湿气两相流的分相流量测量方法及装置与流程

本发明涉及湿气两相流测量，尤其涉及一种湿气两相流的分相流量测量方法及装置。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、湿气是以气相为主，液相为辅的气液两相流，在管道中的典型流动特点为气相推动液相在管道中流动。湿气两相流普遍存在于天然气工业的上游领域，天然气从井口开采出时都含有少量的液体，为典型的湿气两相流工况，为了满足天然气开采过程中对地质信息的了解以及对天然气开采生产制度的管理，需要对天然气井口产出的湿气两相流进行准确的计量，但是，由于气液两相均为流体，两相间具有可变形的界面，气相为可压缩流体、液相为不可压缩流体，气液两相的物理、化学性质存在较大差异，且气液两相之间存在速度滑移，因而流动过程非常的复杂，测量难度较大。

3、目前，在天然气工业中对湿气两相流的分相流量测量主要采用的是分离法，用分离器将湿气两相流分离为气相和液相，再分别采用单相仪表进行测量，由于该方法所使用设备的结构和操作流程复杂，因此，无法连续在线测量分相流量，测量结果准确性较低。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种湿气两相流的分相流量测量方法，用以连续在线测量湿气两相流的分相流量，提高湿气两相流的分相流量测量结果的准确性，该方法包括：

2、获取容积式流量计测量的湿气两相流的总体积数据；所述湿气两相流为气相流体和液相流体的气液两相流；

3、获取涡街流量计测量的湿气两相流中气相流体在管道中的流速数据；

4、获取温度传感器测量的湿气两相流的温度数据；

5、获取压力传感器测量的湿气两相流的压力数据；

6、根据温度数据和压力数据，确定气相流体的密度数据；

7、对气相流体的密度数据和预先获取的液相流体的密度数据进行分析，确定湿气两相流的气液滑速比；

8、根据气相流体在管道中的流速数据和气液滑速比，确定湿气两相流中液相流体在管道中的流速数据；

9、对湿气两相流的总体积数据、气相流体在管道中的流速数据、液相流体在管道中的流速数据和预先获取的管道流通面积数据进行分析，确定湿气两相流的气相流体的流量数据，和液相流体的流量数据。

10、本发明实施例还提供一种湿气两相流的分相流量测量装置，用以连续在线测量湿气两相流的分相流量，提高湿气两相流的分相流量测量结果的准确性，该装置包括：

11、第一获取模块，用于获取容积式流量计测量的湿气两相流的总体积数据；所述湿气两相流为气相流体和液相流体的气液两相流；

12、第二获取模块，用于获取涡街流量计测量的湿气两相流中气相流体在管道中的流速数据；

13、第三获取模块，用于获取温度传感器测量的湿气两相流的温度数据；

14、第四获取模块，用于获取压力传感器测量的湿气两相流的压力数据；

15、第一处理模块，用于根据温度数据和压力数据，确定气相流体的密度数据；

16、第二处理模块，用于对气相流体的密度数据和预先获取的液相流体的密度数据进行分析，确定湿气两相流的气液滑速比；

17、第三处理模块，用于根据气相流体在管道中的流速数据和气液滑速比，确定湿气两相流中液相流体在管道中的流速数据；

18、第四处理模块，用于对湿气两相流的总体积数据、气相流体在管道中的流速数据、液相流体在管道中的流速数据和预先获取的管道流通面积数据进行分析，确定湿气两相流的气相流体的流量数据，和液相流体的流量数据。

19、本发明实施例还提供一种湿气两相流的分相流量测量系统，用以连续在线测量湿气两相流的分相流量，提高湿气两相流的分相流量测量结果的准确性，该系统包括：涡街流量计、容积式流量计、压力传感器、温度传感器和数据处理模块；其中：

20、所述容积式流量计用于测量湿气两相流的总体积数据；

21、所述涡街流量计用于测量湿气两相流中气相流体在管道中的流速数据；

22、所述温度传感器用于测量湿气两相流的温度数据；

23、所述压力传感器用于测量湿气两相流的压力数据；

24、数据处理模块，用于根据温度数据和压力数据，确定气相流体的密度数据；对气相流体的密度数据和预先获取的液相流体的密度数据进行分析，确定湿气两相流的气液滑速比；根据气相流体在管道中的流速数据和气液滑速比，确定湿气两相流中液相流体在管道中的流速数据；对湿气两相流的总体积数据、气相流体在管道中的流速数据、液相流体在管道中的流速数据和预先获取的管道流通面积数据进行分析，确定湿气两相流的气相流体的流量数据，和液相流体的流量数据。

