油井多相流计量技术研究进展

张丝雨*，Henry Miao，吴浩达，檀晨



油井多相流计量技术研究进展

张丝雨1*，Henry Miao2,3，吴浩达1，檀晨3

(1.中国石油大学（北京），北京昌平，102249；2. Rally Industries Group Inc. , Calgary, Alberta, Canada；3.安徽中控仪表有限公司，安徽池州，247210)

多相流计量技术研究近年来发展迅速。油田作为多相流计量技术应用的重点领域，面临油气水三相流体，多相流的计量一直是油井产量计量研究中的热点和难点问题。本文调研了国内外多相流计量技术的研究及应用概况，介绍了多相流的计量技术原理、测试和评估等，并对其存在问题和发展趋势作了简要阐述，为更好地研制低成本、高精度的智能化油井多相流在线计量系统提供技术思路和具体方法。

多相流；在线计量；分相测试；虚拟计量；发展趋势

引言

在原油开采过程中，需要对油井产出液中各组分的体积流量或质量流量进行连续的计量，以确定各油井的原油、天然气产量，掌握地层油气含量及地层结构的变化。通过提供的实时计量数据，可为生产管理提供参考，从而优化生产参数、提高采收率[1]。传统的分离计量技术流程复杂，已无法满足连续计量的需要[2]。多相流计量是指在没有预分离的情况下，对油井产出液中的油、气、水进行计量，是多相混输的关键技术之一[3]。多相流技术的发展，实现了原油的多相流计量，相对于传统的分离计量方法，取得了极大的进步。多相流量计可提高多相流计量精度、自动化和管理水平，扩大多相流计量的适用范围，提高多相流量的计量效率和经济效益。因此对多相流计量技术的研究具有重要意义。

本文针对工业过程中常见的多相流计量技术和参数检测问题，从流量检测和相含率检测两个方面进行综述，并阐述多相流的存在问题及发展趋势。

1 国内外多相流计量的研究概况

近年来，多相流计量技术研究得到迅速的发展。自二十世纪六十年代，人们就对多种存在形式的流体在同一输送管中的输送状态进行了研究，但碍于当时的技术条件限制，未能取得实质性的成果。二十世纪七八十年代，美国的Tulsa大学在其流体流动工程环道和挪威的SINTEF环道上对多相流计量方面展开了研究[4]。八十年代中期英国石油公司、美国德士古公司相继发表了第一批关于多相流量计量的论文[5]，并研制出了第一代多相流量计。目前，大多数多相计量仪表价格极其昂贵，仅供各公司进行实验研究，难以实现商业化产品[6]。

国内方面，西安交通大学、中国石油大学等高校进行油气水多相流量计的设计和研发，并取得了一些理论成果，但这些研究多处于实验室试验阶段，难以实现工业应用。大庆油田、华北油田采油工艺研究院建立相关项目，成功搭建了多相流检定、测试平台，为国内的多相流量测控系统的研制提供了实验平台。截止目前为止，兰州海默科技公司、兰州科庆仪器仪表公司等也相继研发出了适合于油田现场使用的多相流量测控系统。

2 多相流参数测试方法

为实现油气水三相流量的计量，可从多相流体的总流量、多相流体的分相含率两个主要方面着手进行研究。

2.1 流量检测方法

多相流流量可用质量流量或者体积流量来表示，其计量可以直接测量，或是通过测量流速来得到流量。多相流流量计量的方法有多种，有发展自单相流检测仪表的检测方法和基于多相流特性的新兴计量方法。以下仅对一些常用的计量方法进行介绍。

（1）差压法

该方法基于伯努利方程原理，在流体的流通管路中安装改变流通截面的节流装置，由伯努利方程可知，当流体流过节流装置时，由于流通面积的缩小，在节流装置前后会产生压力差[7]。假设节流装置的流通面积为A，流过节流装置的流体密度为ρ，则节流装置处流体的流量为：

(2)

