油氣多相流量計量研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

1、多相流計量技術(shù)研究現(xiàn)狀及多相流計量技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢報告人：報告人：一、一、 為何要采用多相流量計為何要采用多相流量計二、多相計量原理二、多相計量原理1 1、流量測量基本方程、流量測量基本方程2 2、相分率測量技術(shù)、相分率測量技術(shù)3 3、 流速測量技術(shù)流速測量技術(shù)（1）相關(guān)法）相關(guān)法tT+tLV=L/ t（2）節(jié)流法）節(jié)流法4 4、多相計量面臨的挑戰(zhàn)、多相計量面臨的挑戰(zhàn)從井口出來的介質(zhì)很少是單一的氣相或液相，從井口出來的介質(zhì)很少是單一的氣相或液相，而是氣液混合物。與單相流體流量測量相比，多而是氣液混合物。與單相流體流量測量相比，多相流量測量難度要大的多相流量測量難度要大的多, ,主

2、要是多相流動特性主要是多相流動特性與兩相流有很大不同：與兩相流有很大不同：（1 1）氣液相在管截面上具有不同的分布形式復(fù)）氣液相在管截面上具有不同的分布形式復(fù)雜多變雜多變; ;（2 2）各相流動速度不一致；）各相流動速度不一致；（3 3）相與相之間存在質(zhì)量、動量和能量交換；）相與相之間存在質(zhì)量、動量和能量交換；水平管內(nèi)流型豎直管內(nèi)流型 多相流量計的研究始于六十年代，從多相流量計的研究始于六十年代，從8080年代初至今，國內(nèi)年代初至今，國內(nèi)外多相流計量技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用取得了重要的進展，多相流量外多相流計量技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用取得了重要的進展，多相流量計不僅在陸上，在海洋平臺甚至水下都得到了運用。計不

3、僅在陸上，在海洋平臺甚至水下都得到了運用。 國內(nèi)：國內(nèi)： 蘭州海默公司的蘭州海默公司的FJ-104FJ-104型、型、MFM2000MFM2000型、型、MFM2000-YMFM2000-Y型、型、MFM2000-HMFM2000-H型油氣水三相流量計和型油氣水三相流量計和Mobile MFM2000Mobile MFM2000型車載式多型車載式多相流量計；相流量計； 華北油田鉆井研究所的華北油田鉆井研究所的SXLSXL1 1型油氣水三相流量計；型油氣水三相流量計； 西安交通大學(xué)的西安交通大學(xué)的TFM-500TFM-500型多相流量計。型多相流量計。三、多相流量計研究進展三、多相流量計研究進展

4、（一）、多相流量計發(fā)展歷程（一）、多相流量計發(fā)展歷程國外：國外：挪威挪威FluentaFluenta公司公司19001900系列多相流量計；系列多相流量計；MFIMFI公司公司LPLP型多相流流量計；型多相流流量計；FramoFramo公司的公司的MPFMMPFM型多相流量計；型多相流量計；KOSKOS公司的公司的MCF351MCF351型多相流量計；型多相流量計；TexacoTexaco公司的公司的 SMSSMS多相流量計。多相流量計。多相流量測量方法多相流量測量方法（二）、油氣多相計量技術(shù)分類（二）、油氣多相計量技術(shù)分類（三）（三）. . 分離式多相流量計分離式多相流量計將多相流體只分為氣

5、相和將多相流體只分為氣相和液相，使用一臺單相氣體液相，使用一臺單相氣體流量計測量氣體流量，使流量計測量氣體流量，使用一臺單相液體流量計測用一臺單相液體流量計測量液體流量，液相含水率量液體流量，液相含水率可用一臺在線水組分測量可用一臺在線水組分測量儀完成。儀完成。 工作原理：工作原理： GLCCGLCC多相流量計工作原理多相流量計工作原理（1 1）GLCCGLCC多相流量計多相流量計GLCCGLCC（gas-liquid gas-liquid cylindrical cyclonecylindrical cyclone，管柱式氣液分離器，由管柱式氣液分離器，由美國美國TulsaTulsa大學(xué)最先

