智能型多相流量计现场试验研究

　　1前言

　　近年来，多相流量计以其优异的技术经济优势在全世界的石油天然气工业得到广泛的关注和应用，多相计量技术近年来被列为影响石油工业未来发展的关键技术之一[l，2]。

　　目前，多相计量技术的研究主要集中在基于各种射线或者超声波的层析射线成像技术，以及基于多信号处理技术、神经网络技术以及模糊模式识别技术等的所谓“软”，测量方法[3，4].近十年来，石油大学流体测试实验室在多相流体力学和多相流测量方面做了大量的基础理论研究和实验研究。在此基础上，基于“软”测量方法的考虑，开发出SP智能型多相流量计测系统，并且实过了相关部门的鉴定。

　　2计测原理

　　多相流量计对油井采出液的测量可分为两部分:流量测量和组分测量。本计测系统是分别计测气相流量和液相总流量，再通过测定液相含水率计算出油、水的流量。

　　2.1气液相流量计测

　　智能型多相流量计测系统原理样机如图1所示。计测装置的主体由一水平测试管段和分别连接其两端的上下游流态发生器组成。流态发生器具有两个主要功能:(l)形成净气空间;(2)提供稳定可靠的测试环境和压力基准。水平测试段为水平安装的直管段，内衬矩形截面直管。

　　通过三个液位微压差传感器和一个气阻差压传感器信号的连续采集和处理，而获取到这四个物理量的时间历程及相关信号的各种特征值。利用特征值构造特征向量来实现流态的监测和识别，同时也为气液两相流量计测神经网络提供相应信号的输入.神经网络根据输入信号的数值特征，并通过态的识别分类将气液两相的流动特征进行定量分析而得出气液两相的流量。

　　2.2液相组分测量

　　如图1所示，我们在上游流态发生器外侧设置液相组分测量部件。液相由溢流堰收集并引出，进一步与气相分离，流经U型组分测量管后回到流态发生器.其计量原理可简单描述为:在计测系统预先得到油、水密度的前提下，通过实时测定U型管内已知高度的油水混合液压头而得到其平均密度，进而计算出油水混合液的实时含水。

　　3现场试验

　　试验地点位于胜利油田孤岛混输泵试验站.试验站来液量约为5000m”/d，进站温度40oC，压力0.4Mpa左右，原油相对密度为0.93，粘度(50oC)为200mPa.s，含水率为92%左右.试验用天然气来自孤五联合站，气油比可达100:1。液相流量由0.1级的质量流量计测定，气相流量由0.5级的旋进漩涡流量计测定，充分保证了单相流量的准确性，两相经混合器后进入多相流量计测系统。