式中qv为流体的体积流量，qm为质量流量，K为系数，与流体特性和节流装置的结构有关。

差压法主要应用于单相流体的流量计量，在对其在多相流计量中的应用进行大量研究后，发展出很多适用于多相流测量的模型[8]。James R.,Chisholm D.和Murdock J.W.等给出了应用孔板测量气液两相流量的公式，由于气液两相流量的计算公式均为经验式或半经验式，其使用范围十分有限。Chisholm D.和林宗虎公式使用范围较广。李海清应用双孔板和长颈文丘里管测量两相流量，并给出其测量原理及计算公式。Abdullah Buhidma等通过楔形流量计和分段的孔板流量计组合测量得到水包油型乳浊液的流量，经试验知，该方法对于两相流乳浊液的测量是可行的[9]。

文丘里流量计基于文丘里效应设计[10]，是当前应用最广泛的差压流量，其最大的特点是易使流体通过。内锥式流量计由于其在湿气检测中有不堆积液体等优点，在多相流计量中的应用也成为研究热点[11]。然而，应用差压法的流量计节流组件会干扰流动状况，同时会带来压力损耗。目前，差压法已经过多年的实践应用，在标准上已经建立了相应的指导原则，可尽可能避免在实际应用中出现问题。

（2）速度法

速度法利用测量流速来计算得到流量的测量方法。当流体充满管道时，假设通过测量得到管道截面处流体的平均流速为，A为管道横截面积，则通过管道截面的流体流量为：

常见的利用速度法计量流体流量的计量装置有涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声流量计以及互相关测速法等。涡轮式流量计在油水两相检测中要考虑油相黏度和油相含率的影响，在使用前应对仪表系数进行标定，但流型对涡轮式流量计影响较小，可与其他测量手段联用以获得油气水多相流的分相流量。涡街式流量计在检测气液两相流时涡街发生的频率受相含率影响很大，当相含率高于18%时，难以从气液两相流的复杂界面波动中提取出有效的涡街频率信息。电磁式流量计在多相流检测中要求连续相可导电，其测量精度受多相流速度廓形以及流型影响[13]。相关流速测量技术是以随机过程的相关理论和信息论为基础发展起来的一种流动参数检测技术。宋文卫等应用电容相关法测量了不同流态的流量，结果表明，由相关法得出的泡状流、弹状流相关气体速度和真实气体速度符合较好，而检测得出的块状流相关速度的统计平均值与气相速度符合较差[14]。互相关测速法在多相流检测中的应用较广，研究人员已提出很多理论与模型，但其测量值所代表的物理含义问题仍未解决。

（3）容积法

容积法是利用具有固定容积的标准容器对流过计量装置的流体进行反复测量，已知该标准容器的容积值，通过检测标准容器的测量次数，可以得到流过该流量计量装置的体积流量。从原理上讲这种流量计在测量体积流量时不受流体密度和粘度的影响。

假设标准容器的体积为v（单位m3），单位时间内标准容器的计量次数为n，则在流过流量计量装置的流体体积流量qv为：

容积法可计量流体的总流量，其应用范围包括湿气、气液以及油水两相流[15]。容积法计量技术有精度高、调节比大、信号输出与流量成比例等优点。但鉴于其体积庞大、结构复杂，流体含有颗粒及杂质时影响计量精度，在使用时会对管路有阻塞作用，易引起流体的脉动，易受流动对象腐蚀等不足，目前这种方法使用得越来越少了。

（4）质量法

质量流量是石油化工等工业中的重要指标，对其检测方法总体可分为直接式、间接式和补偿式[16]。

直接式质量流量测量方法是指能够通过测量直接得到流体的质量流量参数的计量方法；间接式质量流量测量方法可同时检测流体介质的体积流量qv和密度ρ，或者同时用两种不同类型的流量计测量流量（如差压式流量计和容积式流量计），然后通过运算器计算出与介质质量流量相关的信号输出；补偿式质量流量测量方法首先检测介质的体积流量，同时获取介质温度、压力等相关参数，根据介质密度与温度、压力的函数关系，通过补偿计算得到介质在该状态下的密度值，最后将体积流量转换质量流量输出。