6、研大學(xué)最先研制推出。制推出。GLCC照片工作原理：工作原理：由一個傾角向下的管由一個傾角向下的管道切向進入分離器，道切向進入分離器，在旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力在旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力以及重力作用下發(fā)生以及重力作用下發(fā)生分離，形成一錐狀氣分離，形成一錐狀氣液界面，液相沿著分液界面，液相沿著分離器壁沉積在底部，離器壁沉積在底部，進入液體測量管道，進入液體測量管道，上方氣體進入氣相測上方氣體進入氣相測量管道，隨后氣液重量管道，隨后氣液重新混合。新混合。（2 2） phase dynamics phase dynamics 多相流量計多相流量計（3 3）海默低產(chǎn)油井測量裝置）海默低產(chǎn)油井測量裝置 氣液兩相流經(jīng)裝置入

7、口，氣液兩相流經(jīng)裝置入口，首先進入除沙器，而后進入氣首先進入除沙器，而后進入氣液旋流分離器，實現(xiàn)氣液分離；液旋流分離器，實現(xiàn)氣液分離； 在分離器液體積聚段配備在分離器液體積聚段配備有液位計，通過液位計控制液有液位計，通過液位計控制液路排放閥排放液體，排液管路路排放閥排放液體，排液管路上安裝的質(zhì)量流量計和含水儀上安裝的質(zhì)量流量計和含水儀實現(xiàn)液量測量和含水測量；實現(xiàn)液量測量和含水測量； 氣體由安裝在排氣管路上氣體由安裝在排氣管路上的旋渦流量計進行測量。的旋渦流量計進行測量。 適用于產(chǎn)量低、間歇產(chǎn)液油井的測量，該裝置可用于固定安裝測量，也可適用于產(chǎn)量低、間歇產(chǎn)液油井的測量，該裝置可用于固定安裝測量，

8、也可用于移動測井服務(wù)。用于移動測井服務(wù)。完全分離方法特點：完全分離方法特點：優(yōu)點：優(yōu)點：當氣液相能實現(xiàn)完全分離，測量不受多相流波動的當氣液相能實現(xiàn)完全分離，測量不受多相流波動的影響，精度高。影響，精度高。缺點：缺點：由于要對氣液進行完全分離，分離設(shè)備體積龐大，由于要對氣液進行完全分離，分離設(shè)備體積龐大，價格昂貴，這在很大程度上增加了油田的開發(fā)成本。價格昂貴，這在很大程度上增加了油田的開發(fā)成本。（二）（二） 非分離式多相流量計非分離式多相流量計工作原理：工作原理： 不分離式多相流量計是在不對井液作任何分離的情不分離式多相流量計是在不對井液作任何分離的情況下實現(xiàn)油、氣、水三相計量況下實現(xiàn)油、氣、水

9、三相計量, , 其技術(shù)難度主要體現(xiàn)在其技術(shù)難度主要體現(xiàn)在油、氣、水三相組分含量及各相流速的測定。油、氣、水三相組分含量及各相流速的測定。1 1、英國、英國JISkootJISkoot的的MixmeterMixmeter多相流量計多相流量計測量原理：測量原理：壓差變送器測量總流量；壓差變送器測量總流量；雙能伽馬密度儀測量含水率、含氣率；雙能伽馬密度儀測量含水率、含氣率；特點：結(jié)構(gòu)較為緊簇，壓差損失小。特點：結(jié)構(gòu)較為緊簇，壓差損失小。a) = 0.4b) = 0.6c) = 0.752 2、挪威、挪威ROXARROXAR公司公司MF1MF1多相流量計多相流量計測量原理：測量原理：（1 1）測速采用

