多相流量计的现状以及发展趋势
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流量计市场分析现状引言流量计是一种用于测量流体(液体或气体)通过管道的流量的仪器。
在工业生产和实验室等领域,流量计被广泛使用来监测流体的流量和控制流体的使用。
本文将对流量计市场的现状进行分析,包括市场规模、市场份额、市场发展趋势以及竞争格局等。
市场规模根据市场研究数据,全球流量计市场规模正在不断增长。
流量计的应用范围广泛,包括化工、电力、石油和天然气等行业。
随着这些行业的发展,对流量计的需求也在增加。
预计在未来几年,流量计市场将保持稳定增长。
市场份额目前,流量计市场存在较多的参与者,包括传统的流量计制造商和新兴的技术公司。
传统制造商拥有丰富的经验和成熟的产品线,占据了市场的重要份额。
新兴技术公司通过不断创新和研发新产品,逐渐蚕食传统制造商的市场份额。
市场发展趋势随着科技的不断进步,流量计市场正朝着更加智能化和自动化的方向发展。
新技术的引入使得流量计的性能和精度得到了提升。
同时,流量计的体积和重量也在不断减小,使得安装和维护更加方便。
预计在未来几年,智能流量计将成为市场的主流产品。
竞争格局目前,流量计市场存在着激烈的竞争。
各家企业通过不断创新和提高产品质量来争夺市场份额。
传统制造商凭借其品牌优势和丰富的经验在市场上占据一定优势,但新兴技术公司通过推出更具竞争力的产品来挑战传统制造商的地位。
未来,竞争将更加激烈,市场格局可能发生变化。
结论流量计市场正处于持续发展的阶段,市场规模不断扩大。
随着科技的进步,流量计不断创新,智能化和自动化成为市场的主流趋势。
市场竞争激烈,传统制造商和新兴技术公司均有机会获得市场份额。
未来,流量计市场将继续保持增长,市场格局可能发生变化。
多相流量计在海洋石油工程中的应用【摘要】油气分离计量是油气集输的首要任务。
本文从油气分离计量设备出发,从理论上分析了重力分离、折流分离、离心分离三种分离方法,进而探讨了油气分离计量设备在油气集输中的应用,以供参考。
【关键词】油气分离与计量设备油气集输应用1 背景为了油井计量和油藏动态管理,确定最佳产量和油田开采时间,油藏工程师要求经常监视单井动态,掌握单口油井的产量,包括每口油井的产油量、产水量和产气量。
传统做法是将油井产出液经计量分离器分离成油相、水相和气相,再采用各单相测量仪表或装置测量获得三组分的各自含量,然后再混合输送到泵站进行生产处理,系统的质量和体积都较大,给设计和施工增加了很大难度。
特别是随着近年油气开发向海洋、沙漠和极地等地区发展,以及所开发的油田油层更深、油质更重的特点,造成油田开发成本不断上升,石油工业界对新的开采技术的需求日益迫切,多相计量技术正是在这种背景下应运而生的。
2 油气分离计量设备及工作原理从目前来看,油气分离设备种类较多。
按照功能进行划分,可分为两种:水油气三相分离器、油气两相分离器;按照形状可分为三种:立式分离器、卧式分离器。
目前,比较普遍的为卧式两相分离器。
主要是因为该分离器的分离效果好,成本较低,便于检修和安装。
其缺点是占地面积比较大,且排污比较困难,需要配备好排污设备。
现介绍一种组合式的小型油气分离计量装置。
在大庆、长庆、哈萨克斯坦布扎奇等油田投入使用,均运行了三年以上,运行良好。
该装置用于单井(油井采出液不分离)、油气汇管(气、液混输)等任何流型或流态的油水气二相在线实时计量,尤其适用于间歇来液、气液变化比较大的油井计量;是沙漠油田、海上油田和移动测井等多相流计量的理想装置。
2.1 结构油气分离计量设备主要由分离器、稳流器、捕集器、混合器、计量仪表与电控元件组成,工作原理如图1所示。
2.2 原理2.2.1分离器一般采用离心分离。
由于气体与液体的密度不同,液体与气体混合一起旋转流动时,液体受到的离心力大于气体,所以液体有离心分离的倾向,液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起,从而实现气液分离。
