一种三相流体检测仪及三相流体的各自流量检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及石油、化工、环保处理等流体中存在气体、油、水=相流体的各自流量 检测，尤其设及一种=相流体检测仪及=相流体的各自流量检测方法。
【背景技术】
[0002] 石油、化工等领域的流动液体中大量存在着天然气、水和油，尤其是油田采油厂的 采油液体更是如此。
[0003] 由于=相流体的共存，给流量测量带来了很大的困难，针对采油液体由于采用聚 合物等高分子注采物质，流体变成非牛顿或牛顿、非牛顿流体共存，从而使常规牛顿流体测 量理论不适应测量该种流体，及牛顿力学的诸多定律已不能适应该种情况，给测量精度造 成很大问题。
[0004] 而流体的流动方式多变，例如存在喘流、段塞流、素流并存现象，也给测量带来很 大困难。
[0005] 国外进口该种设备或国内代理的公司价格极高，同时由于采用放射线和核子等放 射手段检测，不符合HSE标准要求，目前一直没有得到大量采用。
[0006] 对于使用部口得到的计量数据特别重要，通过数据分析可W调整工艺参数W达到 最优控制和其它作用，但该问题一直未得到解决。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种无需根据牛顿力学的测量精确，计算便 捷的二相流体检测仪及二相流体的各自流量检测方法。
[000引本发明是该样实现的，
[0009] 一种=相流体的各自流量检测方法，包括如下步骤：
[0010] 1)通过采样，测量流体的相对介电常数e r，测量的流体密度d，测量流体的温度 t，测量流体的流量Q ;
[0011] 2)建立方程数学模型：
[0012] 根据液体中含水的质量百分数、原油的质量百分数、天然气的质量百分数满足的 条件建立公式（1)
[0013] X 巧+Z = 1 (1)
[0014] 建立相对介电常数公式（2)
[0015] aX 巧.2Y+Z= er (2)
[0016] 建立密度公式；
[0017] 1000X+865Y+0. 717Z = d (3)
[0018] 式中；X、Y、Z分别设为液体中含水的质量百分数、原油的质量百分数、天然气 的质量百分数；其中水的相对介电常数为e ,k= a ;水的介电常数随温度校正方程a = 88+0. 36X (0-t) ; e r为测量流体的相对介电常数；d为测量的流体密度，单位为千克/立 方米；
[0019] 3)采用矩阵法解步骤1)的液体中含水的百分数X、原油的百分数Y W及天然气的 百分数Z，建立行列式：
[0020]
【主权项】
1. 一种=相流体的各自流量检测方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 通过采样，测量流体的相对介电常数er，测量的流体密度d，测量流体的温度t，测 量流体的流量Q ; 2) 建立方程数学模型： 根据液体中含水的质量百分数、原油的质量百分数、天然气的质量百分数满足的条件 建立公式（1) X 巧+Z = 1 (1) 建立相对介电常数公式（2) aX+2. 2Y+Z = e r (2) 建立密度公式： 1000X+865Y+0. 717Z = d (3) 式中；X、Y、Z分别设为液体中含水的质量百分数、原油的质量百分数、天然气的 质量百分数；其中水的相对介电常数为e,k= a;水的介电常数随温度校正方程a = 88+0. 36X (0-t) ; e r为测量流体的相对介电常数；d为测量的流体密度，单位为千克/立 方米； 3) 采用矩阵法解步骤1)的液体中含水的百分数X、原油的百分数YW及天然气的百分 数Z，建立行列式；
X = VD，Y = Dy/D，Z = D,/D ;将步骤1)中所测量的数据带入得到液体中含水的质量 百分数、原油的质量百分数、天然气的质量百分数； 4) 各种流体流量计算；通过流量计测量瞬时液体总流量Q，瞬时水流量二QXX ;瞬 时油流量= QXY ;瞬时天然气流量= QXZ。
2. 如权利要求1所述的=相流体的各自流量检测方法，其特征在于，步骤1中采用主体 采用同直径钢管焊接而成，呈口字型的检测仪进行测量，n字型主体的一侧立管下端液体 入口处上装有温度传感器；另一侧立管上安装密度传感器和液体介质传感器，在主体的横 管上安装祸轮流量传感器。
3. 如权利要求2所述的S相流体的各自流量检测方法，其特征在于，采样时间的确定： 立管总高度为h，单位为米，钢管有效直径为D'，单位为米；流速V = Q<&/S，式中为 最低流量，单位为立方米/每小时，S为管面积，单位为平方米；V为流速，单位为米/每秒， 从管低端到管高端需要时间为主体总长为L 一次采样总时间T选为T = tL秒 极 钟。
4. 一种=相流体流体检测仪，其特征在于，该检测仪的主体采用同直径钢管焊接而成， 呈口字型，W便产生高度差和液体稳流，n字型主体的一侧立管下端液体入口处上装有温 度传感器；另一侧立管上安装密度传感器和液体介质传感器，在主体的横管上安装祸轮流 量传感器。
5. 如权利要求4所述的=相流体流体检测仪，其特征在于，在口字型主体的口内空间 安装电气连接板，各传感器的连线均连入电气连接板的电路中。
6. 如权利要求5所述的=相流体流体检测仪，其特征在于，在电气连接板上还具有微 处理器，温度传感器、密度传感器、液体介质传感器W及祸轮流量传感器将采集的数据传递 至微处理器，微处理器进行数据的处理。
【专利摘要】本发明涉及石油、化工、环保处理等流体中存在气体、油、水三相流体的各自流量检测，尤其涉及一种三相流体检测仪及三相流体的各自流量检测方法。通过采样，测量流体的相对介电常数εr，测量的流体密度d，测量流体的温度t，测量流体的流量Q；建立方程数学模型：根据液体中含水的质量百分数、原油的质量百分数、天然气的质量百分数满足的条件建立公式；建立相对介电常数公式；立密度公式，通过矩阵解法求得液体中含水的百分数X、原油的百分数Y以及天然气的百分数Z，根据测量流体的流量Q得到水、液、气的流量。避开了牛顿力学体系，使其测量装置可以通过测量3各参数间接测量牛顿流体和非牛顿流体。测量方便准确。
【IPC分类】G01F1-32
【公开号】CN104596591
【申请号】CN201510024757
【发明人】田树梁
【申请人】丹东丹联仪表检测技术研究有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月16日