在油氣開采的核心區域——井口計量間、中轉站、聯合站,油田伴生氣在管道內流動,這些氣流實為複雜的氣液兩相混合物。傳統計量方式需依賴龐大的分離裝置,先分離後計量,過程繁瑣且成本高企,成為行業發展的瓶頸。
洋湃科技直面油氣田單井生產的複雜工況,研發了這款諧振兩相質量流量計,實現了無需物理分離、直接在線計量氣液/液固/氣氣兩相質量流。
洋湃諧振式兩相流量測量技術的核心,在於其精妙利用多相介質流動與高精密相位傳感單元間的物理耦合作用。其特殊設計的諧振管在電磁驅動下以固有頻率持續諧振,當具有密度差異的兩相混合介質流經諧振管時,流動引發的諧振效應導緻諧振管產生可測量的相位偏移形變。通過高靈敏度傳感器陣列實時、高精度地捕捉振動相位差變化及共振頻率偏移信息即可獲得諧振管內流體的混合密度等數據,從而知道相分信息,與節流差壓進行耦合計算,最終測得的各相質量流量。
這種基於諧振變頻測量混合密度,結合節流差壓獲取總流量的方法,構成了變頻諧振兩相計量流量計的基礎。該技術路線旨在實現高精度、高可靠性的測量,並具備高抗汙能力的特點。相較於傳統分離計量方式,它具有低成本、低風險的優勢,適用於石油、化工等領域的氣液、氣氣、油水和液固等兩相質量流量計量場景。同時,設備通常具備實時檢測和遠程通訊功能,有助於提升生產管理效率和油氣藏管理水平,實現數字化/智慧化油氣田開發。
經嚴格實驗標定與工況驗證,該諧振兩相質量流量計在多種工況下表現出穩定的測量性能:
l 濕氣模式 ( LMF ≤ 20% ):氣相質量流量精度:±2% ( RE. ),
液相質量流量精度:±10% ( F.S. );
l 氣液模式 ( LMF ≥ 80% ):氣相質量流量精度:±5% ( RE. ),
液相質量流量精度:±5% ( F.S. );
l 油水模式 ( WC:0 ~ 100 ):液相質量流量精度:±1% ( F.S. ),
含水率精度:±2%;
l 液固模式 ( SMF ≤ 20% ):液相質量流量精度:±5% ( RE. ),
固相質量流量精度:±10% ( F.S. );
在油氣田井口生產計量、濕氣集輸等環節,其“不分離式”直接在線連續實時測量能力,為提升能源行業油氣開發、生產運營的科學化管理、降本增效及數字化、智能化水平提供了一種新的技術選擇。