10、微波相關(guān)法；）測速采用微波相關(guān)法；（2 2）相分率采用微波傳感器和）相分率采用微波傳感器和伽馬密度儀；伽馬密度儀；（3 3）總流量測量采用文丘里流）總流量測量采用文丘里流量計。量計。該多相流量計結(jié)構(gòu)緊湊，無可該多相流量計結(jié)構(gòu)緊湊，無可動部件，壓力損失較小。動部件，壓力損失較小。挪威挪威FramoFramo公司的多相流量計公司的多相流量計MPFMMPFM型多相流量計由在線靜態(tài)混合型多相流量計由在線靜態(tài)混合器、多源伽馬組份計和文丘里動量計器、多源伽馬組份計和文丘里動量計三部分組成。三部分組成?；旌涎b置使計量系統(tǒng)完全不受上游流混合裝置使計量系統(tǒng)完全不受上游流態(tài)的影響并為計量段提供均質(zhì)流。態(tài)的影響并為

11、計量段提供均質(zhì)流。多源伽馬計由一個伽馬同位索和一個多源伽馬計由一個伽馬同位索和一個耐震探測器構(gòu)成，用來確定油、氣、耐震探測器構(gòu)成，用來確定油、氣、水各自的體積百分數(shù)。油、氣、水各水各自的體積百分數(shù)。油、氣、水各自的組份根據(jù)不同伽馬能的相對衰減自的組份根據(jù)不同伽馬能的相對衰減程度計算求得。程度計算求得。文丘里流量計與伽馬組份計相結(jié)合，文丘里流量計與伽馬組份計相結(jié)合，獲得油、氣、水各自的流量。獲得油、氣、水各自的流量。 3 3、挪威、挪威FramoFramo公司的公司的MPFMMPFM多相流量計多相流量計測量原理：采用正排量（測量原理：采用正排量（PDPD）流量計測定總體積流量；流量計測定總體積流

12、量；由由2 2個文丘里管組成的雙動個文丘里管組成的雙動量流量計測定含氣量；量流量計測定含氣量；微波原油含水分析儀測定含微波原油含水分析儀測定含水率。水率。系統(tǒng)龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓力損失較大，而且包壓力損失較大，而且包括可動部件和電控閥門括可動部件和電控閥門。4 4、 AGARAGAR公司的公司的301301型多相流量計型多相流量計該流量計系統(tǒng)相對龐大，該流量計系統(tǒng)相對龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓力損失較結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壓力損失較大，而且有可動部件和大，而且有可動部件和電控閥門。電控閥門。不分離多相計量方法特點：不分離多相計量方法特點：n優(yōu)點：不需分離設(shè)備，體積??；優(yōu)點：不需分離設(shè)備，體積?。?/p>

13、n缺點：測量受流體波動的影響，精度低。缺點：測量受流體波動的影響，精度低。6 6、海默多相流量計、海默多相流量計測量原理：測量原理：采用低能伽瑪射線吸收技術(shù)測量相分率采用低能伽瑪射線吸收技術(shù)測量相分率利用文丘里與單能咖瑪組合形成一個獨立利用文丘里與單能咖瑪組合形成一個獨立的測量單元，測量氣液流體總流量。的測量單元，測量氣液流體總流量。 雙能咖瑪測量儀測量油水混合液中的含水雙能咖瑪測量儀測量油水混合液中的含水率。率。應(yīng)用：應(yīng)用：該流量計已在陸上油田、海上油田使用。潿洲該流量計已在陸上油田、海上油田使用。潿洲11-411-4東平臺采用了該公司東平臺采用了該公司的多相流量計，是我國海上平臺第一次使用

14、多相流量計，目前正在運行的多相流量計，是我國海上平臺第一次使用多相流量計，目前正在運行中。另外，秦皇島中。另外，秦皇島32-632-6油田井口平臺和綏中油田井口平臺和綏中36-136-1期井口平臺的總流量期井口平臺的總流量計量也采用了該多相流量計。計量也采用了該多相流量計。（1 1）海默總量計量多相流量計）海默總量計量多相流量計濕氣流量計適用于天然氣生產(chǎn)井濕氣流量計適用于天然氣生產(chǎn)井的測量，可以在不分離的狀態(tài)下的測量，可以在不分離的狀態(tài)下，對氣井產(chǎn)出的天然氣和液體進，對氣井產(chǎn)出的天然氣和液體進行測量。行測量。工作原理工作原理采用低能伽馬射線吸收技術(shù)測采用低能伽馬射線吸收技術(shù)測量氣液兩相相分率；

