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专利名称：高精度油气水三相流量自动计量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于流体测量技术领域，确切地说是涉及一种油气水三相流量及其它工程中气—液两相或多相流量的自动计量仪。
本目的以下列技术方案来实现高精度油气水三相流量自动计量仪，它包括信号处理装置、显示器、倒“U”型管，倒“U”型管输入端连接的主管道上装置有温度传感器、压力传感器，倒“U”型管的上升段和下降段分别接有流量压力差传感器，倒“U”型管的输出端接有三相流混合阀，倒“U”型管的水平段设有一气液分离连通装置，该气液分离连通装置是一种柱状形，其内部为螺旋型管道的成型体。在气液分离连通装置垂直向下端设有分流管，分流管另一端设有微波含水分析连通装置，所述微波含水分析连通装置，由三部分构成，微波发射及微波发射谐振传输；微波接收谐振传输及微波接收；在其两部分之间通过可透射微波介质体形成圆柱型微波化学反应腔。微波含水分析连通装置通过管道与倒“U”型管下降段相接。以上各部分(不包括气液分离连通装置)通过各自的传输缆线与信号处理装置相连。
本实用新型具有全自动、高精度、无污染、适应不同产地、不同地质状况的原油天然气水三相流量计量的特点，特别是对稠油、含有一定比例沙等物质的原油流量进行高精度的计量。通过在油田多次试验和应用，可以达到以下指标(1)含水率测量范围 0-100％(2)含气率测量范围 0-99％(3)测量重复性 原油、水2％；天然气4％(4)流动条件适用于各种流型(泡状、弹状段、塞状、环状流)以及水为连续相或油为连续相、含沙5％情况。
图2为本实用新型微波含水分析连通装置结构示意图。
该高精度油气水三相流量自动计量仪的工作原理油气水三相流经过主输油管道流入倒“U”型管17，传感器1给出流体的瞬时温度值，压力传感器2给出流体的压力，经过公式推算出该处一定压力下的流体流量；压力差传感器3和压力差传感器6分别测量上升和下降流体的特性，经过公式推算出流体的总密度和含气量；气液分离连通装置4经过其内部螺旋型管道处理，把油气水中的大部分气体分离出去，被分离的气体经过倒“U”型管的水平输出管道流入倒“U”型管的下降段，气体被分离后的油气水三相流(含气量降低到一定程度)通过气液分离连通装置4的垂直向下管道(三通管)流入微波含水分析连通装置5；微波含水分析连通装置利用微波对水和原油不同的传输特性，分析出发射和接收微波特性的变化，得出三相流中的含水量和含油量；流出倒“U”型管的三相流在混合阀7中被均匀混合，并测出流体的总流量；各部分的输出信号经过特殊电缆送入信号处理装置8，信号处理装置8对输入的信号进行数据的采集、综合分析和处理，得出油气水中的质量含气率、质量含水率、总流量。处理的结果通过电缆送给终端显示器9或经过打印机10输出。信号处理装置中有系统控制软件，通过电缆把各种控制信号传输给各路分析装置，实现全系统的自动控制。
本实用新型中微波含水分析装置5的工作原理微波发射部分11发射宽带微波信号，经过多端口网络，微波发射信号被分成多种微波信号，微波发射谐振传输12对传输的微波进行采样和综合分析，给出各种微波信号的特性；在微波化学反应腔13中，微波与油气水三相流进行微波化学反应。另外，为了达到高Q腔，需要对微波化学反应腔13的尺寸、腔体端口截面及介质圆板进行专门的设计；微波接收谐振传输部分14对接收的微波进行有效接收和采样；微波接收分析部分15综合分析接收回的微波特性。微波含水分析连通装置5中各部分的输入和输出信号经特殊电缆与信号处理装置8相连，在信号处理装置8中对这些信号进行分析和评估，得出不同物质含量的原油中的含水量。
权利要求1.一种高精度油气水三相流量自动计量仪，它包括信号处理装置(8)、显示器(9)、倒“U”型管(17)，倒“U”型管输入端的主管道上有温度传感器(1)、压力传感器(2)，倒“U”型管的上升段和下降段分别接有流量压力差传感器(3)和(6)，倒“U”型管的输出端接有三相流混合阀(7)，它们分别通过传输缆线与信号处理装置(8)相连，其特征是在倒“U”型管(17)的水平段设有一气液分离连通装置(4)，在其垂直向下端设有分流管，分流管另一端设有微波含水分析连通装置(5)，它通过管道与倒“U”型管下降段相接。
2.根据权利要求1所述的高精度油气水三相流量自动计量仪，其特征是所述的气液分离连通装置(4)是一种柱状形、其内部为螺旋型管道的成型体。
3.根据权利要求1所述的高精度油气水三相流量自动计量仪，其特征是所述微波含水分析连通装置(5)，由三部分构成，它们是微波发射(11)及微波发射谐振传输(12)；微波接收谐振传输(14)及微波接收(15)；，在其两部分之间通过可透射微波介质体(16)形成圆柱型微波化学反应腔(13)。
专利摘要本实用新型涉及一种高精度油气水三相流量自动计量仪，它主要由倒“U”型管、温度传感器、压力传感器、压力差传感器、三相流混合阀、气液分离连通装置、微波含水分析连通装置、信号处理装置及显示器、打印机组成。其中温度传感器及压力传感器置于输入主管道上，压力差传感器连接在倒“U”型管上升段与下降段，气液分离连通装置置于倒“U”型管的水平段，微波含水分析连通装置连接在气液分离连通装置向下的垂直端与倒“U”型管的下降段之间。它们分别通过缆线与信号处理装置连接。该计量仪具有全自动、高精度、无污染，适应不同产地、不同地质状况的原油天然气水三相流量计量的特点，特别是对稠油、含有一定比例沙等物质的原油流量进行高精度的计量。
文档编号G01N22/04GK2537960SQ0222484
公开日2003年2月26日 申请日期2002年4月28日 优先权日2002年4月28日
发明者杜自成, 李克俭, 罗俊, 陈家勇, 刘波 申请人:西安朗森科技有限责任公司