一种关于原油超声波相关流量计的规划

现在，在油田原油挖掘中面对的一个困难问题便是对挖掘的原油进行在线计量。首要原因是原油的成分非常杂乱，原油中含油、水、气和其他杂质，归于多相杂乱的流体，并且单井原油又是间歇活动，因而一般的流量计是无法满意的。本文规划了依据超声波相关流量核算的计量体系，较好地处理了原油非触摸在线计量问题。

1、超声波相关流量计原理

相关法使用相关技能丈量流体流量。丈量精度与流体中的声速无关，丈量精度高，适用于多相流，搅扰大的流体的丈量。当流体在管道内活动时，假如含有其他杂质，其内部就存在着各式各样的随机扰动，然后产生了与活动情况有关的活动信号，并具有必定的计算特性。相关法流量计的结构如图1所示。

A，A’和B，B’是两组超声波发射和接纳换能器，L为上游换能器和下流换能器之间的间隔。当超声波信号穿过管道时，超声波信号会遭到流体中噪声的调制，调制后的超声波信号中就包含了流体速度场的信息，对此超声波信号进行剖析，提取与活动情况有关的活动信号A(t)和B(t)，且将A(t)和B(t)作相关运算，得到相关函数RAB(τ)：

该函数峰值所对应的时刻位移为τ，便是流体从上游换能器传递到下流换能器的时刻，即该体系中的传递时刻(也称渡越时刻)。流速的核算公式为：

依据流速，从而求得流量：

式中：D为管道的直径。

2、单井原油超声波相关流量丈量体系结构

如图1所示，单井流量丈量体系首要由气液别离预处理，超声波检测，信号处理三部分构成。下面分别对这三部分进行剖析。

2．1气液别离预处理部分

预处理部分其结构如图2所示。预处理部分的功用一是进行液气别离(抽油机抽出的原油中除了油液混合外，还含有气体和其他杂质，气体对油液丈量会带来较大的差错，所以在对油液丈量时有必要进行气液别离)；二是处理间歇活动时的满管丈量(抽油机作业时每次抽出的原油不等，并且是间歇活动，这样形成管道中油液或许不是满管，也会带来很大的丈量差错)。依据这些原因在对油液丈量前要进行预处理，经过预处理后完结气液别离和油液满管经过计量油管，减小计量差错。作业原理是：原油从进油口经沉沙罐后进入储油罐，在储油罐里进行油气别离，别离的气体从储油罐上阀门(出气阀)经气管道输出，当储油罐中的油液到达必定高度时，浮球上浮打开下阀门(出油阀)，一起上阀门封堵气口，树立压力，储油罐中的油在压力的效果下，经过丈量管道流向出油口，当储油罐中的油液下降到必定的液位时，浮球下沉封堵下阀门，打开上阀门，这样重复作业完结气液别离。