15、量氣液兩相相分率； 采用文丘里技術(shù)測量氣液總流采用文丘里技術(shù)測量氣液總流量；量； 配套儀表測量流體的壓力和溫配套儀表測量流體的壓力和溫度。度。（2）海默濕氣流量計）海默濕氣流量計 組合式移動測井裝組合式移動測井裝置實現(xiàn)了對多相流量置實現(xiàn)了對多相流量計測量下限的全覆蓋計測量下限的全覆蓋，進一步拓展了測量，進一步拓展了測量范圍，提高了移動測范圍，提高了移動測井裝置的適用性。井裝置的適用性。 （3）海默組合式移動測井裝置）海默組合式移動測井裝置 這種多相流量計由英國這種多相流量計由英國BPBP開發(fā)研制，開發(fā)研制，ISAISA公司生產(chǎn)公司生產(chǎn)。它是根據(jù)眾所周知的容積式計量原理，同時結(jié)合密。它是根據(jù)眾所

16、周知的容積式計量原理，同時結(jié)合密度測量，以此得出油、氣、水混合物各相的質(zhì)量流量度測量，以此得出油、氣、水混合物各相的質(zhì)量流量。 7 7、 ISAISA公司的公司的Scroll Scroll FloFlo型多相流量計型多相流量計 這種多相流量計安裝在管線的外側(cè)，這樣就不會對管這種多相流量計安裝在管線的外側(cè)，這樣就不會對管線內(nèi)的混合物產(chǎn)生干擾。該流量計采用一個脈沖中子束對線內(nèi)的混合物產(chǎn)生干擾。該流量計采用一個脈沖中子束對通過管線的氫原子、碳原子和氧原子進行計數(shù)，以此測出通過管線的氫原子、碳原子和氧原子進行計數(shù)，以此測出氣體、液體和固體的體積?；旌衔镏械暮客ㄟ^對氯原氣體、液體和固體的體積?；旌衔?/p>

17、中的含水量通過對氯原子的計數(shù)求得。輻射短脈沖子的計數(shù)求得。輻射短脈沖“觸激觸激”氧原子，同時計量以氧原子，同時計量以此測出混合物的流速。將兩種測量結(jié)果相結(jié)合便可精確地此測出混合物的流速。將兩種測量結(jié)果相結(jié)合便可精確地計算出管線內(nèi)的流量。計算出管線內(nèi)的流量。 8 8、 AEAAEA技術(shù)公司的脈沖式多相流量計技術(shù)公司的脈沖式多相流量計（三）部分分離多相流量計（三）部分分離多相流量計 原理：原理： 首先采用預(yù)分離裝置首先采用預(yù)分離裝置將氣液兩相分離成以將氣液兩相分離成以氣相為主（高含氣率）氣相為主（高含氣率）和以液相為主（高含和以液相為主（高含液率）的兩股流體，液率）的兩股流體，然后再利用較成熟的然

18、后再利用較成熟的兩相流儀表分別測量，兩相流儀表分別測量，最后將兩股流體重新最后將兩股流體重新混和?；旌汀?yōu)點：優(yōu)點：該方法縮小了流過測量儀表的兩相流組分變化范圍，同該方法縮小了流過測量儀表的兩相流組分變化范圍，同時也降低了流動的不穩(wěn)定性和測量信號的波動性。這時也降低了流動的不穩(wěn)定性和測量信號的波動性。這雖然在一定程度上縮小了計量分離器的體積，并降低雖然在一定程度上縮小了計量分離器的體積，并降低了兩相流測量的難度。了兩相流測量的難度。缺點：缺點： 未能將氣液混合物完全分離，故實際上對提高測量精未能將氣液混合物完全分離，故實際上對提高測量精度的作用是有限的。度的作用是有限的。特點：特點：1 1、原

