[发明专利]气液分离式低产液三相流测量方法

权利要求书

1.一种气液分离式低产液三相流测量方法，其特征在于包括以下步骤：

a、通过三相流测井仪进行气液分离；

b、采用超声波流量计测量通过气相流道流出的气相流量Q_g；

c、测量油相流量Q_o：集流器中心筒上设置若干个环形油-水界面测量电极，当油相在集流伞下方汇聚量逐渐增多时，油-水界面将下行，当油-水界面下行至阵列电极的第一个电极时，信号处理电路作一次时间标识，当油-水界面下行至阵列电极的第二个电极时，信号处理电路作第二次时间标识，阵列电极的电极之间的距离L、截面积S是确定的，通过时间T计算即可得到油相流量Q₀；

d、测量水相流量Q_w；

e、气相PVT校正。

2.根据权利要求1所述的气液分离式低产液三相流测量方法，其特征在于：

所述的步骤b中的气相流量Q_g的测量方法为:在气相出口上端设置一个超声探头，探头向下发出频率为f₀的超声波，当气相流道内没有气体时，超声波在仪器壁及环形空间底部发生反射，探头接收的反射波的频率保持为f₀，当气相控制阀打开后，气相以速度u向上运动时，超声波在气-水界面发生反射，由气-水界面发生反射回来的超声波频率发生偏移，记为f’,f’是与气相流速相关联量，根据多普勒效应其关系可表述为：

Δf＝f₀-f'＝2f₀u(cosθ)/c            (1)

其中，c是声波在水中的传播速度；θ是发射波与气-水界面的轴向夹角；

Δf是一个频带，将频带为Δf的测量信号的强度转化为电压V,并做单位时间积分，则可得到信号功率，从而将气体流量与测量信号功率建立对应关系，实现气体流量测量，其表述为：

Qg=∫0TλVdt---(2)]]>

其中，λ是与气相流速相关的修正系数。

3.根据权利要求1或2所述的气液分离式低产液三相流测量方法，其特征在于：

所述的步骤d测量水相流量Q_w，水相流量测量是建立在油相流量测量基础上，由多探针含水率计完成，假定油相由边长为l_o的小正方体单元组成，设流道截面积为S，油相流量为V₀，水相流量为V_w,则油相流速是：

U=V0+VwS---(3)]]>

某一轴线上边长为l_o的油相单元的数量：

n=VoSlo---(4)]]>

单位时间测量探针的通断频率：

f=Un=loVo+VwVo=lo(1+Vw/Vo)---(5)]]>

考虑到油相泡径的非均匀及模型建立的理想性，加入校正因子，则测量探针的通断频率是：

f＝k(1+V_w/V₀)                (6)

k是一与泡体粒径相关联的修正因子，油相体积流量确定后，测量探针的通断频率与水相体积流量成线性关系，并且油相流量越高，其分辨率越低。