多相流量計(jì)研究與應(yīng)用
基本原理
在油氣混輸管線(xiàn)中,油井產(chǎn)出的原油、伴生天然氣和礦化水形成了一種相態(tài)和流型復(fù)雜多變的多相流,是一個(gè)多變量的隨機(jī)過(guò)程。一般地,多相流量計(jì)需要用以下的參數(shù)來(lái)計(jì)算各相流量:①各相在管道截面上所占據(jù)的面積Si;②各相沿管道軸線(xiàn)的流速Vi;③各相的溫度ti和壓力Pio各相在實(shí)際狀況下的體積流量根據(jù)以下公式計(jì)算:
Qi=ViSi (1)
根據(jù)各相的溫度ti、壓力Pi,利用狀態(tài)方程可以將實(shí)際狀況下的體積流量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量。設(shè)管道截面的總面積為So,其中油相所占據(jù)的面積Sp,氣相所占的面積為SG,水相所占的面積為SW;設(shè)管道中油氣水三相流的截面含氣率為HG。油水混合液中的含水率為HW。我們可以得到以下的關(guān)系式:
So=Sp+SG+SW (2)
HG=(SG/So)×100% (3)
HW=[SW/(Sp+SW)]×l00% (4)
綜合式(1),(2),(3)和(4),油、氣、水三相在實(shí)際狀況下的體積流量Qp,QG,QW可以分別表示為:
Qp=vpSo(1-HG)(1-HW) (5)
QG=vpSoHG (6)
QW=vWSo(1-HG)Hw (7)
由此可見(jiàn),油、氣、水三相在實(shí)際狀況下的體積流量的測(cè)量可以通過(guò)對(duì)各相流速、流量截面上的含氣率和含水率等流動(dòng)參數(shù)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
多相流量計(jì)的標(biāo)定及測(cè)量技術(shù)
1 標(biāo)定
任何一種多相流量計(jì)在成為商品推向應(yīng)用市場(chǎng)之前,都必須對(duì)其進(jìn)行綜合測(cè)試和評(píng)價(jià),標(biāo)定出其精度,并在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行期間定期地進(jìn)行檢定。目前,英國(guó)、法國(guó)、挪威和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都投入大量的資金建造了一定規(guī)模的多相流測(cè)試和計(jì)量裝置,來(lái)進(jìn)行多相流測(cè)試標(biāo)定技術(shù)方面的試驗(yàn)和理論研究。國(guó)內(nèi)也相繼建立了一些規(guī)模相對(duì)較小的裝置,如大慶油田工程設(shè)計(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司的油氣水多相流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)液測(cè)試校驗(yàn)裝置等。
英國(guó)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室從1991年開(kāi)始建造油氣水三相流量測(cè)試和標(biāo)定裝置,1994年建成。目前,它是世界上唯一一個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)的多相流量計(jì)標(biāo)定裝置,具有較高的知名度和權(quán)威性。該裝置具有功能齊全、測(cè)量范圍寬、準(zhǔn)確度高、儀器設(shè)備先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn),是油氣水多相流量計(jì)標(biāo)定和多相流測(cè)試研究的綜合性試驗(yàn)裝置。1996年,大慶油田工程設(shè)計(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司建造了一套DN50型油氣水多相流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)液測(cè)試校驗(yàn)裝置,它直接采用油井采出液配制實(shí)驗(yàn)介質(zhì),并通過(guò)了國(guó)家計(jì)量科學(xué)研究院的鑒定。此后,該裝置不斷得到改進(jìn),并采用了英國(guó)NEL的一些技術(shù)方案?,F(xiàn)在,這一裝置已得到國(guó)內(nèi)外同行的認(rèn)可,在圍際多相流計(jì)量領(lǐng)域已具有了一定的技術(shù)特色和知名度。