19、理、原理 通過成比例的從兩相流體中通過成比例的從兩相流體中分流出一股兩相混合物，將其分流出一股兩相混合物，將其分離成單相流體后，應(yīng)用單相分離成單相流體后，應(yīng)用單相流量計測量出各相流量的大小，流量計測量出各相流量的大小，然后根據(jù)比例確定被測兩相流然后根據(jù)比例確定被測兩相流體各相總流量。體各相總流量。 （四）（四） 分流分相式多相流量計分流分相式多相流量計 分流分相法原理圖分流分相法原理圖 分流分相方法通過成比例地從兩相流管路中分流出一分流分相方法通過成比例地從兩相流管路中分流出一部分流體，然后根據(jù)這部分流體與管路內(nèi)主流體的關(guān)系確部分流體，然后根據(jù)這部分流體與管路內(nèi)主流體的關(guān)系確定出主管兩相流量的

20、大小。由于流量測量儀表在單相環(huán)境定出主管兩相流量的大小。由于流量測量儀表在單相環(huán)境下工作，有效地克服了不分離法以及部分分離測量方法由下工作，有效地克服了不分離法以及部分分離測量方法由于儀表受兩相流波動的影響，同時分離器體積遠小于完全于儀表受兩相流波動的影響，同時分離器體積遠小于完全分離時所需分離器體積，整個測量裝置精度高、體積小，分離時所需分離器體積，整個測量裝置精度高、體積小，便于制成儀表廣泛使用。便于制成儀表廣泛使用。2 2、特點、特點3 3、關(guān)鍵問題、關(guān)鍵問題3L1K =LLMM3GG1GK =MM 利用利用T T型三通的相分離型三通的相分離特性特性, ,從被測氣液兩相從被測氣液兩相流體

21、中分流分離出一部流體中分流分離出一部分單相氣體分單相氣體, ,通過測量通過測量這部分單相氣體的流量這部分單相氣體的流量確定被測氣液兩相流體確定被測氣液兩相流體的流量或干度。的流量或干度。（1 1）三通管型取樣器）三通管型取樣器4 4、 分流取樣器的設(shè)計分流取樣器的設(shè)計三通管型分流分相式多相流量計三通管型分流分相式多相流量計三通管型取樣器是一種單參數(shù)流量計，流量和干度兩個三通管型取樣器是一種單參數(shù)流量計，流量和干度兩個參數(shù)中必須已知其中的一個參數(shù)才能測出另一個。參數(shù)中必須已知其中的一個參數(shù)才能測出另一個。如果要同時測量流量和干度兩個參數(shù)，要和其他儀表配如果要同時測量流量和干度兩個參數(shù)，要和其他儀

22、表配合使用。合使用。（2 2）取樣管式多相流量計）取樣管式多相流量計 取樣管型分配器混合裝置和取樣裝置兩部分組成，取樣取樣管型分配器混合裝置和取樣裝置兩部分組成，取樣管深入主管內(nèi)部，取樣口正對來流方向。氣液兩相流體首管深入主管內(nèi)部，取樣口正對來流方向。氣液兩相流體首先在混合器內(nèi)進行加速、混合，然后在混合器出口分成兩先在混合器內(nèi)進行加速、混合，然后在混合器出口分成兩部分，一部分（分流體）直接進入取樣管，另一部分（主部分，一部分（分流體）直接進入取樣管，另一部分（主流體）則流入下游管道。流體）則流入下游管道。（3 3）轉(zhuǎn)鼓型取樣器）轉(zhuǎn)鼓型取樣器 轉(zhuǎn)鼓型分配器的核心部件轉(zhuǎn)鼓型分配器的核心部件是一個轉(zhuǎn)