Li和Lee在1953年利用克里奥立效应测量气液两相流的质量流量，研究表明，振动、旋转管道中的克里奥立力与流经流体的质量流量呈线性关系。然而，克里奥立流量计在多相流的检测应用中仍存在一定的局限性，例如零位漂移、压力损失、密度和温度的影响问题等，且只有当气液两相充分混合的情况下才能达到单相流的检测精度，不适用于测量低密度介质[17]。作为一种新兴的流量检测手段，克里奥立质量流量计仍需时日加以完善。间接式质量流量测量系统由浓度计、体积流量计和微机积算仪组成，结构复杂，成本昂贵，国内外均已取得间接式质量流量计的成果，但自动连续测量的浓度计品种单一，影响了间接式质量流量计的推广应用。

2.2 相含率检测方法

准确采集或计算多相流中各相的分相含率是多相流量测控的重点和难点，常用的多相流分相含率检测方法有快关阀门法、射线法、微波法、电学法及其他方法。

（1）快关阀门法。在多相流测试管段的进口端和出口端各自安装一个快关阀。使油气水多相混合物在测试管段稳定流动，此时同时关闭进口端和出口端阀门，通过重力作用使气液分离，然后再分别计量气相和液相的流量，从而得到气相和液相的体积含率。这种方法简单易操作，是目前实验室进行多相流分相含率研究的主要方法[18]。

（2）射线法。射线源从流通管道一端发出射线，在另一端收集射线，由于流体吸收了部分射线的能量，其吸收的程度与多相流的分相含率有关，因此可以通过采集射线的吸收量参数来检测油气水多相流的分相含率[19]。

射线法计量准确度较高，尽管高强度射线可减少计量时间，但由于其含有放射源物质，需要平衡其检测时间与放射精度，并寻求更好的防护手段防止对周围环境的破坏。射线法受流型影响很大，只有当各相均匀混合时，相含率的检测精度才较高。针对这一问题，现已发展出一种基于多射线束的技术，该系统结构复杂，成本高而使其使用范围受限，但因其检测精度很高，多用在多组分流动的检测上[20]。目前，已发展出基于射线法的高速层析成像系统，可实现两相流流量过程参数检测。

（3）微波法。微波法的原理是当微波通过多相流体介质时，流体介质会发生极化现象，从而造成微波的能量衰减，不同介质造成微波能量衰减的程度不同，因此可通过测量微波的衰减值来测量多相流体的特性[21]。微波法传感器按照应用可分为透射传感器与层析成像传感器等类别[22]，微波层析成像检测方法也可提供被测流体截面内的相分布特性[23]。

微波法具有非侵入、无辐射、不破坏环境以及稳定性高等优势。实验证明，当介质一定时，微波法在计量多相流体的含水率上具有较高的精度。但其造价相对较高且标定复杂，此外微波法的适用性较弱，也需要额外的传感器提供测量的补偿。

（4）电学法。根据测量元件的结构形式不同，电学法可分为电容法、电导法。电容法主要是利用水相、油相、气相的介电常数相差较大，通过测量一定长度管道内多相流体的电容率，便可以得到油气水三相分相含率的关系式。电容法结构简单，具有一定稳定性[24]，直接接触流体，保证了计量的精度，近些年在油田现场应用较为广泛。但高含水时，由于水的介电常数很大，可能会造成检测装置测量精度的下降。电导法与电容法类似，其主要利用多相流体中各相的电导率存在差异，通过测量流体介质的导电特性来确定油、气、水三相分相含率的关系。

电学法具有一定的理论基础，现场应用效果良好，在均匀混合流动下的检测精度较高，但是由于油相和气相不导电，当多相流体中水相的含率较低时，该方法的应用难度较高，计量误差较大，并且需要在与应用条件接近的条件下对仪表进行标定以获得理想的结果。

（5）其他方法。其他可用于多相流相含率检测的技术包括超声法、热学法、光学法、密度法、差压法以及核磁共振法等，但均受限于某些特定的应用范围。

3 多相流计量技术原理

在多相流计量领域内，采用单相流仪表的检测技术称为直接测量，而间接测量则是采用新兴的软件测量的方法。直接测量技术按计量方式又可分为完全分离技术、部分分离技术与在线不分离技术。目前国内外主要多相流量计类型见表1。

