电极电磁流量计的响应特性。分析结果表明,弧状电极电磁流量计的权重函数分布相比点状结构形式要均匀得多,其响应特性分析给出了两相流测量中电极之间测量电压与流体速度之间的关系,从而为弧状电极电磁流量计在气液两相流参数测量中的应用提供了理论基础。     

固井用低密度水泥成功应用于页岩气田

正中石化页岩气勘探开发取得重大突破,将在2017年建成中国首个百亿方页岩气田——涪陵页岩气田。2014年,中石化两项重要工作之一即为大力发展涪陵页岩气田,四川盆地页岩气先导试验显示了中国页岩气的资源前景。页岩气地质条件具有复杂性和特殊性。非常规油气藏成藏条件复杂,储层致密非均质性强,属于低渗透储层,渗透率极低。常规完井难以实现页岩气经济有效开发,水平井技术是开发页岩气藏的关键技术。水平井固     

上游扰流件对气体涡轮流量计准确度的影响分析

根据气田的计量需求,保证气体涡轮流量计在使用过程中能准确地测量天然气流量,通过具体的实验分析上游扰流件对流量计准确度的影响,为流量计的现场应用起到至关重要的指导作用,具有一定的意义。     

浅谈旋进旋涡气体流量计在天然气湿气计量中的应用

目前大庆油田采油三厂天然气湿气计量主要采用两种仪表:一种是孔板阀配差压变送器的测气,这种测气精度高可达0.5级,被应用在天然气贸易结算口。另一种是旋进旋涡气体流量计,这种流量计因其无机械可动部件,耐腐蚀,使用寿命长,线性测量范围宽,稳定可靠,长期运转无需维护等优点而被广泛应用在油气中转站和联合站的湿气计量中。本文针对非智能型旋进旋涡流量计和智能旋进旋涡流量计,在现场应用中所出现的问题来阐述流量计的应用情况。     

旋涡流量计与质量流量计在液氨计量中的应用

分析了在液氨流量测量中由于存在气液两相流,使旋涡流量计测量不准确;介绍了质量流量计的原理及应用情况,更适合测量液氨流量,可以达到化工生产中要求精确测量的目的。     

基于锥形孔板压差脉动特性测量湿气流量

设计了一种具有防堵特性的锥形孔板,在定压条件下结合锥形孔板的压差脉动特性完成了湿气流量的双参数测量。借鉴压差脉动法测量流量的成熟理论,运用支持向量机以R和x作输入变量、以干度为输出值,得到了在干度变化较大非定压条件下的干度测量模型。实验结果表明:此种测量方法不仅适用于湿气工况下干度的测量,同时适用于非湿气工况下气液两相流量的干度测量。     

油水两相流参数测量新方法研究1

基于单相流组合仪表和数据挖掘技术,提出了一种液液两相流参数测量的新方法.单相流组合仪表由文丘里管和椭圆齿轮流量计组成.所采用的数据挖掘技术包括偏最小二乘法(Partial Least Squares,PLS)和最小二乘支持向量机(Least-Squares Support Vector Machine,LS-SVM ).为克服相含率对液液两相流参数测量的影响,基于16电极阵列式电导传感器和数据挖掘技术设计两相流主导相判别器,以提供文丘里管仪表系数的选择依据.实际测量过程中,文丘里管和椭圆齿轮流量计分别获得油水两相流差压和总体积流量,主导相判别器识别两相流中起主导作用的相,然后根据判别结果选择文丘里管仪表系数,最终获得油水两相流的总体积流量、混合密度和总质量流量.研究结果表明,所提出的油水两相流测量新方法是有效的,总体积流量、混合密度和总质量流量的最大测量误差分别小于1.0%、4.6%和4.5%.     

