MFM多相流量计

MFM多相流量计WHPD-孙英喆主要内容•MFM－2000介绍•技术规范•工作原理及基本流程•文丘里流量计•伽马传感器•常见故障分析•安全参数MFM-2000介绍•计量原理MFM－2000型的多相流量计利用放射性的吸收技术来测量多项流体的每一相的比例，采用文丘里管测量总的流量.MFM-2000介绍•主要部件文丘里流量计单独的伽玛传感器二重的伽玛传感器（测含水）数据采集单元多相流量计的微机防爆接线箱压力传感计温度传感计整体撬装GVFUncertaintyRepeatability0%~60%GrossLiquidFlow+/-5%relative+/-2.5%relativeGasFlow+/-10%relative+/-5%relativeWaterCut+/-2%absolute+/-1%abs.60%~98%GrossLiquidFlow+/-10%relative+/-5%relativeGasFlow+/-10%relative+/-5%relativeWaterCut+/-2%absolute+/-1%abs.MFM-2000介绍计量精度MFM-2000介绍•MFM性能防爆等级EEXdIIBT6\T4安全等级IP56技术规范•基本数据口径6英寸设计压力4.65兆帕设计温度95度操作压力2.06兆帕操作温度26～80度主管线材质SS316撬装重量1650公斤外形尺寸2300X1580X2255mm3技术规范•测量范围液体流率35~2500M3/D气体流率80～2000Sm3/D含水0～100％TotalFlowRateWLRGVF工作原理海默多相流测量的基本原理αg–Gasfraction∆pWLRQoil=(1-GVF).(1-WLR).QtotalQwater=(1-GVF).WLR.QtotalQgas=GVF.QtotalSlipLawQmassTotalCalculatedρmix=(1-αg){ρo+WLR(ρw-ρo)+αg.ρgModulesSINGLEMeasurementsSingleGammaSensorDualGammaSensorVenturiSensor基本流程在不同流率范围时，流量计利用气动阀来选择不同尺寸的管线及测量装备。这些阀是由仪表气来动作的。操作压力在450～800KPA。在现场检查压力和气体的流率，看它是否恒定满足气动阀执行元件的要求。如果答案是肯定的话，仪表气就会进入气动阀的执行机构中。基本流程•流量计最初的状态是：管线2上的气动阀关闭，管线1上的气动阀开。基本流程•三相流体流进管线1的测量单元，4英寸的单能伽玛传感器用来测量气液比，并且后来的总液量是由4英寸文丘里流量计来测量的，流体流进流行调整器，通过在较低位置的取样装置将会进入双能伽玛传感器测量含水率。其余液体将会从4”管线中流出。基本流程•当测量到的压力值低于在管线1上的压差计设定的下限时（也就是说，当流率减少到某一范围时），指令被发送到两个气动阀的执行机构，用来控制管线2的气动阀被打开，同时管线1上的气动阀关闭，计量单元转向管线2，此时多相流量计的2英寸单能伽玛传感器测量气液比，后来的总流量由2英寸的文丘里流量计测出，然后流体流进流形调整器，含水率由在较低位置的双能伽马传感器测出.反之亦然。4010205060708090302%10%5%-2%-10%-5%15%-15%GVF(%)没有流型调整器的情况含水率的绝对误差用流型调整器的情况海默流型调整技术部分分离的专利技术双能含水仪下的调节阀用于控制含水测量截面的含气率GVF10%GROSSFLOW½’’Vent&GasSamplingpointCalibrationPort(Graylock)1’’1/2ValveGVF10%½’’LiquidSamplingpointDual-GammaRaySensorRA文丘里流量计•原理文丘里流量计是压差计类型的流量计，参照标准ISO5167和GB2624设计。当混合流体通过文丘里流量计时，将会产生压差并且压力降会推进流体流过，从而产生流率。对于油气水的混合流，考虑到不同的气液比和气液间滑动影响，在设计软件，文丘里流率的计算公式提供了一些必要的修正。文丘里流量计—工作原理文丘里流量计是一种差压式流量计。差压式流量计的基本原理是：在充满流体的圆管中设置文丘里或喷嘴之类的节流件，当流体流经节流件时，在其上、下游侧就会产生静压力差，该静压力差与流过的流量之间有一个固定的函数关系，只要测得静压力差就可以由流量公式求得流量。