表 1 国内外主要多相流量计类型

（1）完全分离技术

在井液进入计量装置进行气液分离后分别计量气液两相的流量，测出液相的含水率，求出油气水各相的流量。Texaco公司的SMS多相流量计是较早用于现场测试的完全分离式流量计，该流量计计量精度能达到含水率±5%，油和水流量±4%-±5%，气体流量±10%。Accuflow 公司的一款完全分离式流量计可先将气相从三相流中分离，并在测量完成后再将各相混合。目前其计量精度为液相流量1%、气相流量5%及含水率1%。由于完全分离技术对气液进行完全分离，需要多台单相流检测仪表，大幅度的增加了油田的开发成本，将其改进后的则为部分分离技术。

（2）部分分离技术

采用预分离装置将气液两相分离，测定油气水各相的体积分数，通过计算获得油气水各相的流量。Jiskoot 公司开发的部分分离式流量计通过检测混合器前后压力差计算流量，由单射线源双能γ测定相含率。其在0-100%的含水率、0-90%的含气率以及1 m/s-30 m/s流速范围内的计量精度达到相含率±5%、速度±10%。部分分离技术与完全分离相比，具有体积小、计量难度低等优点，更接近实时的测量，但该技术未能将气液混合物完全分离，故实际上对提高测量精度的作用是有限的。

（3）在线不分离技术

在线不分离技术取代了传统的分离方法，无需分离即可对管道中的多相流量与相含率进行测量。下面主要介绍示功图法和微差压法两种新兴的在线不分离技术及阿尔法VSRD和Vx两种在线不分离式多相流量计。

实时示功图分析确定油井产量是一项创新的技术，该技术提出了可由SCADA系统收集的示功图准确地推导出单井的实时产量。通过求解波动方程，将系统的示功图转换为井下示功图（如图1），进而分析定位阀的启闭点，进行非线性和无约束优化，准确地确定有效冲程和液体漏失，从而获得的油井产率[25]。目前，有杆抽油系统是应用最广泛的人工举升方法，利用井身位移和荷载作用的示功图分析油井泵的工作状态进而优化油井产量已成为一种重要的分析方法。该技术已成功地应用于大港、华北、大庆、辽河、新疆、吐哈等多个油田的170口油井，且平均测量误差仅为6.66%。示功图计量技术比传统的非连续计量方法更加符合油田当前的生产管理，可以实时确定单井的生产速率，显著改善目前低油价环境下管理边际油田的成本。

油井微差压多相流在线计量的原理是通过安装在油井井口处的智能微差压计量装置（如图2）精确测得节流压差数据，对多相流体的流出系数、可膨胀系数通过应用Reader-Harris/Gallagher方法进行修正计算，利用温度补偿、压力补偿等方式，同时结合每口井的含水率及密度数据对多相流计算结果进行精确修正，

最后针对不同含水率、不同气油比的情况，由多相流节流流量计算模型可准确计算出油井产液量[26]。

油井多相流流量计算模型如下：

式中：

Q—流体的体积流量，单位m3/d；（工况下总流体的体积流量）；η—在线补偿系数（根据实测温度、压力在线计算）；C—流出系数，无量纲；ε—被测介质的可膨胀性系数，对于液体ε=1，对气体、蒸汽、溶解油等可压缩流体ε<1，无量纲；d—工作状况下微差压计的等效开孔直径，单位mm；△P—节流差压，单位MPa；β—直径比，无量纲，β=d/D，D—管线直径，单位mm；ρ—工作状况下，节流前上游处混合流体的密度，kg/m3。

图2 微差压油井多相流测控系统

威德福公司的阿尔法VSRD 是多相流计量领域的一项技术突破，由文丘里流量计、声纳流量计、Red Eye MP 含水测量仪和伽马密度计组成，如图3所示。声纳流量计利用一组的动态应力传感器来测量旋涡流，通过文丘里流量计测量收缩管部分的静压差。Red Eye MP 原油含水率仪是一个采用近红外法来测量液体或多相流中水含量的过滤器光谱仪。伽马密度计使用微放射源，通过测量其在工艺管道的衰减情况，来计算管道中气液含量。阿尔法VSRD集合以上四项技术成为测量气、油、冷凝物和水分相含率的结实耐用且功能齐全的多相流量计。该组合装置有广泛的应用范围，可适应于任何气液比，是湿气和多相流计量的结合，这一特点对于分析在以气体为主相和以液体为主相之间进行波动的流体的流动变化规律起到关键作用，提高了流量计量精度，降低对不同流体性质的敏感度，减少频繁校核的需求。

