[发明专利]用于测量多组分流中的一个组分密度的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及井流量测量的领域，更具体的是，涉及油流量计算设备。

背景技术

气和油井可具有从井口出来的多相流。需要对从井口出来的总流量进行测量。为了测量总流量，气流通常与液流相分离，并且气流和液流分别测量。该气流和液流可采用不同的科里奥利(Coriolis)流量计进行测量。液流通常包含油和水两者。为了精确地测量在液流中的油量，就必须确定在液流中的水量。为了确定在液流中的水量，需要确定该水的密度。当前，通过对井口流出的水周期性地采样和利用比重计确定该密度，可确定水的密度。该方法具有许多问题。一个问题是水的密度可能随着时间变化。如果水的密度变化并且使用旧的密度测量值，在液流中油量的计算值会变得不精确。在高含水率的流体中比在低含水率的流体中该不精确问题更严重。最小化该不精确性的一个方法是对水密度频繁采样。然而，从系统中除去样品并且测试该密度是一项费力和费时的工作。

因此，需要一种更佳的确定流中油量的系统和方法。

发明内容

已经公开了一种方法和设备，其用来确定通过管道的多组分流中一个组分的密度。该多组分流被分成两个流束，其中第一流束基本上具有第一组分的所有流。测量第二流束的密度。

多个方面

本发明的一个方面包括用于确定在多组分流中一个组分密度的方法，包括引导液体流到管道，该液流由至少第一材料和第二材料组成，该方法的步骤的特征在于：

将液流分为第一流束和第二流束，其中第一流束的流率大于第二流束中的流率，并且其中第一流束基本上包括所有的第一材料；

测量第二流束中的液体的密度。

优选，该方法还包括其中第一材料为油。

优选，该方法还包括其中第二材料为水。

优选，该方法还包括其中第二材料比第一材料密度大。

优选，该方法还具有以下特征：

测量在第二流束中流动的液体的温度。

优选，该方法还具有以下特征：

测量通过该管道的材料的总流量；

部分基于在第二流束中的液体的密度确定在管道中流动的第一材料的量。优选，该方法还包括下面特征，重力用于基本上将所有第一材料分到第一流束中。

本发明的另一个方面包括用于确定在多组分流中一个组分密度的方法，该方法包括引导液体流进入管道，其中该液体由至少油和水组成，其中该方法的步骤的特征在于：

从在该管道中流动的液体中持续分离少量的水样品并且测量该水的密度。

优选，该方法的特征在于利用科里奥利流量计测量水的密度。

优选，该方法的特征在于连续测量水的密度。

优选，该方法还具有以下特征：

部分基于测得的水密度确定在管道中流动的油量。

优选，该方法还具有以下特征：

利用该水的密度确定液体的含水率。

本发明的另一个方面包括一种用于确定在多组分流中一个组分密度的设备，该设备具有第一管道，该管道构造为容纳由至少第一材料和第二材料组成的液体，该设备的特征在于：

第二管道连接到第一管道，并且被构造以从液体中提取第二材料的样品。

第一科里奥利流量计连接到第二管道，并且被构造以测量在第二管道中的第二材料样品的密度。

优选，具有第二管道的设备还具有以下特征：

分离箱，其具有顶半部和底半部，其中第一管道流入分离箱中并且第二管道连接到分离箱的底半部上。

优选，该设备还具有以下特征：

第二科里奥利流量计，其连接到第一管道，并且被构造以测量在第一管道中流动的液体的密度；

处理器，其连接到第一和第二科里奥利流量计，并且被构造以部分基于从第一科里奥利流量计得到的密度测量值，确定在管道中的液体中第一材料相对于第二材料的比。

优选，该设备特征在于第一管道具有第一直径并且第二管道具有第二直径，并且第一直径大于第二直径。

优选，该设备特征在于第二直径小于第一直径的1/10。

优选，该设备特征在于第一管道具有第一流率并且第二管道具有第二流率，并且第一流率大于第二流率。

本发明的另一个方面包括一种用于确定在多组分流中一个组分密度的设备，该设备具有一个管道，该管道包含有至少第一材料和第二材料组成的流动液体，该设备的特征在于：

一种装置，用于流动液体分为第一流束和第二流束，其中第一流束的流率大于第二流束中的流率，并且其中第一流束基本上包括所有的第一材料；

一种装置，用于测量在第二流束中材料的密度。

附图说明