[发明专利]基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统及方法

权利要求书

1.一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述模拟系统包括多相流量测控装置和光纤光栅流量监测装置；

所述多相流量测控装置包括混合罐，所述混合罐的入口端分别连通有空气压缩机、油罐和水罐；

所述光纤光栅流量监测装置包括测试管道，所述测试管道通过增压泵与所述混合罐的出口端连接，所述测试管道的外壁上设有光纤光栅流量传感器。

2.根据权利要求1所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述光纤光栅流量传感器包括缠绕在测试管道外壁上的第一光纤和第二光纤，所述第一光纤和第二光纤上均设有多个光纤布拉格光栅传感器传感单元。

3.根据权利要求2所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元的数量和位置与所述第一光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元的数量和位置相同。

4.根据权利要求3所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述第一光纤和第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元为2个，其在所述测试管道上的周间距为180度。

5.根据权利要求3所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述第一光纤和第二光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元为4个，其在所述测试管道上的周间距为90度。

6.根据权利要求4或5所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述光纤光栅流量传感器还包括设置在所述测试管道外壁上的温度补偿光纤，所述温度补偿光纤上设有一光纤布拉格光栅传感器传感单元；

所述温度补偿光纤及温度补偿光纤上设置的光纤布拉格光栅传感器传感单元都与所述测试管道外壁之间有一定间隙。

7.根据权利要求6所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述测试管道外套接有一密封套管，所述测试管道与所述密封套管之间形成一空腔，所述第一光纤、第二光纤和温度补偿光纤位于所述空腔内。

8.根据权利要求7所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述光纤光栅流量监测装置还包括光纤光栅解调仪，所述第一光纤、第二光纤和温度补偿光纤伸出所述密封套管外，与所述光纤光栅调节仪连接；

所述光纤光栅解调仪还与数据接收显示设备连接。

9.根据权利要求1所述的油气井多相流量测控模拟系统，其特征在于，所述空气压缩机与所述混合罐之间通过管道连接有冷干机和稳压罐；

所述油罐和所述混合罐之间通过管道连接有油泵；

所述水罐和所述混合罐之间通过管道连接有水泵。

10.一种基于光纤光栅技术的油气井多相流量测控模拟方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1-9任一项所述的油气井多相流量测控模拟系统来实现；

所述方法，具体包括以下步骤：

油气水三相流体在混合罐内充分混合后，由增压泵送入光纤光栅流量监测装置，实时采集光纤布拉格光栅传感器传感单元反射光的中心波长的漂移量和时刻值，采集到的数据经光纤光栅解调仪解调后，送入数据接收显示设备进行数据处理，得到油气水三相流体的流量和油气水各相所占的比例。