集成式水下文丘里兩相濕氣流量計的研制及性能研究.pdf

1、集成式水下文丘里兩相濕氣流量計（以下簡稱流量計）無需分離系統(tǒng)，可節(jié)省海上平臺作業(yè)空間，在實現(xiàn)井下測量的同時可提供實時井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為油井生產(chǎn)管理提供便利。本文采用數(shù)值計算與實驗驗證相結(jié)合的方法，對流量計的測量精度、測量靈敏度、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及可靠性進行了系統(tǒng)的研究和討論，為推動水下兩相濕氣測量技術(shù)的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　利用FLUENT軟件，對流量計的流場進行了數(shù)值模擬。通過研究操作參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)對壓差之比及虛高修正系數(shù)的影響，分析

2、了流量計的性能。結(jié)果表明，壓差之比和虛高修正系數(shù)均隨著液相含率X的增加而線性增大;虛高修正系數(shù)受流速的影響較小;隨著操作壓力的增加，壓差之比及虛高修正系數(shù)均對液相含量變化的敏感度降低。文丘里管收縮角為21°，直徑比為0.55，取壓位置距離喉管入口82.5mm時，流量計的靈敏度最高。
　　基于性能研究結(jié)果，根據(jù)工藝條件及要求，研制了一種集文丘里管路、測壓系統(tǒng)、測量儀表和電子元件于一體的全封閉流量計。針對所研制的流量計，借助力學(xué)計算軟

3、件WORKBENCH分析了其在操作工況下的力學(xué)狀態(tài)，保證了流量計能夠安全可靠運行。采用FLUENT軟件分析了流量計的溫度分布，確保電子倉內(nèi)測量儀表以及計算模塊工作穩(wěn)定性。采用數(shù)值計算的方法分析了環(huán)腔式取壓結(jié)構(gòu)對流量計流場的影響及其測壓精度。擬合得到了基于壓差之比和虛高修正系數(shù)的流量計算公式，并分析了其測量精度和靈敏度，為水下流量計的研制提供了思路。
　　研制實驗裝置，在雙閉環(huán)濕氣實驗系統(tǒng)上進行了干氣及濕氣實驗，驗證虛高修正系數(shù)及流