МНОГОФАЗНЫЙ РАСХОДОМЕР И СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ПОКАЗАНИЙ УКАЗАННОГО МНОГОФАЗНОГО РАСХОДОМЕРА

1. Устройство (1) измерения дебита многофазной смеси (13), содержащей, по меньшей мере, одну газовую фазу (40) и одну жидкую фазу (50), причем указанное устройство включает в себя многофазный расходомер (101), содержащий:
- секцию (21) трубопровода, по которой подается многофазная смесь (13), содержащую измерительную секцию (24);
- устройство (33, 34) измерения фракций, размещенное в измерительной секции (24) и обеспечивающее определение представительной фракции, по меньшей мере, одной фазы из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) многофазной смеси (13), подаваемой по измерительной секции (24);
в котором многофазный расходомер (101) дополнительно содержит контрольное измерительное устройство (102), соединенное с многофазным расходомером (101) и предназначенное для измерения на месте состава полученной пробы (103), причем контрольное измерительное устройство содержит:
- камеру (63) отбора проб и измерения, соединенную со штуцером (60) отбора проб линией (61) передачи проб для получения пробы (103), имеющей, по меньшей мере, одну фазу из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) многофазной смеси (13), подаваемой по секции (21) трубопровода;
- устройство регулирования давления и устройство регулирования температуры, предназначенные для поддержания давления и температуры пробы (103), поданной из штуцера (60) отбора проб в камеру (63) отбора проб и измерения, по существу, аналогичных температуре и давлению многофазной смеси (13), подаваемой по секции (21) трубопровода; и
- второе устройство (66, 67) измерения фракций, предназначенное для определения линейного ослабления (LA), обусловленного, по меньшей мере, одной фазой из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50), полученной из пробы (103), причем линейное ослабление (LA) используется для коррекции значения представительной фракции, по меньшей мере, одной фазы из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) многофазной смеси (13).
2. Устройство по п. 1, в котором штуцер (60) отбора проб размещен в измерительной секции (24).
3. Устройство по п. 1, в котором штуцер (60) отбора проб размещен в определенном положении в секции трубопровода для получения пробы фазы многофазной смеси (13), имеющей параметры, аналогичные предполагаемым параметрам среды в измерительной секции (24).
4. Устройство по п. 1, в котором камера (63) отбора проб и измерения содержит модуль (65) фильтрации, предназначенный для удаления из пробы (103) нежелательной фазы.
5. Устройство по п. 4, в котором модуль (65) фильтрации содержит средство фильтрации, выбранное из группы, включающей в себя металлическую сетку, пористый материал, диатомит, мембрану из политетрафторэтилена (ПТФЭ), мембрану из материала Teflon AF, мембрану из полидиметилсилоксана (ПДМС), зону действия электростатического поля или комбинацию указанных средств.
6. Устройство по п. 1, в котором второе устройство измерения фракций представляет собой источник (66) гамма-излучения, размещенный напротив приемника (67) гамма-излучения, соединенного с камерой (63) отбора проб и измерения, причем источник гамма-излучения и приемник гамма-излучения выполнены с возможностью взаимодействия через окна (35) для передачи излучения.
7. Устройство по п. 1, в котором контрольное измерительное устройство (102) дополнительно соединено, по меньшей мере, со вторым дополнительным датчиком (74), предназначенным для измерения физических и химических характеристик пробы (103), находящейся в линии (61) передачи проб или в камере (63) отбора проб и измерения.
8. Устройство по п. 1, в котором камера (63) отбора проб и измерения содержит, по меньшей мере, один датчик (68, 69) давления и поршень (64) отбора проб, предназначенный для передачи пробы (103) из штуцера (60) отбора проб в камеру (63) отбора проб и измерения по линии (61) передачи проб, по существу, при постоянном давлении.
