GLCC多相流量计体系在海洋工程中的使用

0 导言

在海上渠道多井油气出产处理设备中，均设置一个测验别离器，以定时测定每个油气井的油、气、水的含量，以便合理进行配产。咱们一般称完结油、气、水三相流量丈量的体系为多相流量计体系。

本文介绍的GLCC（Gas-LiquidCylindricalCyclone柱状旋流式气—液别离器）多相流量计体系是依据GLCC原理规划的。其在海洋渠道的运用中有着体积小、分量轻、计量效果好及安全性高级优势，特别是关于气液比动摇大的特别工况有着其他多相流量计无与伦比的优势，是合适在海洋工程中推行运用的计量设备。

1 多相流量计的开展

海洋渠道上运用的多相流量计，最早是运用卧式三相别离器进行油、气、水的三相别离，再别离对每相流量进行丈量。后来将三相别离器改善为立式气液两相别离器，别离丈量气液两相流量，再经过含水剖析仪核算出油、水的产值。因为都运用了传统别离器，这些多相流量计设备往往体积大，分量大，出资高，体系操控杂乱。

还有一种多相流量计是在井液不别离的状况下，经过对一些流体参数的丈量给出三相流的油、水、气流量。其基本原理是经过确认每一种组分的瞬时速度和截面占有率来确认每一组分的量。此种流量计虽然有体积小，分量轻，出资少的长处，但丈量相分率需求用到放射源，增加了危险性，其组合丈量办法也影响了体系计量的不确认度，最主要的是因为丈量中没有完成气液别离，高含气率会对计量的成果发生很大影响。

GLCC多相流量计体系依据GLCC柱状旋流式气—液别离器原理，彻底克服了传统别离器体积、分量大的缺陷，一起又具有较大的气液比跨度、丈量精度高、无放射源等长处，十分合适海洋渠道的运用环境。其在NP1-29项目运用中获得很好的效果。

2 NP1-29项目GLCC多相流量计体系介绍

2.1 体系丈量原理

GLCC多相流量计体系经过别离器对上游的两相流进行气液别离，然后选用单相流外表对气、液别离进行计量，并经过含水剖析仪核算出油、水的产值及累积量，然后到达单井监测的功用。其丈量原理如图1所示。

图1 GLCC多相流量计体系丈量原理暗示

2.2 GLCC别离器作业原理

GLCC别离器作业原理如图2所示，别离器由倾角向下的管道沿特定视点的切线方向与铅垂管道相连，多相流经进口段预别离后进入主别离器。在主别离器中，因为离心力、重力和浮力的效果构成一个倒圆锥型的涡流面。密度大的液沿用铅垂管道的管壁流到别离器底部，密度小的气沿用涡旋的中心上升至涡面并流至别离器顶部，终究气相和液相别离从别离器的顶部和底部排出。并经过操控阀调整液位和压力，完成两相充别离离。

图2 GLCC别离器作业原理暗示

2.3 多相流量计体系的组成

该体系设备由三大部分组成：GLCC气液两相别离器体系、操控体系和计量体系。详细设备如表1所示。

表1 NPL29A项目多相流量计体系组成

2.4 工艺流程阐明

多相流量计体系工艺流程如图3所示。油气水多相流经多路挑选阀切换，由多相流量计进口进入GLCC高效别离器，经过旋流将气、液两相彻底别离；GCV（GasControlValve气相操控阀）和LCV（LiquidControlValve液相操控阀）经过“优化操控”办法操控GLCC内液位，使其坚持安稳。别离后的气液两相经过气相和液相流量计别离计量，依据质量流量计的密度输出数据，经过核算可以得到液相中的含水率，然后核算出油气水三相流量。

图3 NP1-29项目多相流理计体系流程

2.5 GLCC操控描绘

在一般状况下，体系的操控由“优化操控”完成。默赛公司（MSI）针对GLCC专门开发了一种优化操控办法，在完成高效操控的基础上，可以尽量削减操控阀压力的动摇频率，然后进步调节阀的运用寿命。但为了避免压力或许偶然超出设定规模，咱们增加了压力操控模块，如图4所示。

图4 GLCC压力操控框

当压力处于正常规模时，为优化操控形式；当压力超出正常规模时，气路上的操控阀将切换到全体操控形式，即当压力超出正常规模时，气路操控阀将不再以液位操控为优先，而是以压力操控为优先。这样压力将敏捷安稳至正常水平。

2.6 体系技能标准

（1）NP1-29项目GLCC多相流量计体系处理才能如表2所示。

表2 NP1-29项目GLCC多相流量计处理才能

（2）NP1-29项目GLCC多相流量计体系操作工况如表3所示。

表3 NP1-29项目GLCC多相流量计操作工况

（3）体系计量不确认度：总气体流量（标况）<5%；总液体流量<5%；含水率<0.2%。

2.7 体系特色

（1）体积小，计量实时在线。
（2）无放射源元件。
（3）运用规模宽，关于气液比跨度较大的工况，具有其他多相流量计不行比较的优势。
（4）计量准确度高。
（5）全自动无人值守。
（6）不需参照下流产值调整参数。

3 运用剖析

在NP1-29项目中，GLCC多相流量计体系运用GLCC高效两相别离器替代传统三相别离器。GLCC别离器比较传统别离器大大缩小了别离器的体积和分量，然后缩小了多相流量计的体积和分量，节省了渠道的空间，一起也简化了外表操控回路。并且因气液在GLCC中别离时刻短，削减了井液的停留时刻，然后缩短了测验时刻，进步了测验的功率。这对简化渠道中控体系、进步渠道运转功率和安稳性有很大协助。

近年来，海洋渠道事端较多，其主要原因是海洋环境恶劣和多变，这就要求渠道上的设备安全系数尽或许高，安稳性好。因为GLCC多相流量计运用容器别离丈量技能，没有放射源的运用，这不只降低了施工难度，也大大进步了施工和出产安全性。

在海洋工程中，油田开发规划相关于陆地上有必定难度，很有或许呈现规划参数与实践值相差很大的状况。GLCC多相流量计体系经过优化操控较好地操控了GLCC别离器中的液位，削减了气液动摇对计量的搅扰，不只进步了丈量精度，一起增强了对气液比跨度较大工况的适应才能。这有效地缩小了NP1-29项目规划值与实践值的距离，避免了计量设备二次改造，发明了很高的经济效益。

GLCC多相流量计体系自动化程度很高，能很好地并入渠道操控体系中。其在NP1-29渠道的成功运用为往后的渠道规划供给了参阅。

4 结束语

GLCC多相流量计体系是一种体积小、计量准、安全性高、适应性强的新式计量设备。经过GLCC多相流量计体系在NP1-29项目中的成功运用，证明了其在海洋渠道范畴的适用性，跟着海洋石油工程的开展，GLCC多相流量计体系必将得到更多的运用和开展。(end)