25、本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述湿气两相流的分相流量测量方法。

26、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述湿气两相流的分相流量测量方法。

27、本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述湿气两相流的分相流量测量方法。

28、本发明实施例中，与现有技术中采用分离法对湿气两相流的分相流量测量的技术方案相比，获取容积式流量计测量的湿气两相流的总体积数据；所述湿气两相流为气相流体和液相流体的气液两相流；获取涡街流量计测量的湿气两相流中气相流体在管道中的流速数据；获取温度传感器测量的湿气两相流的温度数据；获取压力传感器测量的湿气两相流的压力数据；根据温度数据和压力数据，确定气相流体的密度数据；对气相流体的密度数据和预先获取的液相流体的密度数据进行分析，确定湿气两相流的气液滑速比；根据气相流体在管道中的流速数据和气液滑速比，确定湿气两相流中液相流体在管道中的流速数据；对湿气两相流的总体积数据、气相流体在管道中的流速数据、液相流体在管道中的流速数据和预先获取的管道流通面积数据进行分析，确定湿气两相流的气相流体的流量数据，和液相流体的流量数据。这样，仅通过获取容积式流量计、涡街流量计、温度传感器、压力传感器采集的数据，对获取的数据进行分析，就可以实现对湿气两相流的气相流体和液相流体的流量测量，由于用于测量的设备结构简单、操作流程方便，因此，可以实现连续在线测量湿气两相流的分相流量，提高湿气两相流的分相流量测量结果的准确性。

技术特征：

1.一种湿气两相流的分相流量测量方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取涡街流量计测量的湿气两相流中气相流体在管道中的流速数据，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用涡街频率系数和涡街频率，确定气相流体在管道中的流速数据，包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对气相流体的密度数据和预先获取的液相流体的密度数据进行分析，确定湿气两相流的气液滑速比，包括：

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据待定系数、气相流体的密度数据和预先获取的液相流体的密度数据，确定湿气两相流的气液滑速比，包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据气相流体在管道中的流速数据和气液滑速比，确定湿气两相流中液相流体在管道中的流速数据，包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对湿气两相流的总体积数据、气相流体在管道中的流速数据、液相流体在管道中的流速数据和预先获取的管道流通面积数据进行分析，确定湿气两相流的气相流体的流量数据，和液相流体的流量数据，包括：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述湿气两相流的总体积数据为气相流体的体积数据与液相流体的体积数据的和；所述管道流通面积数据为气相流体在管道中的流通面积数据与液相流体在管道中的流通面积数据的和；

9.一种湿气两相流的分相流量测量装置，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，第二获取模块，具体用于：

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，第二处理模块，具体用于：

12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，第四处理模块，具体用于：

13.一种湿气两相流的分相流量测量系统，其特征在于，包括：涡街流量计、容积式流量计、压力传感器、温度传感器和数据处理模块；其中：

14.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8任一所述方法。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一所述方法。

16.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一所述方法。

技术总结本发明公开了一种湿气两相流的分相流量测量方法及装置，涉及湿气两相流测量技术领域，其中该方法包括：获取容积式流量计测量的湿气两相流的总体积；获取涡街流量计测量的气相流体在管道中的流速；根据获取的湿气两相流的温度和压力，确定气相流体的密度；对气相流体的密度和液相流体的密度进行分析，确定湿气两相流的气液滑速比；根据气相流体在管道中的流速和气液滑速比，确定液相流体在管道中的流速；对湿气两相流的总体积、气相流体在管道中的流速、液相流体在管道中的流速和管道流通面积进行分析，确定湿气两相流的气相流体的流量数据，和液相流体的流量数据。本发明可以连续在线测量湿气两相流的分相流量，提高测量结果的准确性。技术研发人员：张强,刘丁发,陈荟宇,罗勤受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14