[发明专利]一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置及方法

权利要求书

1.一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置，其特征在于：包括表头和流动管，所述流动管一侧安装有驱动件，所述流动管两侧安装有信号检测器，所述驱动件用于驱动流动管振动，所述信号检测器用于检测流动管振动时的振动参数，所述表头内装有全数字驱动模块、控制器和数据处理模块，所述信号检测器、控制器和数据处理模块均与全数字驱动模块电信号连接，所述驱动件与控制器电信号连接；

所述控制器用于接收到全数字驱动模块的信号后调整驱动件的振动参数，所述数据处理模块用于根据全数字驱动模块发送的信号得到混相总质量流量和总密度，并分别得到气相质量流量和液相质量流量。

2.根据权利要求1所述的一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置，其特征在于：所述全数字驱动模块包括相位同步控制模块、频率控制模块、幅度控制模块和幅度可调的正弦信号发生器，所述相位同步控制模块、频率控制模块、幅度控制模块均与幅度可调的正弦信号发生器电信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置，其特征在于：所述流动管为两根平行设置的U型管，所述U型管的两端分别连通分流体固定管的两端，所述分流体固定管两端不连通。

4.根据权利要求1所述的一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置，其特征在于：所述驱动件为电磁驱动线圈，所述信号检测器为包括相位检测器和振动频率检测器。

5.根据权利要求3所述的一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置，其特征在于：还包括压力传感器，所述压力传感器与表头电信号连接，所述压力传感器通过两根取压管分别与分流体固定管两端连接。

6.根据权利要求3所述的一种用于低渗透气井气液不分离在线计量装置，其特征在于：所述流动管外有保护套管，所述流动管端部套有频率固定板，所述频率固定板与保护套管下端固定连接。

7.一种低渗透气井气液不分离在线计量方法，采用权利要求2所述的用于低渗透气井气液不分离在线计量装置，其特征在于：首先得到气液混相的总质量Q和总密度ρ，然后结合气密度ρ₁、液密度ρ₂，分别得到气相质量流量Q₁和液相质量流量Q₂。

8.根据权利要求7所述的一种低渗透气井气液不分离在线计量方法，其特征在于：所述气液混相的总质量是通过流量管两侧信号检测器的检测信号相位差得到的，相位差的大小直接正比于流经流量管的质量流量。

9.根据权利要求7所述的一种低渗透气井气液不分离在线计量方法，其特征在于：气液混相的总密度ρ根据流量管振动频率f得到，其中，振动频率f通过全数字驱动模块对流量管两侧信号检测器的检测信号处理后得到，同时全数字驱动模块将处理数据传输给控制器，通过控制器调整驱动件的电压改变流动管的振动频率及幅度。

10.根据权利要求7所述的一种低渗透气井气液不分离在线计量方法，其特征在于：液相质量流量Q₂和气相质量流量Q₁分别通过下式得到：

Q₂＝Q(ρ₁ρ₂-ρρ₂)/(ρ₁ρ-ρ₂ρ)

Q₁＝Q-Q₂

式中，气密度ρ₁和液密度ρ₂通过离线测量得到。