[发明专利]用于测量存在于多相流中的不同流体的流量的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量存在于多个不同的多相流中的不同流体的流量的设备，在运输中，每个多相流穿过各自的主流管，各个主流管不构成所述设备的一部分。

本发明的一个目的还涉及一种用于测量在各个不同的主流管中流动的不同多相流中的每个相的流量的方法。

本发明的目的用于石油工业，特别地，适用于测量沿着各个流管运输的多相流中的相的流量，各个流管集中在海上平台或集群岸上平台中。

背景技术

如已知的，在石油和天然气的生产过程中，在流管运输烃中，实施测量以确定多相流和单个相的流量，多相流由两相或三相油-水-气体的组合组成。

各个管道运输油/烃中的不同相的流量测量对于控制和调节烃的生产是必须的，对于评估多相流中的水和气体含量也是必须的。

为了精确地揭露油-水-气体多相流中的不同相的流量，可以使用能够在不同流态中操作的多相流量计(MPFM)。

一些多相流量测量器严格地与石油工业相关联，另一些基于电离辐射，又另一些基于微波的使用。但是，这些仪器以测量中的显著不确定性为特征。

传统的多相流体的测量方法设想通过两相或三相分离器实现流体的分离以及单个流出相的流量的测量。

由于这些分离器是特别昂贵、笨重且沉重的，因此通常仅使用一个三相分离器来测量彼此接近的不同管线或流管。

通过阀的适当组合(称作歧管)，可以使得管线或多相流管的任一个与三相分离器流体连通，以便实施来自特定井的流的测量，而所有其他多相流管保持在生产状态。根据这个方法实施的测量是分析的多相流的相的流量的非连续测量。换言之，这个测量实施在直接取自相关管线或多相流管的流的样品上。

除了用于与分离器连通的歧管之外，这个系统还提供另一生产歧管，来自各个井的所有管线或流管都发送至该另一生产歧管。

如文献WO2005/031311和WO2007/060386中描述和说明的，还已知与多相流的总流量计相联接的使用等速采样的多相流量计。总流量计独立于等速采样而操作，允许表征多相混合物的液体和气体流量。

基于等速采样、能够对高容积率(即，(LVF)＞10％)的液体和在任何流态(例如，层流、泡沫、弹状流等)操作的设备和简单的多相流量测量方法也是已知的。

这个系统通常应用于来自井的每个管线或流管，并实现来自单个井的油、气体和水的连续测量。

尽管多相流的不同测量技术具有特定的优点，但是申请人已经发现它们不是没有缺点的，并且很多方面可以改进，主要关于实施的测量的精确度、相当大量的多相流的转移、设备的总负担、以及设备的总成本。

特别地，申请人已经发现通过管线的分组的传统多相测量方法设想每个管线的流量的整体收集。以这种方式，收集的整个多相流量发送至三相分离器，三相分离器必须具有适当的尺寸，从而产生重大的负担和成本。

可选地，已知将整个多相流量转移到已知类型的多相测量装置的方法。这个方法意味着，对于流体流必须通过已知类型的测量器测量的所有井，针对使用寿命内的可能测量范围的整个包络设计多相流量计的尺寸，除非接受测量精确度的显著下降，这个条件是很难达到的。

另一方面，其他方法设想要求用于设想的每个管线的测量系统的多相流量的连续测量。当然，每个系统的成本和负担必然是设想的每个流线的倍数。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能够解决已知技术中发现的问题的、用于测量存在于多个不同多相流中的不同流体的流量的设备和方法。

本发明的一个目的是保证多相流的相的流量的精确测量。

本发明的进一步目的是允许分组的多相流线中的多相流的最佳的半连续测量。

本发明的另一个目的是减小待分离的多相流的流量。

本发明的又一个目的是简化测量设备。

本发明的进一步目的是减小测量设备的总负担。

本发明的另一个目的是降低测量设备的总成本。

上述的目的及其他目的，通过如所附权利要求表达和描述的用于测量存在于多个不同多相流中的不同流体的流量的设备和方法基本实现。

附图说明

现在提供根据本发明的优选但不是惟一的实施例的用于测量存在于多个不同的多相流中的不同流体的流量的设备和方法的描述。下面参考附图实现这个描述，附图是用于纯说明性而非限制性的目的，其中所述附图的图1是根据本发明的用于测量存在于多个不同的多相流中的不同流体的流量的设备的示意图。

具体实施方式