一种油气水三相流计量装置及计量方法与流程

技术特征：
1.一种油气水三相流计量装置，其特征在于，包括旋流分离器和流量计算机，所述旋流分离器顶部设有延伸至旋流分离器内部的液位计，所述旋流分离器侧面设有差压变送器，所述旋流分离器侧面设有与其内部连通的流体入管，所述旋流分离器底部设有与其内部连通的液相管路，所述液相管路通过连接管路与流体入管连通，所述旋流分离器侧面靠近顶部的位置设有与其内部连通的气相管路，所述液相管路和气相管路远离旋流分离器的一端相互连通，所述液相管路和气相管路连通处设有分别与液相管路和气相管路连通的流体出管，所述液相管路上设有气液两相流量计，所述气相管路上设有气体流量计，所述液位计、差压变送器、气液两相流量计和气体流量计分别与流量计算机电气连接。2.根据权利要求1所述的一种油气水三相流计量装置，其特征在于，所述旋流分离器外表面缠绕有电伴热，所述电伴热与流量计算机电气连接。3.根据权利要求1或2所述的一种油气水三相流计量装置，其特征在于，所述流体入管远离旋流分离器的一端设有入口电动三通阀，所述入口电动三通阀与流量计算机电气连接。4.根据权利要求3所述的一种油气水三相流计量装置，其特征在于，所述液相管路上靠近旋流分离器的一端设有电动开关调节阀，所述电动开关调节阀与流量计算机电气连接。5.根据权利要求4所述的一种油气水三相流计量装置，其特征在于，所述气相管路上远离旋流分离器的一端设有电动开关阀，所述电动开关阀与流量计算机电气连接。6.一种油气水三相流计量方法，其特征在于，所述的计量方法通过权利要求1-5中任意一项所述的一种油气水三相流计量装置实现，其包括以下步骤：步骤10、计量开始，如需进行较大气液两相流计量，进入步骤20，如需进行较小气液两相流计量，进入步骤30，如需进行油含水状态计量，进入步骤60；步骤20、流量计算机控制入口电动三通阀导通连接管路，流量计算机控制电动开关调节阀和电动开关阀关闭，流体依次通过连接管路和液相管路，由流体出管排出，气液两相流量计实时计量气液两相流量并将计量到的气液两相流量信息输出至流量计算机，较大气液两相流计量结束；步骤30、设置液位下限值、液位上限值、差压下限值和差压上限值，进入步骤40；步骤40、流量计算机控制入口电动三通阀导通流体入管，流量计算机控制电动开关阀打开，流量计算机控制电动开关调节阀关闭，流体进入旋流分离器，进入步骤50；步骤50、旋流分离器内液位持续上升，液位计读取液位由液位下限值到液位上限值所需的时间或差压传感器读取差压由差压下限值到差压上限值的时间，计算出瞬时液相流量，气体流量计读取该时间内的气相流量，较小气液两相流计量结束；步骤60、设定油含水测量等待时间，进入步骤70；步骤70、流量计算机控制入口电动三通阀导通流体入管，流量计算机控制电动开关阀打开，流量计算机控制电动开关调节阀关闭，流体进入旋流分离器，进入步骤80；步骤80、旋流分离器内液位持续上升，当液位上升到上限时，流量计算机控制入口电动三通阀导通连接管路，流量计算机控制电伴热工作，旋流分离器内的流体被加热，水开始沉降，流体内的气泡被排出，进入步骤90；步骤90，当达到步骤60中设定的油含水测量等待时间，液位计读取液位高度并将读取到的液位高度数据输出至流量计算机，差压传感器读取差压值并将读取到的差压值数据输
出至流量计算机，计算出油水混合流体密度，进入步骤100；步骤100、通过步骤90中计算得到的油水混合流体密度计算出油含水体积百分比，油含水状态计量结束。7.根据权利要求6所述的一种油气水三相流计量方法，其特征在于，本方法中，所述的一种油气水三相流计量方法还包括压液步骤，具体如下：设置压液范围值；流量计算机控制电动开关调节阀打开，流量计算机控制电动开关阀关闭，旋流分离器内的流体进入液相管路；待旋流分离器内的流体液位下降至设置的压液范围时，进入较小气液两相流计量或油含水状态计量。8.根据权利要求6或7所述的一种油气水三相流计量方法，其特征在于，步骤90中，所述的计算出油水混合流体密度，计算公式如下：δp＝ghρ，其中，δp为差压值，g为重力加速度，h为液位高度，ρ为液体混合密度。9.根据权利要求8所述的一种油气水三相流计量方法，其特征在于，步骤100中，所述的计算出油含水体积百分比，计算公式如下：a＝(ρ-ρ
油
)/(ρ
水-ρ
油
)，其中，a为油含水体积百分比，ρ为液体混合密度，ρ
油
为油密度，ρ
水
水为水密度。10.根据权利要求9所述的一种油气水三相流计量方法，其特征在于，所述的一种油气水三相流计量方法还包括较大气液两相流计量自校准步骤，具体如下：设置自校准间隔时间和液位保持范围；正常进行较大气液两相流计量，当到达设置的自校准间隔时间，流量计算机控制入口电动三通阀导通流体入管，流量计算机控制电动开关阀，手动调节电动开关调节阀并观察液位，当液位达到设定的液位保持范围，气液两相流量计分别计量气相流量和液相流量，气液两相流量计记录计量时间；计算计量时间内的平均气相流量和平均液相流量；重复数次上述步骤，得到数个平均气相流量和数个平均液相流量，比对得到的数个平均气相流量和数个平均液相流量，得到数个平均气相流量误差值和数个平均液相流量误差值；通过得到的数个平均气相流量误差值和数个平均液相流量误差值计算出气相平均误差值和液相平均误差值；通过得到的气相平均误差值和液相平均误差值校准气液两相流量计。

技术总结
本发明公开一种油气水三相流计量装置，包括旋流分离器和流量计算机，所述旋流分离器顶部设有液位计，所述旋流分离器侧面设有差压变送器，所述旋流分离器侧面设有流体入管，所述旋流分离器底部设有液相管路，所述液相管路通过连接管路与流体入管连通，所述旋流分离器侧面设有气相管路，所述液相管路和气相管路远离旋流分离器的一端相互连通，所述液相管路和气相管路连通处设有流体出管，所述液相管路上设有气液两相流量计，所述气相管路上设有气体流量计。本发明将大流量气液两相流量计与小流量气液分离计量装置结合，实现超宽范围多相流计量，可实现在线实流校准气液两相流量和静态油含水测量。含水测量。含水测量。


技术研发人员：何峰 王良贵 卢玖庆 董庆丰 何宇 高永鑫 王彬臣 胡忠伟 刘刚 李世鹏
受保护的技术使用者：四川奥达测控装置有限公司
技术研发日：2022.08.19
技术公布日：2022/11/29