[发明专利]多相流相含率的检测方法

说明书

本发明提供了一种多相流相含率的检测方法。所述方法包括：对待测多相流进行采样，得到多相流样品，对多相流样品中的油、气及水进行三相分离；对纯净水及多相流样品中的水、油分别进行核磁共振，得到对应的自由衰减信号的首幅值，利用首幅值确定水与油对应的含氢指数；对水与油施加扩散编辑脉冲序列，得到水与油对应的扩散系数；利用变回波间隔脉冲序列对待测多相流进行脉冲发射，得到回波信号，根据回波信号、含氢指数及扩散系数，确定待测多相流的相含率。本发明弥补了难以分辨油、水的不足，实现了对不同流体组分含量的定量，不需要采集被测流体的弛豫信息，测量速度快，可实现全量程、高效、环保、安全的多相流相含率的在线测量。

技术领域

本发明涉及石油工业技术领域，尤指一种多相流相含率的检测方法。

背景技术

在石油开采、集输、压裂、试油等工业环节中，存在大量需要检测的复杂多相流体，这些复杂流体主要由原油、地层水、天然气等3个不同组分混合而成。此外，由于工业生产的需要，多相流往往保持着连续流动的状态，需要对其在线检测，这对相含率的定量检测带来了极大的困难，意味着传统依靠弛豫谱和扩散谱这类需要耗费较长时间进行相含率测量的方法不再适用。

现有检测方式通过定期(一天一次甚至更久)对待测多相流进行采样后，采用自然沉降或离心的方式，基于各组分密度差异实现分层后，进行计量。这类方法的弊端十分明显：(1)需要阻断流体流动状态后采样(阻碍生产)；(2)检测后的样品被废弃造成污染；(3)采样至实验室检测需要时间，造成检测数据的滞后，效率低下；(4)采样过程由于样品温度、压力的变化，可能造成其物性参数的变化，测量结果无法反映管道内流体的真实数据。

核磁共振技术在复杂流体定量检测方面的应用已十分成熟，且因其相比于其他技术具备准确、绿色、安全等优势而脱颖而出，但是当前复杂流体核磁共振检测技术也同样依赖采样测量，即不能用于流动流体的在线测量。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种多相流相含率的检测方法，弥补了采用弛豫时间参数区分组分时存在难以区分的不足，可实现多相流相含率的在线测量。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种多相流相含率的检测方法，所述方法包括：

对待测多相流进行采样，得到多相流样品，对所述多相流样品中的油、气及水进行三相分离；

对纯净水及所述多相流样品中的水、油分别进行核磁共振，得到对应的自由衰减信号的首幅值，并利用所述首幅值确定所述多相流样品中的水与油对应的含氢指数；

对所述多相流样品中的水与油施加扩散编辑脉冲序列，得到所述多相流样品中的水与油对应的扩散系数；

利用变回波间隔脉冲序列对待测多相流进行脉冲发射，得到回波信号，并根据所述回波信号、含氢指数及扩散系数，确定所述待测多相流中油、气及水对应的相含率。

可选的，在本发明一实施例中，所述方法还包括：利用油、气及水三种单相流体对应的相含率进行石油开采、集输、压裂及试油。

可选的，在本发明一实施例中，所述对所述多相流样品中的油、气及水进行三相分离包括：利用静置方式或离心技术对所述多相流样品进行三相分离，得到油、气及水三种单相流体。

可选的，在本发明一实施例中，所述对纯净水及所述多相流样品中的水、油分别进行核磁共振，得到对应的自由衰减信号的首幅值包括：将纯净水及所述多相流样品中的水、油分别放入测试容器中；其中，所述测试容器的内径及外径与多相流核磁共振流量计的流体管内径及外径相同，所述测试容器的长度大于多相流核磁共振流量计的天线长度；将所述测试容器放置于所述多相流核磁共振流量计探测区域，测量得到所述纯净水及所述多相流样品中的水、油对应的自由衰减信号的首幅值。