在油气开采的核心区域——井口计量间、中转站、联合站,油田伴生气在管道内流动,这些气流实为复杂的气液两相混合物。传统计量方式需依赖庞大的分离装置,先分离后计量,过程繁琐且成本高企,成为行业发展的瓶颈。
洋湃科技直面油气田单井生产的复杂工况,研发了这款谐振两相质量流量计,实现了无需物理分离、直接在线计量气液/液固/气气两相质量流。
洋湃谐振式两相流量测量技术的核心,在于其精妙利用多相介质流动与高精密相位传感单元间的物理耦合作用。其特殊设计的谐振管在电磁驱动下以固有频率持续谐振,当具有密度差异的两相混合介质流经谐振管时,流动引发的谐振效应导致谐振管产生可测量的相位偏移形变。通过高灵敏度传感器阵列实时、高精度地捕捉振动相位差变化及共振频率偏移信息即可获得谐振管内流体的混合密度等数据,从而知道相分信息,与节流差压进行耦合计算,最终测得的各相质量流量。
这种基于谐振变频测量混合密度,结合节流差压获取总流量的方法,构成了变频谐振两相计量流量计的基础。该技术路线旨在实现高精度、高可靠性的测量,并具备高抗污能力的特点。相较于传统分离计量方式,它具有低成本、低风险的优势,适用于石油、化工等领域的气液、气气、油水和液固等两相质量流量计量场景。同时,设备通常具备实时检测和远程通讯功能,有助于提升生产管理效率和油气藏管理水平,实现数字化/智慧化油气田开发。
经严格实验标定与工况验证,该谐振两相质量流量计在多种工况下表现出稳定的测量性能:
l 湿气模式 ( LMF ≤ 20% ):气相质量流量精度:±2% ( RE. ),
液相质量流量精度:±10% ( F.S. );
l 气液模式 ( LMF ≥ 80% ):气相质量流量精度:±5% ( RE. ),
液相质量流量精度:±5% ( F.S. );
l 油水模式 ( WC:0 ~ 100 ):液相质量流量精度:±1% ( F.S. ),
含水率精度:±2%;
l 液固模式 ( SMF ≤ 20% ):液相质量流量精度:±5% ( RE. ),
固相质量流量精度:±10% ( F.S. );
在油气田井口生产计量、湿气集输等环节,其“不分离式”直接在线连续实时测量能力,为提升能源行业油气开发、生产运营的科学化管理、降本增效及数字化、智能化水平提供了一种新的技术选择。