DPmixVPKCEdQ2文丘里流量计—差压式流量计的组成节流装置：即差压流量计的流量传感器；取压系统：由取压口、引压管、隔离罐和五阀组构成；压差测量装备：差压计或差压变送器；辅助仪表：压力、温度变送器、二次积算仪表等。文丘里流量计•特殊配置为了适合于多相油气井不同生产率的需要，增加文丘里测量范围，不同的测量系统被配置。这里的文丘里流量计计量系统被配置同时带有两个压力传感计。一个设置在低的压差值，另一个设置在高的压差值。在计量过程中流程计算机将自动的选择需要的压差传感计（转换点已经被设置在流程计算机里）。伽马传感器•测量原理伽马射线是由放射性同位素发出的电磁辐射。伽马射线有穿透介质的能力，不同的介质吸收不同量的伽马射线。当伽马射线穿过管线里流动油气水混合流体时，由于伽马射线的衰减，这种衰减是由混合物中分子的电子和原子核造成的，并且不同的成分有不同的衰减，在管线的一端安装非接触型的成分相比例仪器，在另一端装有探针，在这种条件下射线的穿透量能被探测到。伽马传感器•伽马传感器的性能单能伽马传感器：气液比测量精度＋/-1%；测量范围0～100％双能伽马传感器：含水率精度＋/-2%；测量范围0～100％单能及双能伽玛传感器SingleGammaSensorGVFDualGammaSensorWLR伽玛传感器的结构Am241Am241AgplateAm241Alplate60keV,X60keV22.5keV测量管段探测器防爆筒密封垫密封垫护罩源仓多相流伽玛传感器分为单能伽玛传感器和双能伽玛传感器两种，它们在结构上大致相同差别在放射源。放射源放射源Americium-241Halflife:433years伽马传感器•安全保护标准MFM－2000所用的放射源符合GB16368－安装有密封性放射源的流量计的放射性保护标准伽马传感器•安全保护检查甘肃放射性保护办公局评价了MFM－2000型的放射性和保护的性能。该局签署的评价报告表明“流量计的放射性剂量属于没有必要限制现场操作的水平”温度及压力补偿•流体计算机的温度传感计安装在管线1和管线2的交叉口，多相流量计的温度测量用来对气流率的温度补偿。两套压力传感计分别用来测量管线1和管线2的压力值，多项流量计的压力测量为了气流率的压力补偿。计算机流程计算机（安装在接线盒里）获得总的流率、气液比、气流率、压力、温度的信号，来处理和计算总的液量流率，总气量流率，含水率和净油的数值。计算机建立流程计算机和个人计算机之间的通讯，用个人计算机控制测量工艺，下载传输计算的数据和相关的设置参数，利用流程计算机获得的和处理的数据传输给个人计算机，然后输出测量结果。常见故障•总流量偏差•计量含水率偏差总流量偏差硅油或甘油填充杂物堵塞，导致压差测量不准含水率偏差较大•气体影响•杂质影响•油品性质发生变化含水率偏差较大调节球阀气体影响当流体含气率较高时，适当调小该阀门的开度，可以解决高含气的积液问题杂质影响•全开全关该阀门，可以将传感器内的杂质排出•若杂质堵塞严重，应停止测量，清空设备，拆卸含水仪，给予处理。油品性质发生变化•重新设置参数•离线标定使用安全•伽马传感器安全保护相关要求在没有厂家和政府安全保护部门的批准，严禁分解放射源。用户必须采取有效措施防止源丢失，被盗。海默监察员定期的检查源安全和泄漏情况。伽马传感器•安全保护相关要求在没有厂家和政府安全保护部门的批准，严禁分解放射源。用户必须采取有效措施防止源丢失，被盗。海默监察员定期的检查源安全和泄漏情况。伽马传感器•安全保护相关要求当密封源将要不再使用时必须及时的咨询海默；更换相同的源是必要的。如果不这样的话，海默的监察员将会被派出来收集源。用户不必临时性的拆除或处理源。海默伽玛传感器的安全性•根据海默公司的企业标准，并经政府受权负责放射性安全的有关部门的检测，海默公司的MPFM-2000型多相流量计上的伽玛传感器的泄漏剂量为：距传感器5cm处≤2.5μSv/小时距传感器100cm处≤0.25μSv/小时（1000μSv/小时＝1mSv/小时）•为了说明这一泄漏剂量对人体究竟有多大的影响,不妨与以下的数据作比较：公众接受的平均剂量1.00mSv/年X-射线胸透0.20–0.25mSv牙医X-射线检查0.90mSvCT扫描100.0mSv巴黎－纽约，每月飞行2次0.72mSv/年海默伽玛传感器一米的地方0.52mSv/年•在监督区的工作人员无需进行个人辐射监测，但必须对他们受到的职业照射进行评估•在控制区工作的所有工作人员均需要进行个人监测•监测频率须经审管部门具体规定•服务性监测须经审管部门核准个人辐射监测THANKYOUFORYOURATTENTION