斯伦贝谢公司研发的Vx多相流量计的核心部件由文丘里管与多能级伽马射线仪组成，如图4所示。在计量过程中，通过安装在文丘里管上的压力和压差式传感器来测算单井来液的质量流量，不受流量、相持率以及压力的影响，可以快速采集数据，实现实时计量。流量计设计符合API标准，井口来液在流量计内的压力损失为0.002-0.02Mpa，远低于常规试油分离系统的压力损失，能够反映单井生产情况。单井来液无需进行三相分离，不在流量计内停留，不需要加热设备，降低了能源消耗，减小了CO2的排放。流量计上游安装有一个T型盲管，当管内液体流经T型盲管时，使液流形成稳态进入文丘里管，减少了井口来液波动造成的影响，以确保精确测量。单井来液的组分可由多能谱伽马探测仪实时测定。从Vx多相流量计在英东油田的试验情况来看，该流量计使用的文丘里管与多能级伽马射线相结合的计量方式精度较高，能够准确地分析产液的三相组分，可以应用于多种复杂工况条件下，可在高压、高温以及气体凝析物、结垢、泡沫和乳化条件下高效工作，能确保对从重油到湿气范围的任何多相流体进行可重复性的流量测试。

在线不分离技术无需分离设备、体积小，可实时、连续测量，仪表具有良好的稳定性，在采油生产中，尤其在海洋石油和油井测试中具有很大的潜在效益。其计量技术难度主要在于测量时受流体波动的影响，精度低，并且目前无标准的标定装置对多相流量计的计量精度进行检定，无主流的标准、法规支持。因此，无需任何预处理手段的在线不分离式流量计已成为多相流计量领域的研究热点，也是多相流量计的主要发展方向。

图3 阿尔法VSRD多相流量计

图4 Vx多相流量计核心结构

4 多相流量计测试与评估

多相流量计的测试与评估是一项十分复杂的工程，包括在实际工作条件下气相流量、液相流量、含水率、含气率等参数的测量准确度和测量范围等多项指标[27]。由于目前对多相流的流动机理与检测原理研究还有待深入，因此实现多相计量技术评估方法的标准化与规范化仍是计量学需要解决的问题。目前，多相流量计正在处于发展阶段，国际上还没有统一的标准与规范。美国石油学会成立了多相流量计测试委员会，并于2013年1月发布了“石油计量标准手册”。其他已发布的文件还有挪威的石油计量法规和由英国气候与能源变化部规定的石油计量规范[28]。

鉴于现阶段对于多相流量计国内外还没有共同的标准与规范，对多相流量计只能进行性能评估与对比测试。国外方面，英国国家工程试验室建造的多相流测试标定装置是世界上唯一一个具有国家标准的多相流量计标定装置，在世界上具有一定的知名度和权威性。挪威HYDRO公司的多相流标定装置是一套高压多相流标定装置。法国FIP石油研究院的多相流测试装置主要用于多相流模拟试验及多相流量计和混输泵的试验。美国Cnooco多相流标定装置是采用原油、天然气、产出水为介质的现场实液标定装置。

国内方面，中国石油华北油田采油工艺研究院油气水三相流模拟试验装置是我国石油行业的第一套三相流实验装置。我国大庆油田工程设计技术开发有限公司建造了一套DN50型油气水多相流量计现场实液测试校验装置，它直接采用油井采出液配制实验介质，并通过了国家计量科学研究院的鉴定。

以上这些多相流测试标定装置已成为试验研究多相流工艺参数和多相流计量技术的重要手段之一[29]。

5 存在问题及发展趋势

应用于油气田开发中的多相流计量技术是一项复杂的测量技术，作为一项新技术、新产品，针对其存在问题，仍需不断完善和改进。由于多相流体的复杂特性，市面上常见的传统多相流量计大多只能针对某一单一流态或某种特定工况，且价格十分高昂，精度较低，难以满足现场工程人员的计量需求。目前，油气水多相流参数计量存在的主要问题如下：（1）多相流中各相非混合均匀，并以不同的速度流动，流动状态非常复杂，因此多相流的动力学特性与多相流体力学理论体系还有待完善；（2）各种多相流量计的准确度和适用性都有一定限度，用单一的计量方法难以实现多种流态完整信息的获取，仍需进一步研究适用范围广、精度高、便于使用的多相流计量方法（3）计量方法受流动介质物性与实际工况变化影响较大，多相流量计的标定与认证尚未得到很好解决。