多相流技术的发展现状物质一般可分为气体、液体和固体三种相态。
气体和液体不能承受拉力和切力,没有一定的形状,具有流动性,因此统称为流体。
在流体中如有固体颗粒存在,则当流体速度相当高时,这种固体颗粒就具有与一般流体相类似的性质而可看作拟流体。
这样,在一定的条件下,就可以处理气体、液体、固体三种相态的流动问题。
经典流体力学所处理的只是一种相态的均质流体,即气体或液体的流动问题。
但是在许多工程问题以及自然界的流动中,必须处理许多不同相态的物质混合流动的问题。
通常把这种流动体系称为多相体系,称相应的流动为多相流。
最普通的多相流由两个相组成,称为二相流。
不同相态物质的物性有很大的差别,通常根据物质的相态,把二相流分为气液二相流,气固二相流,液固二相流等。
气液二相流在核电站反应堆及蒸汽发生器、火力发电厂锅炉、汽轮机及凝汽器、炼油厂分馏塔中蒸发和凝结过程以及在化工、天然气液化、海水淡化及制冷系统中的蒸发器、重沸器、冷凝器等方面均有广泛的应用。
在内燃机和燃油炉的液体燃料燃烧过程中也很重要。
近20多年来随着原子能电站的建立、高温高压火电机组的出现以及大型石油化工企业的建设,气液二相流及其传热性能在设备设计与安全运行中显得越来越重要。
气固二相流在煤粉燃烧、气力输送与分离、流化床燃烧及反应器、除尘器以及在最近发展的煤的液化和气化技术中十分重要。
火箭发动机排气中固体微粒的运动以及地球物理和天体物理中的尘埃流动也都涉及固体微粒的流动。
液固二相流在水利工程中泥沙的沉积、化学工程中流化床反应器、液体的渗流及泥浆流动等方面均很重要。
总之,多相流是一门在许多工程领域中有广泛应用的重要学科,在最近20多年中得到了迅速的发展,国际学术活动也相应增加。
多相流体力学研究的根本出发点是建立多相流模型和基本方程组。
在此基础上分析各相的压强、速度、温度、表观密度和体积分数、气泡或颗粒尺寸分布、相间相互作用(如气泡或颗粒的阻力与传热传质)、颗粒湍流扩散、流型、压力降(两相流通过管道时引起的压差)、截面含气率、流动稳定性、流动的临界态等。
多相流测量技术的研究及其应用前景曹艳强 曹岩西安石油大学石油工程学院 陕西 西安 710065摘要:多相流广泛存在于石油工业中,因此对于多相流的测量就具有非常重要的意义。
然而,由于多相流在流动过程中流型复杂,成分多变。
到目前为止,多相流的测量仍然是石油行业中的一个难题,但同时多相流技术的应用潜力还是被大家非常看好的。
关键词:多相流 压降 分相含率 空隙率 速度 流量1多相流简介在大自然中,物质可以分成气相、液相和固相三相[]1。
顾名思义多相流就是指同时存在两种或两种以上不同相混合物质的流动。
在日常生活中常见的多相流有气固两相流、气液两相流、液固两相流、液液两相流以及气液液、气液固多相流等等。
在多相流的研究中,通常将在同一自然相中存在明确界面的不同物质当作不同相进行研究,如在油水混合物中,由于油和水互不相溶,那么就会在两者之间存在明显的相界面,这样就称为油水两相流。
多相流在石油化工行业中是一种十分普遍的现象。
在石油开采过程中,从采出到运输都会存在油、气、水三相混输,这是一种很典型的多相流,甚至还存在油、气、水、沙四相流。
多相流是在流体力学,物理化学,传热传质学,燃烧学等学科的基础上发展起来的一门新兴学科,对国民经济的发展有着十分重要的作用,它广泛存在于能源、动力、石油化工、核反应堆、制冷、低温、环境保护及航天技术等许多工业部门。
因此,虽然多相流的发展历史只有短暂的几十年,但由于油气水多相流检测技术的研究具有重要的理论和工程意义,发展脚步很快。
尤其是在20世纪50年代以来,由于石油化工行业中高参数的引人,以及对环境保护的日益重视,在一定程度上大大地促进了多相流研究及其应用的发展[]2。
2多相流的测量参数[]3在多相流的流动过程中,由于相与相之间的作用,就会有分布和形状在空间和时间里都是可以随时变化的相界面,而相与相之间又会存在不同的速度,导致通过管道的不同相的流量比和其所占的管截面比并不相等。