此外,法國(guó)IFP石油研究院也建造了一套油氣水多相流量測(cè)試裝置,主要用于多相流模擬試驗(yàn)及多相流量計(jì)、多相混輸泵原理樣機(jī)的半工業(yè)化性能測(cè)試。挪威HYDRO石油公司研究中心的高壓多相流實(shí)液測(cè)試標(biāo)定裝置是目前世界上唯一一套高壓多相標(biāo)定裝置,具有壓力高、規(guī)模大、量程寬等特點(diǎn)。美國(guó)Conoco多相流標(biāo)定裝置也是一種采用原油、天然氣、產(chǎn)出水為介質(zhì)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)液標(biāo)定裝置。另外,挪威HYDRO公司和Framo公司的油氣水多相流標(biāo)定和流量測(cè)試裝置主要用于各自產(chǎn)品的出廠校驗(yàn)。總之,這些多相流測(cè)試標(biāo)定裝置現(xiàn)已成為試驗(yàn)研究多相流工藝參數(shù)和多相流計(jì)量技術(shù)的重要手段之一。
2 相分率測(cè)量技術(shù)
由于多相流流型復(fù)雜多變,不同的流型形成不同體積分?jǐn)?shù)的相分布,各相間存在的相對(duì)速度形成不同的速度分布,因此要進(jìn)行多相流量計(jì)量,必須測(cè)量油氣水三相的相分率和分相速度。相分率參量是表征多相流的重要參量,但該參量的測(cè)量是多相流測(cè)試的難點(diǎn)。相分率只能通過(guò)油氣水多相流的物性測(cè)試確定。當(dāng)前,相分率的測(cè)量尚沒(méi)有統(tǒng)一的方法,采用的主要方法有射線(xiàn)吸收法、電學(xué)法和微波衰減法。
(1)射線(xiàn)吸收測(cè)量相分率技術(shù)。射線(xiàn)穿過(guò)多相流體時(shí)受到流體吸收,吸收的程度與多相流的密度有關(guān)。根據(jù)射線(xiàn)的吸收程度,可得出流體混合物的密度,進(jìn)而計(jì)算出多相流的各相分率。
(2)電法測(cè)量相分率技術(shù)。在大多數(shù)情況下,氣液相混合物中兩相介質(zhì)的介電常數(shù)和電導(dǎo)率差別很大,利用這種性質(zhì)可測(cè)量出混合物中的氣液相分率。根據(jù)測(cè)量原理,電學(xué)法可分為電容法和電導(dǎo)法,其中電容法由于沒(méi)有易損件而獲得廣泛應(yīng)用。通常浸在氣液混合物中的二電極可視為一個(gè)電容器。電容值的大小與混合物的介電常數(shù)有關(guān),而介電常數(shù)是氣相介電常數(shù)、液相介電常數(shù)和氣相分率的函數(shù),因此測(cè)量電極間電容值的大小,就可以得到混合物的氣相分率。
(3)微波衰減法測(cè)量含水體積分?jǐn)?shù)。微波衰減法主要用于測(cè)量含水體積分?jǐn)?shù),因?yàn)槟骋还潭l率的微波經(jīng)過(guò)不同含水體積分?jǐn)?shù)的液相,可以產(chǎn)生不同的衰減,亦即衰減幅度與含水體積分?jǐn)?shù)有關(guān)。微波衰減法能夠適應(yīng)很寬的含水體積分?jǐn)?shù)測(cè)量范圍,在低含水(<25%)和高含水(>75%)的工況下,測(cè)量精度更高。
3 流速(或流量)測(cè)量技術(shù)
流速(域流量)測(cè)量分為均相流測(cè)量法和分相流測(cè)量法。均相流測(cè)量法,即在測(cè)量前采取措施(如靜態(tài)混合器)預(yù)先將多相流混合物混合均勻,按均相流模型―單相流處理,測(cè)量均勻混合物的流速。原則上,單相流速的測(cè)量方法如節(jié)流法、容積法等,皆適用于均勻混合物流速的測(cè)量,但當(dāng)前多相流量計(jì)多采用文丘利管法測(cè)量均相混合物流速。分相流測(cè)量法根據(jù)測(cè)量原理的不同,主要有相關(guān)法、節(jié)流法和容積法。
(1)相關(guān)法。沿多相流管道相隔一定距離布置2個(gè)特性相同的傳感器,分別檢驗(yàn)多相流相分率和相空間分布等變化的隨機(jī)流動(dòng)噪聲信號(hào)。根據(jù)相關(guān)技術(shù)確定上下游噪聲信號(hào)的渡越時(shí)間,即可求得相關(guān)速度。多相流相分率及壓力信號(hào)可作為流動(dòng)噪聲信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理。常用傳感器有測(cè)量相分率信號(hào)的γ射線(xiàn)和電容/電導(dǎo)傳感器及測(cè)量壓力信號(hào)的壓力變送器等。當(dāng)前超過(guò)半數(shù)的多相流量計(jì)采用相關(guān)分析設(shè)計(jì)。通常用于相關(guān)分析測(cè)量的參量也用于相分率推算。該方法的優(yōu)點(diǎn)是只有信號(hào)中的交流成分作為信息用于相關(guān)函數(shù)中,對(duì)熱力影響和零點(diǎn)漂移不敏感。