石油工业领域对多相流计量技术的发展寄予了极大的期望，通过不断发展的经验技术的积累，我们已经开发出计量较为准确的测量系统。尽管目前多相流技术发展取得了里程碑式的发展，但随着石油工业水平的不断提高，对多相流计量精度的要求也在不断提升。未来多相流计量方法将向以下几个方面发展：（1）利用现代信息处理技术，应用智能化的测量方法进行数据处理，致力于智能油田多相流量计系统的开发；（2）基于多传感器数据融合技术，实现满足各种环境下的结构简单、稳定性高的多相流传感器并提供高精度的数据；（3）多相流动过程中参数测量系统的建模，以实现多相流动态过程的描述与跟踪；（4）可靠性高、标定方便且标定后可长时间运行的多相流检测装置；（5）借助计算机图像处理技术，进行多相流动过程中多维时空分布情况的可视化检测，以及更有效的检测性能评价指标等。

随着多相流计量技术的不断发展，传统的分离式流量计会逐步退出实际应用领域，为了确保多相流计量的准确性，将应用智能化的测量方法进行数据处理。未来应该着力于开发和研制大范围的多相流量计，增加其普遍适用性[30]。研制和应用高精确度、高灵敏性的传感器和参数测定仪器，进行多相流参数的校验标定方法，误差分析的研究等。降低成本、最大程度的减少辐射泄露、加快工业化进程，在计量领域会带来更为可观的经济效益[31]。因此，多相流计量技术通过不断发展的经验技术的积累，将会有更为广阔的发展空间。

[1] 纪红, 宋磊, 张彦林, 等. 油井多相流计量技术[J]. 石油规划设计, 2008, 19(5):44-46.

[2] 毕权. 多相流计量综述[J]. 辽宁化工, 2015, (12):1462-1465.

[3] 杨晓丽, 高伟. 多相流计量技术综述[J]. 计量技术, 2003, (05): 32-33.

[4] 林宗虎, 王栋, 王树众, 等. 近期多相流基础理论研究综述[J]. 西安交通大学学报, 2001, 09:881-885.

[5] 窦剑文. 多相计量技术与产品的应用前景[J]. 石油矿场机械, 2000, 01:1-4.

[6] 苏洋. 浅谈国外油气田多相流计量的选型及应用[J]. 化学工程与装备, 2015, (11):84-85.

[7] 梁国伟, 蔡武昌主编; 盛健等编写.流量测量技术及仪表[M].北京: 机械工业出版社. 2002.

[8] Xu L J, Zhou W L, Li X M. Wet gas flow modeling for a vertically mounted Venturi meter. Measurement Science and Technology, 2012, 23(4): 045301.

[9] 吕宇玲, 何利民. 多相流计量技术综述[J]. 天然气与石油, 2004, 22:52-54.

[10] Lupeau A, Platet B, Gajan P, Strzelecki A, Escande J, Couput J P. Influence of the presence of an upstream annular liquid film on the wet gas flow measured by a Venturi in a downward vertical configuration. Flow Measurement and Instrumentation, 2007, 18(1): 1-11.

[11] Steven R. Horizontally installed cone differential pressure meter wet gas flow performance. Flow Measurement and Instrumenta -tion, 2009, 20(4-5): 152-167.

[12] 苏彦勋, 李金海编.流量计量[M]. 北京：中国计量出版社. 1991.

[13] 谭超, 董峰. 多相流过程参数检测技术综述[J]. 自动化学报, 2013, (11):1923-1932.

[14] 宋文卫, 周芳德. 多相流流量的电容相关测量技术研究[J]. 西安交通大学学报, 1997, 31(6):57-62.

[15] Tan C, Wu H, Wei C, Dong F. Experimental and numerical design of a long-waist cone flow meter. Sensors and Actuators A: Physical, 2013, 199: 9-17.