23、鼓，轉(zhuǎn)鼓通過轉(zhuǎn)軸是一個轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓通過轉(zhuǎn)軸支撐在軸承座上，可以繞軸支撐在軸承座上，可以繞軸自由旋轉(zhuǎn)。自由旋轉(zhuǎn)。 轉(zhuǎn)鼓外形為圓柱體，內(nèi)部轉(zhuǎn)鼓外形為圓柱體，內(nèi)部用軸流葉片均勻分割成用軸流葉片均勻分割成n n個互個互不相通的通道，各通道的橫不相通的通道，各通道的橫剖面為扇形，幾何尺寸和阻剖面為扇形，幾何尺寸和阻力特性完全相同。力特性完全相同。 當兩相流流過轉(zhuǎn)鼓時會沖擊轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)當兩相流流過轉(zhuǎn)鼓時會沖擊轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)過程中，各通道的入口截面不斷掠過上游流通鼓旋轉(zhuǎn)過程中，各通道的入口截面不斷掠過上游流通截面上的每一點，使每一點上的兩相流體都能機會均截面上的每一點，使每一點上的兩相流體都能

24、機會均等地流入各通道。這樣，流入分離器的流量僅僅取決等地流入各通道。這樣，流入分離器的流量僅僅取決于轉(zhuǎn)鼓中通向分離器的通道數(shù)（分流通道數(shù)），而與于轉(zhuǎn)鼓中通向分離器的通道數(shù)（分流通道數(shù)），而與兩相流體的流型等因素基本無關(guān)，分流系數(shù)保持為常兩相流體的流型等因素基本無關(guān)，分流系數(shù)保持為常數(shù)。數(shù)。 轉(zhuǎn)輪分配裝置由轉(zhuǎn)輪以及分流體轉(zhuǎn)輪分配裝置由轉(zhuǎn)輪以及分流體收集室兩大部分組成。轉(zhuǎn)輪的外徑為收集室兩大部分組成。轉(zhuǎn)輪的外徑為100mm100mm，內(nèi)部包含，內(nèi)部包含3 3個流道，流道的出個流道，流道的出口角為口角為7070。 流道的輪廓為螺旋線，多相流體流流道的輪廓為螺旋線，多相流體流過流道時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，驅(qū)動

25、轉(zhuǎn)輪旋過流道時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)輪位于中心轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)輪位于中心, ,圍繞轉(zhuǎn)輪的分別是圍繞轉(zhuǎn)輪的分別是主流體接收窗口和分流體取樣口。分主流體接收窗口和分流體取樣口。分流體取樣口有流體取樣口有3 3個，每個取樣口兩側(cè)布個，每個取樣口兩側(cè)布置一組格柵。置一組格柵。轉(zhuǎn)輪分配器結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)輪分配器結(jié)構(gòu)示意圖 設(shè)置隔柵的目的是將旋轉(zhuǎn)流道出口噴出的兩相流體從取樣口導(dǎo)入收集設(shè)置隔柵的目的是將旋轉(zhuǎn)流道出口噴出的兩相流體從取樣口導(dǎo)入收集環(huán)室，防止進入主流回路的流體進入分流回路。環(huán)室，防止進入主流回路的流體進入分流回路。 內(nèi)部轉(zhuǎn)輪實物照片內(nèi)部轉(zhuǎn)輪實物照片取樣口布置形式取樣口布置形式 轉(zhuǎn)輪分配器用于兩相流量測

26、量上可以用轉(zhuǎn)輪分配器用于兩相流量測量上可以用“流量流量”采樣理采樣理論來解釋其工作原理。下圖為主管內(nèi)的任一相（氣相或液相）論來解釋其工作原理。下圖為主管內(nèi)的任一相（氣相或液相）流量流量QjQj隨時間變化曲線。圖中隨時間變化曲線。圖中T T表示一個表示一個“采樣采樣”周期，也周期，也就是轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)一周的時間，就是轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)一周的時間，tt為一個周期內(nèi)的為一個周期內(nèi)的“取樣取樣”時時間，間，( (相當于信號采集中的采樣時間相當于信號采集中的采樣時間),),即主流體全部流向分即主流體全部流向分流體回路的時間。流體回路的時間。0T2T3T4T5T6TtQj2TT05T3T4T6Tqj2TT05T3T4T6