9. Устройство по п. 1, в котором линия (61) передачи проб и камера (63) отбора проб и измерения содержат тепловую изоляцию, обеспеченную с соответствующим кожухом (75, 76), причем контрольное измерительное устройство (102) дополнительно содержит устройство (72) регулирования температуры и, по меньшей мере, один датчик (70, 71) температуры, предназначенный для поддержания температуры пробы (103), поданной от штуцера (60) отбора проб в камеру (63) отбора проб и измерения, по существу, идентичной температуре многофазной смеси (13), подаваемой по секции (21) трубопровода.
10. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее, по меньшей мере, одно устройство (16) управления и сбора данных, предназначенное для расчета линейного ослабления (LA), обусловленного, по меньшей мере, одной фазой из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50), полученной из пробы (103), и коррекции полученного значения представительной фракции, по меньшей мере, одной фазы из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) многофазной смеси (13), когда объемная доля газа (GVF) многофазной смеси превышает 90%.
11. Устройство по п. 1, в котором измерительная секция (24) выполнена в форме горловины секции (21) трубопровода и размещена между участком (23), находящимся выше по направлению потока, и участком (25), находящимся ниже по направлению потока, для создания перепада давления между участком (23), находящимся выше по направлению потока, и участком (25), находящимся ниже по направлению потока, при этом многофазный расходомер (101) дополнительно содержит патрубки (28, 29) отбора проб и датчики (31, 32) давления, предназначенные для измерения перепада давления многофазной смеси (13) между участком (23), находящимся выше по направлению потока, и горловиной (24) и определения общего дебита многофазной смеси (13).
12. Устройство по п. 1, в котором многофазная смесь (13) представляет собой поток углеводородов, содержащий газ, нефть и воду.
19. Способ измерения дебита многофазной смеси (13), содержащей, по меньшей мере, одну газовую фазу (40) и одну жидкую фазу (50), причем указанный способ измерения дебита включает в себя этапы, на которых:
подают многофазную смесь (13) по секции (21) трубопровода, включающей в себя измерительную секцию (24);
передают гамма-излучение (60) через многофазную смесь (13), измерения поглощения гамма-излучения, по меньшей мере, одной фазой из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) многофазной смеси (13), подаваемой по измерительной секции (24), и определяют представительную фракцию, по меньшей мере, одной фазы из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50);
причем способ измерения дебита дополнительно содержит этапы, на которых:
получают пробу (103), содержащую, по меньшей мере, одну фазу из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) многофазной смеси (13), подаваемой по секции трубопровода (21), с использованием штуцера отбора проб (60) и передачи указанной пробы в камеру (63) отбора проб и измерения по линии (61) передачи проб;
регулируют давление и температуру для поддержания давления и температуры пробы (103), поданной от штуцера (60) отбора проб в камеру (63) отбора проб и измерения, по существу, аналогичного давлению и температуре многофазной смеси (13), подаваемой по секции (21) трубопровода;
передают гамма-излучение через пробу (103), измерения поглощения гамма-излучения, по меньшей мере, одной фазой из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50), полученной из пробы (103), в камере (63) отбора проб и измерения и определяют линейное ослабление (LA), обусловленное, по меньшей мере, одной фазой из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50), полученной из пробы (103); и
осуществляют коррекцию полученного значения представительной фракции, по меньшей мере, одной фазы из числа газовой фазы (40) и жидкой фазы (50) многофазной смеси (13) на основе указанного линейного ослабления (LA).
14. Способ измерения дебита по п. 13, дополнительно содержащий этап фильтрации пробы (103), предназначенный для удаления нежелательной фазы.
15. Способ измерения дебита по п. 13, дополнительно содержащий этап измерения физических и химических характеристик пробы (103), находящейся в линии (61) передачи проб или камере (63) отбора проб и измерения.
16. Способ измерения дебита по п. 13, дополнительно содержащий этап измерения перепада давления многофазной смеси между участком (23), расположенным выше по направлению потока, и участком (25), расположенным ниже по направлению потока, и определения общего дебита многофазной смеси (13).