主权项 |
一种适用于控压钻井的气液两相流量测量方法,采用适用于控压钻井的气液两相流量测量装置,所述适用于控压钻井的气液两相流量测量装置,包括:立式两相分离器;立式两相分离器的侧部设有分离器流入管线,立式两相分离器的顶端设有分离器排气管线,分离器排气管线上安装有第一压力传感器和文丘里管,第一压力传感器位于立式两相分离器和文丘里管之间;立式两相分离器的底端设有分离器排液管线,分离器排液管线安装有第二压力传感器和第一闸阀,第二压力传感器位于立式两相分离器和闸阀之间;其特征在于,包括以下步骤:(1)、测量分离器排出的气相流量由文丘里管测量立式两相分离器排出的气相标准体积流量<img file="FDA0001069521980000011.GIF" wi="115" he="71" />(2)、测量分离器排出的液相流量由质量流量计测量立式两相分离器排出的液相流量<img file="FDA0001069521980000012.GIF" wi="107" he="70" />(3)、根据第一压力传感器和第二压力传感器读数,计算分离器内气相液相体积变化由第一压力传感器测量立式两相分离器顶端的压力p<sub>1,1</sub>,由第二压力传感器测量立式两相分离器底端的压力p<sub>2,1</sub>,立式两相分离器中气体体积V<sub>g1</sub>可用公式(0)计算得到:<img file="FDA0001069521980000013.GIF" wi="1262" he="143" />间隔Δt后,Δt为0.2s,应用第一压力传感器测量立式两相分离器顶端的压力p<sub>1,2</sub>,应用第二压力传感器测量立式两相分离器底端的压力p<sub>2,2</sub>;立式两相分离器顶端的压力变化率p′<sub>1</sub>和底端的压力变化率p′<sub>2</sub>用公式(1)和公式(2)计算得到:<img file="FDA0001069521980000021.GIF" wi="1302" he="110" /><img file="FDA0001069521980000022.GIF" wi="1294" he="111" />立式两相分离器内钻井液液面高度的变化率h′用公式(3)计算得到:<img file="FDA0001069521980000023.GIF" wi="1302" he="127" />公式(0)、公式(1)、公式(2)和公式(3)中:V<sub>1</sub>为立式两相分离器上部半球体体积;L为立式两相分离器上部半球体下端到第二压力传感器垂直距离;ρ<sub>m</sub>为钻井液密度;g为重力加速度;A为气液分离器圆柱体横截面面积;(4)、计算气相标准体积流量与液相流量立式两相分离器内钻井液体积的变化率V′<sub>m</sub>用公式(4)计算得到,V′<sub>m</sub>=h′A (4)根据理想气体定律,立式两相分离器内气体标准体积变化率V′<sub>g0</sub>用公式(5)计算得到,<img file="FDA0001069521980000024.GIF" wi="1262" he="127" />根据质量守恒原理,进入立式两相分离器的液相流量q<sub>m</sub>用公式(6)计算得到,<img file="FDA0001069521980000025.GIF" wi="1293" he="71" />进入立式两相分离器的气相标准体积流量q<sub>g</sub>用公式(7)计算得到,<img file="FDA0001069521980000031.GIF" wi="1302" he="85" />公式(4)、公式(5)、公式(6)和公式(7)中:T<sub>0</sub>为标准温度;p<sub>0</sub>为标准压力;T<sub>1</sub>为测量时环境温度。 |