集成式水下文丘里兩相濕氣流量計(jì)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(jì)（以下簡(jiǎn)稱流量計(jì)）無(wú)需分離系統(tǒng)，可節(jié)省海上平臺(tái)作業(yè)空間，在實(shí)現(xiàn)井下測(cè)量的同時(shí)可提供實(shí)時(shí)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(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，對(duì)流量計(jì)的測(cè)量精度、測(cè)量靈敏度、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及可靠性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和討論，為推動(dòng)水下兩相濕氣測(cè)量技術(shù)的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　利用FLUENT軟件，對(duì)流量計(jì)的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過(guò)研究操作參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壓差之比及虛高修正系數(shù)的影響，分析

2、了流量計(jì)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(duì)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(shí)，流量計(jì)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(cè)壓系統(tǒng)、測(cè)量?jī)x表和電子元件于一體的全封閉流量計(jì)。針對(duì)所研制的流量計(jì)，借助力學(xué)計(jì)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(jì)能夠安全可靠運(yùn)行。采用FLUENT軟件分析了流量計(jì)的溫度分布，確保電子倉(cāng)內(nèi)測(cè)量?jī)x表以及計(jì)算模塊工作穩(wěn)定性。采用數(shù)值計(jì)算的方法分析了環(huán)腔式取壓結(jié)構(gòu)對(duì)流量計(jì)流場(chǎng)的影響及其測(cè)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(jì)算公式，并分析了其測(cè)量精度和靈敏度，為水下流量計(jì)的研制提供了思路。
　　研制實(shí)驗(yàn)裝置，在雙閉環(huán)濕氣實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行了干氣及濕氣實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證虛高修正系數(shù)及流