专利名称：一种用于高压汽-水两相流体的测量方法
技术领域：
本发明涉及管道内高压汽-水两相流的测量领域，特别涉及一种稠油热采过程中的注入蒸汽的测量，该方法精准可靠，非常实用。
背景技术：
分流分相法在多相流测量中是一种常用技术，通过分流可以用比较小的装置测量大流量的多相流。中国专利ZL98113068. 2公开了一种两相流测量方法，该方法通过成比例的从两相流中分流出一股两相流体，然后将其分离成单相流体后，应用单相流量计测量出各相流量，再根据分流比例确定被测两相流的各相总流量，这种方法受分流比例精度的影响，分流比例愈恒定，总流量测量精度愈高，同样，在测量两相流相含量时，也必须保证取样 样品的代表性，为了提高取样精度，改善样品的代表性，常在取样器前对多相流进行混合或者整流处理，这样虽然在原理以及实验室条件下提高样品的分流比恒定与代表性，但是应用到现场环境后受测量介质纯净度以及环境温度的影响很大，不便于工业化应用。本发明提供的测量方法，抛开对传统分流分相法，即取样样品分流比例以及代表性的严格要求，而是通过理论公式推导，确定分流比，以很小体积的蒸汽计量装置解决稠油热采过程中注入蒸汽的计量，生产应用效果极其显著。
发明内容
本发明的目在于本发明提供的用于高压汽-水两相流体的测量方法，通过理论公式推导，确定分流比，以很小体积的蒸汽计量装置解决稠油热采过程中注入蒸汽的计量，生产应用效果极其显著。本发明的目的是这样实现的一种用于高压汽-水两相流体的测量方法，通过理论公式推导，确定分流比，将标定好的分流系数带入方程求出稠油热采注入蒸汽的流量、干度等参数，方法精准可靠，实施步骤如下步骤I公式计算I)测得蒸汽、水的总流量与分流量比例关系式Mg =CD
KsMw =(2)Ms :总蒸汽流量；Mw:总液相流量；Mss :通过蒸汽流量计的蒸汽分流量；Msw :通过水流量计的液相分流量；Ks:蒸汽分流系数；Kw:液体分流系数。
从方程(I)和(2)得知，分流常数Ks和Kw代表主回路流进取样回路的比例，即Kw大于Ks ；从 方程(I)和(2)得知，Ks与Kw的实际值取决于分回路和主回路的相对阻力大小，分流回路与主回路呈并联关系，因此压力损失相同；Δ Pm = Δ Ps(3)APm :主回路压力损失；Δ Ps :分流回路压力损失；APn^P八匕可以采用分相模型计算」APm = -^APms + Qm^Afam(4)JWs =風 +(5)APms和Λ Pmw分别表示蒸汽与水单独流过主回路时的压力损失；APssandAPsw分别表示气相与水单独流过分流回路时的压力损失；Θ表不根据压力而变化的修正因子；+嶋
■J ^Ps \ 義ffi JΔΡ- + + Σ^]头[警4( )
碰」-Pu \良m JAPss = [λ y 丄 + y ξ I—f(8)
L、 ' U」2psUJ在上式中λ是达西摩擦因子，L是管长度，d是管内径，ξ局部损失系数，P1^K密度，Ps蒸汽密度，M是质量流量，A是管截面面积，符号Σ代表总和；下标m代表主回路，下标S代表分流回路；2)根据质量守恒定律，总流量与分流回路的流量关系式Ms = Mms+Mss(10)Mw = M +Msw(11)XmS主回路干度，\为分流回路干度，忽略01]1与0s的微小差别，g卩θπ=θ3=θ，然后将方程式(4)- (11)带入方程式(3)中，得到= —Eii JL-I(12)
Ks I kw J*y PiA^在上式中，Ktl是在单相流下的分流系数，由以下方程确定
.AIV ' γ
ASn Am^ +K0=-—^—i—^—(13)
, I m. V， I VI tA I、V， Iψ
Α5、|Λιη2^Χ""" + 2^ηι + AmJAs2jT~+ 2-
IaIE C*S方程(12)为阻力平衡方程，从阻力关系中得到，此方程不能确定Ks和Kw的值，需补充另一个方程km
权利要求
1.一种用于高压汽-水两相流体的测量方法，其特征在于通过理论公式推导，确定分流比，将标定好的分流系数带入方程求出稠油热采注入蒸汽的流量及干度等参数，该方法精准可靠，分步骤实施； 步骤I公式计算 I)测得蒸汽、水的总流量与分流量比例关系式
全文摘要
本发明提供的一种用于高压汽-水两相流体的测量方法，是通过分流器控制高压汽-水两相流体的比例，分离器的上下口分别安装蒸汽、水流量计，流经蒸汽、水流量计的流体最终混合流入猪回路；主回路与分回路之间的压差由主回路与分回路的节流装置来调节，然后通过实验室条件在理论基础上测得分流系数，最终通过稠油热采过程中的9T/h燃气直流锅炉对其进行表定，最终确立分流系数。该测量装置包括分流器和分离系统安装在水平汽-水两相流管线上，在主管壁上有6分流孔，其外是一个收集环室，用以收集从分流孔流出来的流体，一个小的分离器与收集环室相连，在分离器顶部和底部分别安装了蒸汽流量计和水流量计，蒸汽流量计与水流量计的出口同时与节流装置相连，最终连接到主回路节流装置的下端。
文档编号G01D21/02GK102914326SQ20121034831
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者张学鲁, 张建华, 魏新春, 黄伟强, 徐永俊, 辜新军, 麦斌虎, 赵建华, 刘平, 陈雷, 蒋其斌, 谈建平 申请人:新疆华隆油田股份有限公司