(2)節(jié)流法。流體通過(guò)節(jié)流件(如孔板、文丘利管和噴嘴)時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓降,由多相流量與壓降的關(guān)系即可測(cè)得多相流量。文丘利管法就是當(dāng)前使用最多的多相流量測(cè)量法。文丘利管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,維護(hù)方便。
多相流量計(jì)的應(yīng)用
多相流計(jì)量可分為取樣計(jì)量和直接在線(xiàn)計(jì)量?jī)煞N方法。取樣計(jì)量一方面測(cè)量主管線(xiàn)內(nèi)混合物的體積流量和密度,另一方面由一個(gè)微型氣液分離器從主管線(xiàn)上取樣并將其分離成氣相和液相,然后由伽馬密度儀測(cè)量出液相中的油、水各自的密度;同時(shí)結(jié)合溫度和壓力測(cè)量,以此間接計(jì)算出油、氣、水各相的體積流量。這種計(jì)量技術(shù)始于1980年,目前有被直接在線(xiàn)計(jì)量技術(shù)所取代的趨勢(shì)。
直接在線(xiàn)計(jì)量是利用內(nèi)在的流體性質(zhì)獲得各相的流量,因而沒(méi)有設(shè)備對(duì)流體的干擾和對(duì)出油管線(xiàn)進(jìn)行大的改造。直接在線(xiàn)計(jì)量主要有混合均質(zhì)式、容積式、脈沖中子束觸激式和組合式等。
1 福蘭墨公司的MPFM型多相流量計(jì)
這種多相流量計(jì)由在線(xiàn)靜態(tài)混合器、多源伽馬組分計(jì)和文丘里動(dòng)量計(jì)三部分組成?;旌涎b置使計(jì)量系統(tǒng)完全不受上游流態(tài)的影響并為計(jì)量段提供均質(zhì)流。多源伽馬計(jì)由一個(gè)伽馬同位素和一個(gè)耐震探測(cè)器構(gòu)成,用來(lái)確定油、氣、水各自的體積百分?jǐn)?shù)。油、氣、水各自的組分水嶺根據(jù)不同伽馬能的相對(duì)衰減程度計(jì)算求得。文丘里流量計(jì)與伽馬組分計(jì)相結(jié)合,獲得油、氣、水各自的流量。
2 Fluent公司的MPFM 1900型系列多相流量計(jì)
MPFM 1900型計(jì)量系統(tǒng)由測(cè)量流體介電常數(shù)(電容率)及氣液各相流速的電容傳感器和傳感器電子計(jì)、測(cè)量流體密度的伽馬密度計(jì)、執(zhí)行數(shù)據(jù)分析的計(jì)算機(jī)和將傳感器電子計(jì)、伽馬密度計(jì)連接至計(jì)算機(jī)的電纜等組成。電容傳感器探測(cè)油氣混合物中是否有大、小氣泡高速流過(guò),以此確定流態(tài),然后分析計(jì)算和測(cè)定流體的流速。流體密度和介電常數(shù)分別由伽馬密度計(jì)和電容傳感器確定。Fluenta公司多相流量計(jì)的主要特點(diǎn)之一是,它有一套先進(jìn)的專(zhuān)利軟件程序。
3 Multi-Fluid公司的LP和FR型多相流量計(jì)
這種多相流量計(jì)的主體結(jié)構(gòu)由兩個(gè)獨(dú)立的儀表組成,其中一個(gè)為組分計(jì),用于測(cè)量傳感器中油、氣、水瞬時(shí)體積或質(zhì)量分?jǐn)?shù);另一個(gè)為速度計(jì),用于測(cè)定油、氣、水混合物通過(guò)傳感器的速度。該流量計(jì)確定油、氣、水間相對(duì)分布的方法類(lèi)似于Fluenta公司的流量計(jì)。流量計(jì)長(zhǎng)66.7cm(26.3in),公稱(chēng)直徑101.6mm(4in),額定壓力ANSI600。它無(wú)可動(dòng)部件,殼體由316L不銹鋼制成,重約100kg。FR型多相流量計(jì)是在LP型多相流量計(jì)的基礎(chǔ)上研制的。它以微波技術(shù)為基礎(chǔ),由組分計(jì),伽馬密度計(jì)和1個(gè)或2個(gè)流速計(jì)組成。組分計(jì)從混合物密度和介電常數(shù)中獲得油、氣和水各相的體積流量,其中混合物的介電性質(zhì)由微波監(jiān)測(cè)專(zhuān)利技術(shù)測(cè)得。1994年,F(xiàn)R型流量計(jì)樣機(jī)分別在Elf石油公司的Peeorade油田和Statoil的Gullfaks油田進(jìn)行了試驗(yàn)。1995年3~6月又在Hydro公司所屬的波爾斯格論研究設(shè)施上與其它3家公司(福蘭墨、Fluenta和KOS)的流量計(jì)一同進(jìn)行試驗(yàn)。LP型多相流量計(jì)已得到了Statoil對(duì)其在油井計(jì)量方面的質(zhì)量認(rèn)證,1套152.4mm裝置將近期在Gullfaks安裝使用。1995年初Saga石油公司在Snorre平臺(tái)投產(chǎn)了這種型號(hào)的多相流量計(jì)。