[16] 苏彦勋等编著. 流量计量与测试[M]. 北京：中国计量出版社. 1992.

[17] Henry M, Tombs M, Zamora M, Zhou F B. Coriolis mass flow metering for three-phase flow: a case study. Flow Measurement and Instrumentation, 2013, 30: 112−122.

[18] 姚海元, 宫敬, 宋磊. 多相流相分率的模型预测与检测方法[J]. 油气储运, 2004, 07:9-13+65-67.

[19] 郝丽, 仇性启. 两相流流动测试技术方法综述[J]. 通用机械, 2006,11:66-68+81.

[20] Sætre C, Johansen G A, Tjugum S A. Tomographic multiphase flow measurement. Applied Radiation and Isotopes, 2012, 70(7): 1080−1084.

[21] Taherian M R, Habashy T M. Microwave device and method for measuring multiphase flows: U.S. Patent 5, 485, 743[P]. 1996-1- 23.

[22] Nyfors E. Industrial microwave sensors-a review. Subsurface Sensing Technologies and Applications, 2000, 1(1):23-43.

[23] Bolomey J C, Pichot C. Microwave tomography: from theory to practical imaging systems. International Journal of Imaging Systems and Technology, 1990, 2(2): 144-156.

[24] 戴俊. 电容法在多相流参数测量领域的应用开发[J]. 船舶工程, 2015, 12:47-51.

[25] G Han, C Tan, J Li, Z Pan, H Zhang. Determination of Oil Well Production Rate by Analysis of the Real-Time Dynamometer Card[C]. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, 26-28 September, Dubai, UAE, 2016.

[26] 邵文, 刘骏, 檀朝銮, 赵明, 程建军, 吕海滨, 李松喜. 油井微差压多相流在线计量系统的研究及应用[J]. 中国石油和化工, 2016, (01):50-53.

[27] 刘圣志, 苏春梅, 汤林. 石油工业多相计量技术进展[J]. 石油规划设计, 2006, 01:1-4.

[28] B. Pingut, B.Theron, L. Yit Seng. Representative Subsea Sampling A Key Enabler for Flow Assurance and Better Metering Uncertainty[C]. International Petroleum Technology Conference, 2014.

[29] 郭亮, 金刚, 邸立军. 国外油气水多相流测试标定装置及技术现状[J]. 油气田地面工程, 1999, 04:51-53.

[30] 冯定, 徐冠军, 袁咏心, 檀便友, 杨成. 多相流量计的现状以及发展趋势[J]. 机械与电子, 2010, (02):77-79.

[31] 高巍. 国内外多相流计量技术的发展[J]. 科技传播, 2012, (21):71+69.

Research Progress on Multiphase Flow Measurement Technology of Oil Wells

ZHANG Siyu1*, Henry Miao2, 3, WU Haoda1, TAN Chen3

(1.College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102249, China;2.Rally Industries Group Inc. , Calgary, Alberta, Canada;3. Anhui FirstCon Instrument Co., Ltd, Anhui247210, China)

The research of multiphase flow measurement technology has developed rapidly in recent years. As the key field of multiphase flow measurement technology, facing with three phases of oil, gas and water, the measurement of multiphase flow has been a difficult issue in the research of oil production. This paper investigates the research and application of multiphase flow measurement technology, introduces its principle, measurement and evaluation. The existing problems and development trend are briefly described, and the technical ideas and specific methods for the development of intelligent and low cost multiphase flow measurement system for oil well are presented.

multiphase flow; online measurement; multiphase test; virtual measurement; developing trend

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.02.04

TP3

A

1672-9129(2017)02-0021-07

2016-11-13；

2016-12-25。

张丝雨(1993-)，女，天津，硕士研究生，主要研究方向：采油工程及工业计量。

Email：723153532@qq.com

引用：张丝雨, Henry Miao, 吴浩达, 等. 油井多相流计量技术研究进展[J]. 数码设计, 2017, 6(2): 21-27.

Cite：Zhang Siyu, Henry Miao, Wu Haoda, et al. Research Progress on Multiphase Flow Measurement Technology of Oil Wells [J]. Peak Data Science, 2017, 6(2): 21-27.