基于对偶模型的超低含液率湿气双参数测量方法

摘要

长期以来我国低渗透气田井口计量广泛使用着旋进漩涡流量计.当旋进漩涡流量计用于湿气计量时,漩涡进动频率通常会产生偏差,从而影响气相流量的计量.研究采用了节流比为0.64、叶片数为6、叶片升角为60°的旋进漩涡流量计,提出了一种旋进漩涡流量计湿气测量方法.通过在旋进漩涡流量计两端并联差压变送器,测量出流量计两端的压降,结合频率与压降信号进行湿气特性研究.研究发现,当体积含液率小于0.50%时,漩涡进动频率会随着含液率的增大而降低,实际计算出的气相流量偏低,产生“虚低”现象,而流量计两端的压降随含液率的增大而增大,产生“虚高”现象;当体积含液率大于0.50%时,由于液相流量过大,破坏了漩涡的进动信号,导致旋进漩涡流量计的测量结果失真.研究使用量纲分析法给出影响频率信号、压降信号的无量纲相似准数,以空气-水为介质进行实流实验,分析了不同压力、不同气相表观流速下,漩涡进动频率和流量计两端压降随体积含液率的变化关系.在旋进漩涡流量计的单相计量原理基础上,通过增加幂指数形式的无量纲湿气修正项的方法,建立了频率和压降参数的对偶模型.实验结果表明,在置信概率为95%时,气相体积流量的相对误差为0.797%,液相体积流量的相对误差为23.2%,体积含液率的绝对误差为0.028%.