因此,根据多相流的这些特点,描述其流动的参数就要比单相的参数要复杂。
《油气井多相流量计的应用现状与技术分析》在油气田生产中,多相流量计应用是具有前瞻性的应用技术。
多相流量计一般是采用直接计量油井各相流量的方法,可以取消计量用分离器、以及计量汇管,节约占地面积和资金,并能连续计量各油井的产量,简化了流程。
通过对目前多相流量计应用情况的介绍和分析,指出智能式、组合式、通用性和经济性是未来多相流量计发展的主要趋势。
1.主要原理和特点在油气田生产中,传统的计量方法是把油井产物送入三相分离器,由分离器将其分成油、气、水三相,通过安装在分离器各相出口管线上的流量计,计量三种流体的产量。
系统的质量和体积都较大,给设计和施工增加了很大难度。
采用多相流流量计直接计量油井各相流量的方法可以取消计量用分离器、计量管线以及计量汇管,因此,多相流流量计可节约空间、资金并能连续计量各油井的产量,简化了流程。
多相流量计与计量分离器相比,主要的特点:对油气进行连续、在线、自动测量,可测出日产油、水、气的量以及井口压力、温度数据,并把它们显示、打印出来。
如果与多路阀结合使用,可实现单井无人计量。
系统质量轻,结构紧凑,占地面积小。
多相流量计基本上由传感器和探测器组成,没有可动部件,可靠性高。
多相流量计对被测介质温度无要求,只要介质能够流动就可以进行计量。
考虑到日常维护费用、占用平台面积等间接因素,具有投资少、操作费用低的特点。
2.当前主要多相流量计的应用分析兰州海默MFM2000多相流量计:该流量计采用单能伽马互相关流量计测定各种流速,双能伽马射线相分率计测定含水率和含气率。
当低含气时,可采用转子流量计(或其他流量计)测定总流量。
该产品结构较为紧凑,压力损失较小。
该流量计已在陆上油田、海上油田使用。
涠洲11-4东平台采用了该公司的多相流量计,是我国海上平台第一次使用多相流量计,目前正在运行中。
另外,秦皇岛32-6油田井口平台和绥中36-1Ⅱ期井口平台的总流量计量也采用了该多相流量计。
威Roxar公司MF1多相流量计:该流量计流速测量采用微波互相关法,相分率采用微波传感器伽马密度计法。
海默多相流计行业背景多相流是一个复杂的多变量随机过程,多相流计量技术长期以来被公认为一个世界性技术难题。
多相流量计的商业化应用始于本世纪初期,目前已经发展成为新的油气田开发中首选的计量技术。
由于传统测试分离器计量工艺复杂,设备庞大,投资较大,油井三相计量问题长期困扰着油田开发,制约了油田开发效率。
多相不分离计量技术为油藏管理和生产优化提供较可靠的计量数据,在油气田的开发计量中节省投资、降低操作费用以及明显改善油藏管理等提供了激动人心的可能性。
该技术被国际上列举为决定未来油气工业成功的五大关键技术之一。
多相流量计的主要优势在于对被测油气水混合物不用进行相分离, 现场安装工艺简洁, 结构紧凑, 占空间小; 测量为实时、连续测量, 基本上可以做到无人值守, 不用人员干预; 仪表具有良好的可靠性和适用的准确度; 一次投资和维护费用低, 在采油生产中, 尤其在海洋石油和油井测试中具有很大的经济效益。
多相流量计的功能就是在不分离的情况下, 依赖一些流体参数的测量以给出三相流的油、水、气流量。
其基本原理是通过确定每一种组分的瞬时速度和截面占有率, 从而确定每一组分的量。
因此实现多相测量的关键是测量相分率和相流率。
油公司需要通过对油井有效的测试/计量数据来了解其每一个单井的实际生产情况/能力,实施有效的油藏管理和生产优化管理,最终提供采收率。
用传统三相测试分离器进行计量,由于体积庞大、系统复杂、人工干预、费用昂贵,无法实现无人职守。
多相流计量技术作为一种单井生产测量革命性的计量设备,可以提供油井产物在不分离的情况下油、气、水的在线实时流量数据,多相流计量技术是被行业内公认的传统三相测试分离器一种最经济有效的替代技术。
常用测量方法有伽玛相分率、互相关测量方法以及Vent uri 流量计的优化组合将是最有希望成功的多相流量计。
海默多相流计工作原理及技术特点海默多相流量计采用伽玛传感器测量相分率,采用互相关、文丘里流量计, 或互相关+文丘里结合的方法测量相流速。