4 KOS公司的MCF型多相流量計(jì)
近年來(lái),挪威KOS公司與Norske殼牌公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)出 MCF350型和MCF351型兩種多相流量計(jì),其中,MCF351型是前者的改型產(chǎn)品。MCF351型多相流量計(jì)系統(tǒng)由一個(gè)不銹鋼雙法蘭短節(jié)、EX級(jí)信號(hào)處理電子裝置和一個(gè)以PC機(jī)為主的控制裝置組成。PC機(jī)用來(lái)計(jì)算和顯示計(jì)量結(jié)果。目前,MCF351型多相流量計(jì)只能在氣團(tuán)流態(tài)下使用。但是,將操作范圍擴(kuò)大至其它流態(tài)(諸如層狀流、沖擊流、氣泡流和環(huán)狀流)的開(kāi)發(fā)工作正在進(jìn)行中。
5 ISA公司的Scroll Flo型多相流量計(jì)
這種多相流量計(jì)由英國(guó)BP開(kāi)發(fā)研制,ISA公司生產(chǎn)。它是根據(jù)眾所周知的容積式計(jì)量原理,同時(shí)結(jié)合密度測(cè)量,以此得出油、氣、水混合物各相的質(zhì)量流量。
6 AGAR公司的MPFM-301型多相流量計(jì)
MPFM-301型多相流量計(jì)主要由2PFM-201流量計(jì)和OWM-201微波含水分析儀兩部分組成,其中前者為一種氣液兩相流量計(jì),用于測(cè)量從泡流至塞流所有流態(tài)中的氣體流量和液體流量,后者由一個(gè)2kHZ的微波變送器和一個(gè)接收器構(gòu)成。
7 AEA技術(shù)公司的脈沖式多相流量計(jì)
這種多相流量計(jì)安裝在管線(xiàn)的外側(cè),這樣就不會(huì)對(duì)管線(xiàn)內(nèi)的混合物產(chǎn)生干擾。該流量計(jì)采用一個(gè)脈沖中子束對(duì)通過(guò)管線(xiàn)的氫原子、碳原子和氧原子進(jìn)行計(jì)數(shù),以此測(cè)出氣體、液體和固體的體積?;旌衔镏械暮客ㄟ^(guò)對(duì)氯原子的計(jì)數(shù)求得。輻射短脈沖“觸激”氧原子,同時(shí)計(jì)量以此測(cè)出混合物的流速。將兩種測(cè)量結(jié)果相結(jié)合便可精確地計(jì)算出管線(xiàn)內(nèi)的流量。
多相流量計(jì)存在的問(wèn)題
目前,由于技術(shù)水平的限制,多相流量計(jì)尚存在一些問(wèn)題。
(1)現(xiàn)有的大多數(shù)多相流量計(jì)都需要測(cè)量若干數(shù)據(jù)后,再根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算出各相的流量,使計(jì)量精度受到很大影響,目前市場(chǎng)上大多數(shù)多相流量計(jì)在大部分流態(tài)下各相測(cè)量誤差為±10%。
(2)所有目前用于多相計(jì)量的技術(shù)都要求必須掌握流體的特性,如介電常數(shù)、質(zhì)量吸收系數(shù)等,才能比較精確地計(jì)量。如果流體特性出現(xiàn)變化或多相流量計(jì)用于多井計(jì)量,必須頻繁地評(píng)價(jià)和標(biāo)定多相流量計(jì)的傳感器。
(3)目前市場(chǎng)上幾種主要多相流量計(jì)的最高適用含氣率為0.9~1.0,隨著含氣率的增加,液相的計(jì)量精度將受到影響。
(4)多相流量計(jì)普遍采用像微波等輻射源,而有關(guān)法規(guī)對(duì)使用輻射源有嚴(yán)格的限制。
(5)現(xiàn)有的多相流量計(jì)標(biāo)定設(shè)施只能較好地標(biāo)定組分測(cè)量?jī)x器,而對(duì)流速測(cè)量尚未有令人滿(mǎn)意的標(biāo)定方法。此外,很多情況下是采用計(jì)量分離器來(lái)標(biāo)定,由于計(jì)量分離器計(jì)量不準(zhǔn)確,標(biāo)定沒(méi)有實(shí)際意義。
多相流量計(jì)的選擇