27、TQj實 際 值預(yù) 測 值jjTQqt2TLtR tLLTR22 R jjqQ 分時比大小只取決于轉(zhuǎn)輪和支路通道的幾何參數(shù)，而與轉(zhuǎn)分時比大小只取決于轉(zhuǎn)輪和支路通道的幾何參數(shù)，而與轉(zhuǎn)速和流體的物性無關(guān)。當轉(zhuǎn)速變化時，旋轉(zhuǎn)周期和分流時間都會速和流體的物性無關(guān)。當轉(zhuǎn)速變化時，旋轉(zhuǎn)周期和分流時間都會變化，但分時比仍為一恒定值。變化，但分時比仍為一恒定值。 四、多相流量計認證機構(gòu)四、多相流量計認證機構(gòu) 目前多相流量計正處于發(fā)展階段，國際上還沒有目前多相流量計正處于發(fā)展階段，國際上還沒有一套相應(yīng)的標準和規(guī)范。一套相應(yīng)的標準和規(guī)范。 挪威幾家多相流量計廠商聯(lián)合幾個大石油公司共挪威幾家多相流量計廠商聯(lián)合幾個大

28、石油公司共同編寫了一套多相計量手冊（同編寫了一套多相計量手冊（handbook of handbook of Multiphase flow metering),Multiphase flow metering),對多相計量有關(guān)技術(shù)對多相計量有關(guān)技術(shù)問題進行了一些定義和說明。問題進行了一些定義和說明。 目前目前APIAPI已經(jīng)成立了多相流量計測試委員會，正已經(jīng)成立了多相流量計測試委員會，正在制定有關(guān)規(guī)范和標準。在制定有關(guān)規(guī)范和標準。1 1、多相流量計測試現(xiàn)狀、多相流量計測試現(xiàn)狀（1 1）英國國家工程實驗室）英國國家工程實驗室（NELNEL） NELNEL油氣水三相流量測油氣水三相流量測試和標定

29、裝置它是世界試和標定裝置它是世界上唯一的多相流量計標上唯一的多相流量計標定裝置，具有較高的知定裝置，具有較高的知名度和權(quán)威性；名度和權(quán)威性；2 2、多相流量計測試實驗室、多相流量計測試實驗室The High Pressure Wet Gas Test Facility At NEL（2）法國）法國IFP石油研究院的油氣水多相流量石油研究院的油氣水多相流量測試裝置，主要用于多相流模擬試驗及多相測試裝置，主要用于多相流模擬試驗及多相流量計、多相混輸泵原理樣機的半工業(yè)化性流量計、多相混輸泵原理樣機的半工業(yè)化性能測試；能測試；IFP Multiphase Flow Loop（3）挪威）挪威HYDRO石

30、油公司研究中心的高壓多相石油公司研究中心的高壓多相流實液測試標定裝置是目前世界上唯一一套高壓流實液測試標定裝置是目前世界上唯一一套高壓多相標定裝置，具有壓力高、規(guī)模大、量程寬等多相標定裝置，具有壓力高、規(guī)模大、量程寬等特點；特點；（4 4）美國）美國ConocoConoco多相流標定裝置也是一種采用原油、多相流標定裝置也是一種采用原油、天然氣、產(chǎn)出水為介質(zhì)的現(xiàn)場實液標定裝置；天然氣、產(chǎn)出水為介質(zhì)的現(xiàn)場實液標定裝置；（5 5）挪威）挪威HYDROHYDRO公司和公司和FramoFramo公司的油氣水多相流標公司的油氣水多相流標定和流量測試裝置主要用于各自產(chǎn)品的出廠校驗；定和流量測試裝置主要用于各