流量测量仪表的应用现状和发展趋势中国仪器仪表学会流量专业委员会委员北京菲波安乐仪表有限公司代总经理沈兴武(教授级高工)流量是炼化工艺过程中最重要的测量控制热工参量。
流量测量仪表是炼油化工厂最广泛使用和最重要的现场测量仪表。
炼化生产过程的检测和控制装置已经进入了数字化,智能化,网络化时代。
流量测量信息和其它现场仪表的测量信息作为炼化工艺过程控制系统和工厂信息管理系统的组成部分,对系统的运行起着基础的重要的作用。
本文将就流量测量仪表的分类,应用现状和发展趋势做一些介绍和分析,供炼化工厂流量仪表的选用参考。
一流量测量仪表的分类流量测量仪表有多种分类方法,例如,按测量原理分类:有电磁流量计、节流流量计、涡轮流量计、超声流量计等;按仪表功能分类:有流量计量表、流量传感器、流量变送器、流量开关等;按结构类型分类:有满管式流量计、插入式流量计等;按测量量分类:有体积流量计、质量流量计等;按仪表的环境适应性分类:有普通型流量计、防爆型流量计、潜水型流量计等等。
最基本的分类是按测量原理分类。
流量测量仪表按测量原理分类可分为:1)节流型流量计(差压式流量计):标准孔板、标准喷嘴、及其它派生的孔板和喷嘴:圆缺孔板、1/4圆喷嘴、文丘利喷嘴、均速管流量计(差压)、楔型流量计等等;2)容积式流量计:齿轮流量计、旋转活塞流量计、刮板流量计、体积管流量计等等;3)电磁流量计:种类繁多的常规电磁流量计、插入式电磁流量计、不满管电磁流量计等等;4)转子(浮子)流量计:玻璃转子流量计、电远传金属管转子流量计等;5)超声流量计:按原理细分又可分为渡越时间差超声流量计和多普勒超声流量计;6)涡轮流量计;7)流体振荡型流量计:涡街流量计、旋进流量计、(振荡)射流流量计;8)热式流量计;9)直接质量流量计:哥氏力质量流量计、径流横动量式质量流量计;10)相关流量计:流动相关流量计、热相关流量计等等;11)激光流量计:很少作为工业现场仪表使用。
工 业 技 术113科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.27.113多相流检测研究进展邢天阳(东南大学吴健雄学院 江苏南京 211189)摘 要:流体的多相流动广泛存在于多个领域,如动力、石油、化工等。
多相流检测一直是流体测量领域的一个难点。
本文分析了多相流体的流动特征,说明工业检测多相流的困难所在。
本文介绍了现阶段多相流流体检测现状,详细介绍现阶段较为成熟的工业多相流检测手段、说明其检测原理并分析各自的优缺点。
主要介绍过程层析成像技术理论以及过程层析多相流基本原理以及结构组成。
由此分析并提出多相流检测今后可能的发展方向。
关键词:多相流 过程层析成像 发展趋势中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)09(c)-0113-02现阶段,多相流检测技术需求最大的石油工业。
国内外是由工业经过几十年的发展,现阶段的研究重点转移到了研究高含水率的油、气、水多相流量计。
但是目前,世界大部分油井尚未到达高含水率开采阶段。
不可否认,高含水率多项流量计是未来的发展趋势,具有重大的研究价值。
本文所研究的多相流检测技术以油、气、水多相流的流量测量为主要研究对象。
1 多相流的特征多相流是指含有两项及两项以上的物质或者相的流动,多项流动的主要特征有以下几个方面,第一,不均匀速度,相间速度不均匀;第二,相不稳定,多相流的相界面的时空不稳定;第三,特性复杂,多相流的特征参数比单项流动要多。
多项流动检测困难之处体现在:第一,非均匀混合,各相有趋向分离的趋势;第二,不稳定流动,相间存在相对速度,相界时空不稳定;第三,不规则混合,混合结果没有规律性。
第四,各相之间存在相互作用。
例如气体在液相中被吸收等。
第五,流动形态较为复杂,表征多相流的特征参数较多。
2 多相流检测现状从检测模式分类,现阶段检测多相流方法主要有分离式检测法、部分分离式和不分离式检测法。