目前國(guó)際上衡量多相流量計(jì)好的標(biāo)準(zhǔn)主要有:①是否通過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)的第三方試驗(yàn)室的測(cè)試和評(píng)價(jià);②是否通過(guò)公正、獨(dú)立的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比測(cè)量;③是否經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的和批量化的工業(yè)性實(shí)驗(yàn)。
不同測(cè)量原理的多相流量計(jì)有不同的適應(yīng)工況,選型時(shí)應(yīng)綜合考慮以下因素:
(1)安裝位置,包括陸上、海上平臺(tái)、水下等,水下測(cè)量應(yīng)選用電學(xué)法測(cè)量多相流量計(jì)。
(2)流體物性,原油黏度、乳化、起泡、水含鹽量等物性是主要考慮因素,具體選擇方案見(jiàn)表1。
表1 流體物性對(duì)多相流量計(jì)選型的影響
液體物性 適應(yīng)流量計(jì)(測(cè)量方法) 不適應(yīng)流量計(jì)(測(cè)量方法) 高黏原油 微波衰減法,雙能γ密度儀,電容法 相關(guān)流量計(jì) 乳化原油 雙能γ密度儀,均相流法 電容/電導(dǎo)法,相關(guān)流量計(jì) 起泡原油 雙能γ密度儀 相關(guān)流量計(jì) 水含鹽體積分?jǐn)?shù)已知 微波衰減法,雙能γ密度儀,電容法 電導(dǎo)法 水含鹽體積分?jǐn)?shù)未知 微波衰減法,多能γ密度儀 電容/電導(dǎo)法,雙能γ密度儀
(3)流動(dòng)工況,含氣體積分?jǐn)?shù)和含水體積分?jǐn)?shù)的高低是影響精度的重要因素。高含氣工況應(yīng)考慮先部分分離天然氣,再進(jìn)行多相計(jì)量;高含水了況,應(yīng)選用微波衰減法測(cè)量含水體積分?jǐn)?shù);低含水下況應(yīng)選用電容法或微波衰減法測(cè)量含水體積分?jǐn)?shù),顯然用射線(xiàn)吸收法和電導(dǎo)法測(cè)量極端含水下況是不適宜的。
(4)測(cè)量不確定度,多相計(jì)量的復(fù)雜性使多相流量計(jì)至今尚沒(méi)有統(tǒng)一的精度等級(jí),因此選用前應(yīng)針對(duì)具體的流動(dòng)工況和流體物性進(jìn)行標(biāo)定。
(5)應(yīng)參考第三方試驗(yàn)室的結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)使用情況,實(shí)踐證明,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期、批量化工業(yè)性實(shí)驗(yàn)的多相流量計(jì)產(chǎn)品,在今后的使用中可以大大降低使用風(fēng)險(xiǎn)。
(6)要重視多相流量計(jì)的售后服務(wù)工作,售后服務(wù)包括現(xiàn)場(chǎng)安裝,調(diào)試,試運(yùn)行,定期的維護(hù)和定期標(biāo)定以及出現(xiàn)問(wèn)題后的及時(shí)解決等。實(shí)踐證明,多相流量計(jì)是一種實(shí)證產(chǎn)物。從某種意義上說(shuō),多相流的不可確定性和復(fù)雜性,決定了多相流量計(jì)在實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的可能性比常規(guī)儀表要大,問(wèn)題的復(fù)雜性往往也較大。這就要求廠商能夠提供高水平的、及時(shí)而優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù),同時(shí)售后服務(wù)的費(fèi)用又不能過(guò)高。這一點(diǎn)在選擇多相流量計(jì)時(shí),也應(yīng)該作為一個(gè)重要的因素認(rèn)真考慮。
(7)在重視多相流量計(jì)測(cè)量精度的同時(shí)還要重視其重復(fù)性和穩(wěn)定性,多相流量計(jì)的測(cè)量精度是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題,它包括在實(shí)際操作條件下及適用范圍內(nèi)氣相流量、液相流量、含水率、含氣率等的測(cè)量精度和測(cè)量范圍等多個(gè)指標(biāo),而這些指標(biāo)又都是有前提條件并互相關(guān)聯(lián)的。對(duì)于廠商標(biāo)明和聲稱(chēng)的精度,我們的工程技術(shù)人員要做認(rèn)真科學(xué)的分析,以便得出一個(gè)正確的判定。也正是由于多相流的復(fù)雜性和不可確定性,我們對(duì)多相流的測(cè)量精度不能過(guò)于苛求,并且要允許存在超差。