以天然氣開采中存在的高含氣率氣液兩相流在線測量為背景,針對氣田單井井口濕天然氣測量對低成本、實時性、雙參數測量的需求,采用V錐節流裝置,通過理論分析、室內實驗和數值模擬、工業現場驗證,從測量機理和測量模型兩個角度研究內置V錐管內氣液兩相流動特性。闡明了流型、截面含氣率、摩擦壓降以及V錐壓力損失等流動規律并建立了相應的實驗關聯式;獲得了兩相流流經V錐后尾渦的動力學特性及變化規律;提出了基于單V錐節流元件的濕氣氣液流量雙參數測量方法。
目前的在線式濕氣流量計多采用組合測量法,可分為單相流量計組合、單相流量計與相含率傳感器組合兩大類。組合測量法存在裝置結構復雜、設備體積龐大、購置維護費用高等問題,有些流量計還包含放射源,安全管理難度大。本課題組提出的基于單V錐節流元件的濕氣流量計結構簡單、設備體積小、成本低、流動阻力小、測量精度高、重復性好。
目前市面上的濕氣流量計以國外企業的產品為主,其價格都在¥100萬元以上,本課題組提出的V錐濕氣流量計總造價低于¥10萬元。據統計,僅蘇里格氣田產氣井數量在7000口以上,若采用V錐濕氣流量計進行單井計量不僅可以顯著降低成本,同時可以優化生產工藝,經濟效益明顯。
掃碼關注,查看更多科技成果