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水管超声波流量计对井底流体的流量测量

来源:常州酷特仪器仪表有限公司    时间:2018-11-22
[导读]:

对于大倾角和水平井的多相流动,用目前简单的流量计不能充分描述井中液体的流动情况。同时,在恶劣的井下环境中,流量计的机械性能难以胜任。根据多普勒流速计的工作原理,目前国外正开发一种固态超声波流量计,能对井底流体的流速作出精确的计量。

油田测试已经证实了该项技术的可行性。该项目第一阶段的最主要任务,是制造一种耐高温微型电子仪器,开发出一种适合井底的超声波收发两用机,并把多普勒信号传递到地面。

该流量计的测量原理是从发送器发出的超声波信号,经过光束路径的散射体时,被反射回来,散射体到发送器的相对速度,使得回收信号发生频移多普勒频移,该频移与散射的速度成正比。脉冲或连续超声波都可以进行多普勒超声测量。

脉冲超声波的单个超声波探头,可以发射超声波脉冲,并接收返回信号。通过对产生脉冲后,不同时间取样分析,就可推导出距探头不同距离处的测量值。

井下超声波碰到相边界时会被散射,如油水滴、气泡、砂粒、粉砂或流体涡流。实际情况是,即使“干净” 的井液,也含有足够的散射体,以便使用此项技术。

多普勒频率与速度之间的理论转换表明,使用这项技术测出的流体速度没有上限或下限,实际上测量范围由下列因素限定:操作方式(脉冲或连续超声波)、超声波频率、信号译码方式和仪器的几何形状。

超声波探头以控制的重复率、波期和频率发送超声脉冲,通过现场模拟,优化了压电式传感器的设计,增大输出并能产生一种窄带频率。超声脉冲发射后,发射机转换到接收方式,记录反射信号。

记录的信号是混杂的,滤波后,仅剩下多普勒频移信号。多普勒信号传递到译码器,此处信号定时抽样。电缆接口调节地面供电,并把多普勒信号传送到地面。

这种切口也用来切换超声波流量计测井方式和标准生产测井方式。信号以实时传递到PC机,在此采用傅里叶变换,实现多谱勒信号到频域的转换,然后,采用多普勒频率的典型平均值导出速度值。

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客户使用与选型常见问题解答:

1、浓盐酸用什么流量计 ?

答: 对于浓盐酸等腐蚀性强的介质,应选用电磁流量计,衬里必须选择四氟,电极选用哈式电极,这些材质都有很好的耐腐蚀性


2、流量计精度等级为2.5级,是什么意思 ?

答:所谓的精度等级概念是:在实际测量所得的流量中允许最大误差的百分比。例如量程为10~200m³/h的流量计,其最大会产生的误差为(10~200)×(±2.5%)=(±0.25~5)m³/h

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