[发明专利]一种孔板与热式流量计组合测量湿气流量的装置及方法

说明书

本发明属于流量测量技术领域，具体涉及一种孔板与热式流量计组合测量湿气流量的装置及方法。本发明通过依次连接在测量管本体湿气输入端至输出端的气液混合装置、孔板流量计和热式流量计及分别与孔板流量计和热式流量计连接的气液流量计算仪的有机设置，本发明通过孔板流量计和热式流量计测量混合流体质量流量数学模型，计算出混合流体工况体积含液率，进而方便、快捷的实现了气井气液两相不分离在线计量，代替传统的分离计量工艺，且简化了工艺流程，降低了投资。

技术领域

本发明属于流量测量技术领域，具体涉及一种孔板与热式流量计组合测量湿气流量的装置及方法。

背景技术

传统的气田单井计量主要采用气液分离计量工艺，流程复杂，投资高。近年来，国内气田应用了各类气液两相不分离计量装置，直接用于气井井口气液两相计量，如国内专利一种锥形孔板气液两相流量计(ZL201420671672.0)，该流量计通过测量孔板差压波动幅度值(即计算差压方根的相对方差)来计算含液率，进而得出气液流量，但由于流体气流波动、差压传感器精度等因素影响，差压波动幅度值不能完全反应含液率，导致计量误差增大，适用范围有限。

发明内容

本发明提供了一种孔板与热式流量计组合测量湿气流量的装置及方法，目的在于提供一种实现气井气液两相不分离在线计量，代替传统的分离计量工艺，且能够简化工艺流程，降低投资的测量湿气流量的装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种孔板与热式流量计组合测量湿气流量的装置，至少包括测量管本体，还包括气液混合装置、孔板流量计、热式流量计、气液流量计算仪和法兰；所述气液混合装置、孔板流量计和热式流量计依次通过法兰连接在测量管本体的湿气输入端至输出端；所述气液流量计算仪设置在测量管本体外部且分别与孔板流量计和热式流量计连接；所述的孔板流量计包括孔板节流装置、压力传感器、差压传感器和第一温度变送器；所述孔板节流装置连接在测量管本体上；所述差压传感器连接在孔板节流装置与气液流量计算仪之间；所述第一温度变送器的一端连接在孔板节流装置与热式流量计之间的测量管本体上，第一温度变送器的另一端通过信号线与气液流量计算仪连接；所述压力传感器的一端连接在气液混合装置与孔板节流装置之间的测量管本体上，压力传感器的另一端通过信号线与气液流量计算仪连接；所述孔板节流装置通过法兰与测量管本体连接。

所述的第一温度变送器采用的是Pt100热电阻温度变送器，型号为ABGSBW。

所述的热式流量计包括加热系统、两个第二温度变送器、热式流量变送器和连接管；所述加热系统缠绕在连接管上；所述热式流量变送器的一端与加热系统连接，热式流量变送器的另一端通过信号线与气液流量计算仪连接；两个第二温度变送器的一端分别与加热系统两侧的连接管连接，两个第二温度变送器一端的端头延伸至连接管内，两个第二温度变送器的一另端分别与热式流量变送器连接；所述连接管通过法兰与测量管本体连接。

所述的加热系统采用的是绕组电加热方式。

所述的两个第二温度变送器对称的连接在加热系统的两侧。

所述的气液混合装置采用的是旋流气液混合器。

所述的旋流气液混合器包括壳体、旋流导流叶片和整流板；所述的壳体两端分别设置有出口和入口；所述旋流导流叶片连接在壳体内；所述整流板连接在壳体内靠近出口端。

一种孔板与热式流量计组合测量湿气流量的测量方法，包括如下步骤

步骤一：获取流体压力、温度参数

分别通过孔板流量计和热式流量计获取流体压力和温度参数；

步骤二：计算混合流体湿气流量