今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種基于氣液預分離的定容管活塞式油氣水三相流量計的測量方法。該專利由中國科學院力學研究所申請，并于2017年3月1日獲得授權公告。

內容說明

本發明屬于原油油井采出液多相流量測量技術領域，涉及一種基于氣液預分離的定容管活塞式油氣水三相流量計的測量方法。

發明背景

原油油井采出液主要含有油、天然氣、水等介質，它在管道中輸送時，不論是油氣水三相混輸還是油水兩相輸送或者是天然氣濕氣輸送都是屬于典型多相流問題。

油氣水多相流量計是油田開采的原油在管道中輸送時進行油、氣、水三相介質流量計量的儀表，可以廣泛應用于陸上油田和海上石油工業中。由于多相流動的復雜性，油氣水多相流量計的研制有較大的難度，目前存在多種多相流量計的研制技術路線。

油氣水多相流量計的研究工作始于1980年左右，到目前為止有不少研究機構致力于研究開發適用于油井采出液的三相流量計。但由于多相流動的復雜性和應用條件的多變性，使得多相流量計的研究難度很大，至今仍然沒有商業化的多相流量計能完全滿足工業應用的要求。而且，由于油田油層儲量管理和開采技術的發展需要，對水下甚至井下應用的多相流量計的需求也日益迫切。近年來，隨著相關研究工作的進展，多相檢測的新技術不斷出現，這使得未來多相流量計的性能有可能得到很大改善，出現更好的商業化的多相流量計產品。一個理想的多相流量計應具有合理的精度（典型值±5％/每相流體）、可靠、不受流態影響及適用于寬相含率變化范圍。目前已經商業化了的三相流量計，其中大多數系統都擁有相密度、相含率和相速度測量部件以利于各相流體的質量流量的測量，但針對油井采出液這種流量和相含率波動范圍大和流動復雜的場合，現有技術的應用依然有很大困難。目前多相流量計的有效相含率測量主要依賴放射線技術，但是我國近年來大幅度提高了對放射線的使用監管，不鼓勵放射線的使用，同時在放射技術應用的工業領域也對放射線的使用持有相當的戒心，普遍持不歡迎的態度。因此，對于多相流量計的研發思路而言，不含放射線的測量技術是目前的首選。

發明內容

本發明的目的在于提供一種油水兩相流計量部分不含放射線的、具有合理的精度、可靠、不受流量、流態波動影響及適用于寬相含率變化范圍；天然氣濕氣計量部分能克服天然氣中所含少量液滴的霧狀流體對天然氣濕氣流量計量影響的油氣水三相流量計的測量方法。

為了解決上述問題，本發明提供一種基于氣液預分離的定容管活塞式油氣水三相流量計的測量方法，其中，所述流量計包括氣液分離部分、天然氣濕氣計量部分、油水兩相流計量部分；所述氣液分離部分包括旋流器、緩沖罐、疏水閥；所述旋流器將進入的油氣水進行氣液分離；天然氣濕氣經過所述緩沖罐進入所述天然氣濕氣計量部分；油水兩相經過所述疏水閥進入所述油水兩相流計量部分；所述天然氣濕氣計量部分包括定容積的圓柱計量管，內置可上下移動的活塞；所述計量管的兩頭各接兩個電動閥控制進排氣換向，可以控制所述計量管分別實現下進氣、上排氣計量以及上進氣、下排氣計量。

所述計量管上還安裝有溫度和壓力變送器，實現天然氣濕氣的體積流量計量；所述油水兩相流計量部分包括垂直的定容積的圓柱計量管，內置可上下移動的活塞；所述計量管的兩頭各接兩個電動閥控制進排液換向，可以控制所述計量管分別實現下進液、上排液計量以及上進液、下排液計量；所述計量管上還安裝有溫度和壓差變送器，由壓差信號實現油水兩相含率的計算，進而實現油水兩相的各相流量計算。

相對于現有技術，本發明具有下列技術效果：由于該油氣水三相流量計的天然氣濕氣流量計量部分是基于容積測量的流量計，能克服天然氣中所含少量液滴的霧狀流體對天然氣濕氣流量計量影響，因而測量過程和被測天然氣濕氣的物性參數和流速、流態等流動參數無關，測量流量比大不易受流量波動影響，具有較高的精度；油水兩相流計量部分也是基于容積測量的流量計，因而測量過程和被測油水混合液的物性參數和流速、流態等流動參數無關，具有較高的精度且不含放射線。