普光气田集输系统腐蚀控制技术

普光气田是国内迄今为止规模最大、含硫及二氧化碳最高的特大型海相气田,普光气田集输系统采用湿气混输工艺,综合利用了"抗硫管材+阴极保护+缓蚀剂"的腐蚀控制技术,该技术对普光气田集输系统腐蚀起到了很好的控制作用。     

基于截面气含率的文丘里湿气压降模型

运用两相流理论对湿气中的气相与液相流动进行分析,在分层流与环雾状流的条件下推导了两相流通过水平标准文丘里流量计的理论模型.通过分别考虑截面气含率、相间摩擦以及液滴夹带等因素,在文丘里轴向对湿气流动中的气相动量方程进行求解.通过对水平直管中的截面气含率公式进行修正,建立了适用于收缩管道的截面气含率模型,并在此基础上模拟了湿气流经标准文丘里时其两个取压孔之间的轴向静压分布.实验证实,使用修正后的截面气含率公式将使模型对文丘里压降的预测准确度明显提升,其相对误差在15%以内.该模型以湿气两相流在水平文丘里中的流动形态为依据,具有较充分的物理背景,而且在推导过程中较少依赖特定实验装置与数据,为建立具有一定普适性的文丘里湿气计量模型奠定了基础.     

V锥流量计用于气液两相流测量的数值模拟研究

以计算流体力学CFD为基础,对内径为50mm、等效节流比为0.75的V锥流量计的内部流场进行了数值模拟。分析了V锥流量计在测量单相和气液两相流时的内部流场,并通过引入林宗虎模型得出了V锥流量计测量气液两相流时修正系数与气液密度比等因素之间的关系。结果表明:V锥流量计在用于流量测量时,其流出系数波动不大(0.89左右);在测量气液两相流时,气相会在锥后一定范围内富集,并且压强恢复所需要的直管段长度比测量单相流时所需要的要短;将林宗虎关系式用于V锥流量计时,其修正系数随着气液密度比的增加而降低,并在气液密度比达到0.328时,修正系数的值接近于1。     

涡街流量计测量气液混相流的不确定度

涡街流量计可用于部分混相流的测量,但迄今为止有关混相流对涡街流量计测量特性的影响还缺少理论研究和实践经验.在体积含气率为2.0%～15.0%的范围内,评定了用涡街流量计测量气液混相流的不确定度,提出涡街流量计测量气液混相流的不确定度计算式.实验以空气和水为介质产生气液混相流,涡街信号通过管壁差压法采集,涡街频率通过功率谱分析获得.结果表明在保持涡街流量计一定测量准确度的前提下,涡街流量计相对扩展不确定度随气液混相流流量及其体积含气率的分布比较均匀;在涡街频率测量的不确定度分量中,由重复性和复现性引起的相对标准不确定度随流量的变化呈现出较强的随机性,而由频率分辨率引起的相对标准不确定度则随着流量的增加而减小.在本研究的流量与体积含气率范围内,由气液混相流引起的涡街流量计附加相对不确定度小于2.0%.这一研究为分析气液混相流对涡街流量计测量特性的影响提供了有益的借鉴.     

一种新型气液两相质量流量计的探讨与研究

在现代勘探开发过程中,分离器广泛应用于各大油田,产量低、老井再开发已是各大油田的开发常态,针对分离器工艺占地面积大,施工成本高等问题,智能多相流量计应运而生。目前多相流量计正处于研究和试应用阶段,现提出一种新型气液两相流量计的构想。该气液两相质量流量计是一体型结构,具有体积小、重量轻、性价比高的优点,尤其适用于海上平台和陆地油井、天然气井、页岩气井、煤层气井的多相流测量。     

页岩气田采出水处理技术研究进展

页岩气开采成为当今油气开采领域的新热点,基于页岩气田的大水力压裂的特点,页岩气开发过程中会产生大量采出水,采出水具有高COD、高TDS、高TSS等"三高"特点,易于引发污染水环境问题,基于越来越严格的环保形势,本文采用一级预处理、二级软化处理、三级深度脱盐处理的工艺组合,分别介绍了适用于页岩气田采出水的处理工艺技术,为页岩气田采出水的处理提供一定的技术支撑。     

旋进旋涡气体流量计在天然气湿气计量中的应用

旋进旋涡气体流量计具有管理方便、功能强大、操作方便、结构紧凑等优点,被广泛地推广和应用在众多领域的气体计量工作中,尤其是在天然气湿气计量中。但是,旋进旋涡气体流量计在应用的过程中会出现若干问题,如果没有及时采取措施进行处理,将会影响计量结果的准确性和可靠性。因此,针对旋进旋涡气体流量计的工作原理进行了分析,并探析了旋进旋涡气体流量计在天然气湿气计量中的应用。