31、自產(chǎn)品的出廠校驗；（6 6）我國大慶油田工程設(shè)計技術(shù)開發(fā)有限公司建造了一）我國大慶油田工程設(shè)計技術(shù)開發(fā)有限公司建造了一套套DN50DN50型油氣水多相流量計現(xiàn)場實液測試校驗裝置，它型油氣水多相流量計現(xiàn)場實液測試校驗裝置，它直接采用油井采出液配制實驗介質(zhì)，并通過了國家計量直接采用油井采出液配制實驗介質(zhì)，并通過了國家計量科學(xué)研究院的鑒定。科學(xué)研究院的鑒定。參數(shù)：參數(shù)：n配備有高精度油、氣、水單相流量計和配備有高精度油、氣、水單相流量計和DCSDCS控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，n實驗管徑有實驗管徑有DN50DN50，8080，100100三種，三種，n最大流量油最大流量油50m3/h50m3/h；水；水50

32、m3/h,50m3/h,氣氣1170Nm3/h1170Nm3/hn含水率調(diào)節(jié)含水率調(diào)節(jié)0-100%0-100%，含氣率調(diào)節(jié)，含氣率調(diào)節(jié)0-100%0-100%。是否通過權(quán)威機構(gòu)的第三方試驗室的測試和評價；是否通過權(quán)威機構(gòu)的第三方試驗室的測試和評價；是否通過公正、獨立的工業(yè)現(xiàn)場對比測量；是否通過公正、獨立的工業(yè)現(xiàn)場對比測量；是否經(jīng)過長期的和批量化的工業(yè)性實驗。是否經(jīng)過長期的和批量化的工業(yè)性實驗。 五、多相流量計的選擇五、多相流量計的選擇1 1、是否通過相關(guān)檢測試驗？、是否通過相關(guān)檢測試驗？（1 1）含氣率（）含氣率（Gas Void FractionGas Void Fraction） 大多數(shù)多

33、大多數(shù)多MPFMMPFM在含氣率在含氣率90%90%時，誤差急劇放大，對于時，誤差急劇放大，對于高含氣多相流因采用濕氣流量計（高含氣多相流因采用濕氣流量計（Wet Gas MeterWet Gas Meter）（3 3）流量（）流量（Flow RateFlow Rate）：）：（5 5）流型（）流型（Flow PatternFlow Pattern）：）：（4 4）含水率（）含水率（Water CutWater Cut）：）：（2 2）流體物性）流體物性 原油黏度、乳化、起泡、水含鹽量等物性是主要考慮因原油黏度、乳化、起泡、水含鹽量等物性是主要考慮因素。素。1 1、是否滿足操作工況？、是否滿足

34、操作工況？（6 6）設(shè)備尺寸（）設(shè)備尺寸（equipment Dimensionequipment Dimension（7 7）安裝位置和方向（）安裝位置和方向（Orientation and locationOrientation and location） 水平？垂直？預(yù)留發(fā)展直管段？水平？垂直？預(yù)留發(fā)展直管段？（9 9）購置成本（）購置成本（CostCost）（8 8）健康、安全、環(huán)保（）健康、安全、環(huán)保（Health, safety and environmental Health, safety and environmental issuesissues）（1 1）測量精度相對較低，目前市場上大多數(shù)多相流量計在大）測量精度相對較低，目前市場上大多數(shù)多相流量計在大部分流態(tài)下各相測量誤差為部分流態(tài)下各相測量誤差為10%10%。（2 2）所有目前用于多相計量的技術(shù)都要求必須掌握流體的特）所有目前用于多相計量的技術(shù)都要求必須掌握流體的特性，如介電常數(shù)、質(zhì)量吸收系數(shù)，需要頻繁標定。性，如介電常數(shù)、質(zhì)量吸收系數(shù)，需要頻繁標定。（3 3）工作范圍較窄。目前市場上幾種主要多相流量計的最高）工作范圍較窄。