當(dāng)然,對(duì)超差比例一定要盡可能地控制在極小范圍內(nèi)。正因?yàn)檫@樣,多相流量計(jì)目前只用作井口計(jì)量而不是用在商業(yè)計(jì)量上。在使用上既要關(guān)心測(cè)量精度,又要重視多相流量計(jì)的重復(fù)性和穩(wěn)定性。另外,對(duì)于由操作條件變化、物性變化或者測(cè)量范圍變化帶來(lái)的對(duì)測(cè)量精度的影響程度,也應(yīng)要求廠商給予說(shuō)明,多相流量計(jì)是否需要現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定,如何進(jìn)行,也要進(jìn)行了解。
發(fā)展趨勢(shì)
多相流量計(jì)作為一種全新的計(jì)量設(shè)備,它的出現(xiàn)已引起世界石油工業(yè)界的高度重視。與傳統(tǒng)的計(jì)量分離器相比,它的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的,在海上和陸上油田開(kāi)發(fā)中具有廣闊的應(yīng)用前景。但多相流量計(jì)作為一種新技術(shù)、新產(chǎn)品,用的時(shí)間比較短,世界各大石油公司對(duì)其采用的是一種邊研究、邊驗(yàn)證。邊推廣使用的方法;同時(shí)各個(gè)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品因其測(cè)量機(jī)制不同,而又有各自的適用范圍,國(guó)際上至今沒(méi)有一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,在使用中難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,存在一定的風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)然這是任何新產(chǎn)品在應(yīng)用推廣時(shí)都會(huì)遇到的。對(duì)多相流量計(jì)的研究還是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作,今后其發(fā)展趨勢(shì)是:
(1)智能式。要確保測(cè)量模型和方案的正確性,需重視特征參數(shù)的選取。由于多相流動(dòng)狀態(tài)的不確定性及不穩(wěn)定性,為了確保多相計(jì)量的準(zhǔn)確性,應(yīng)用智能化的測(cè)量方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,特別是應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)理論、人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及小波分析理論。
(2)組合式。組合式一方面是指功能上的組合,例如將流速表和組分表組合起來(lái)使用;另一方面是指組合多種方法和技術(shù)來(lái)完成一種功能。盡可能地應(yīng)用單相計(jì)量和氣、液兩相流動(dòng)測(cè)試比較成熟的方法和技術(shù),為實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)量,應(yīng)滿(mǎn)足信號(hào)連續(xù)采集。為適應(yīng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理,應(yīng)與計(jì)算機(jī)合為一體??刹僮餍詮?qiáng)。
(3)通用性。目前的多相流儀表的測(cè)量范圍受到很多限制,如受含氣率、含油率、含水率、勁度、鹽度等的影響。因此,開(kāi)發(fā)和研制大范圍的多相流儀表勢(shì)在必行,增加其通用性。同時(shí),應(yīng)建立比較完善的檢測(cè)裝置,對(duì)多相流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定,保證準(zhǔn)確性。
(4)經(jīng)濟(jì)性。降低成本,加快工業(yè)化進(jìn)程。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究工作后,需做大量的工作,尤其是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室有許多方面沒(méi)能考慮到,這是應(yīng)該注意的。
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