Способ коррекции показаний расходомера Советский патент 1978 года по МПК G01F1/50 

циеиты, з 1итываю1цне зависимость количеств свободного и растворенного в нефти газа от 1 + {«-Ряр.ст + Оа«/;Гр. 1 ;- 0,77.10- в. + {аР„р.р + где а, Ъ, т н п - постоянные, характеризующие свойства газонасыщенной нефти и определяемые экспериментально; Япр. от - стандартное давление (кг/см); вп - стандартная температура потока (°G); Vcr. ст -объем растворенного газа при стандартных значениях температуры и давления (); /Сож-коэффициент сжимаемости; в - температура истока в рабочих условиях (°С); - - - Рпр.р-давление в рабочих условиях (кге/см2); Vcr. р-объем растворенного газа в рабочих условиях (); Г - температура потока в рабочих условиях (°К); Гц - стандартная температура потока (°К); Дет - коэффициент объемного расщирения газоиасыщенной нефти за счет изменения температуры потока, его давления и количества свободного газа при стандартных значениях этих параметров; /Ср - то же, при фактических зиачениях указанных параметров. Р1змеренное значение объемного расхода

.p - QK 1+ а„в, + aPl,., + (0, + В) ЬРпр.р + 1/сг.р) -: QH-/CP , (2)

где Он - коэффициент объемного расщиренняченной из газонасыщенной после ее полного

нефти; Рр - давление в рабочих условиях25 разгазирования.

(н/м2); РН - давление атмосферы (н/м);Для стандартных условий та же формула

QH - объемный расход товарной нефти, полу-приобретает вид

Q.cT QK 1 + .ст+ д„№пр.ст+1/сг.ст к„ , (З)

где РСТ - стандартное давление (н/м); Vor. ст -объем растворенного газа () ири стандартных давлении и температуре.

Отношение значений объемного расхода газонасыщенной нефти ири стандартных и фактических рабочих условиях, представляющее собой корректирующий множитель, после подстановки некоторых постоянных выражается выщеприведенной формулой (1).

На величину объемного расхода газонасыщенной нефти, кроме давления и температуры потока, оказывает влияние количество свободного газа, захватываемого жидкой фазой (КОЕ). Vcf зависит от многих факторов, к числу которых относятся вязкость жидкой и газовой фаз, режим движения газо-жидкостного потока, а также температура и давление, которые Б свою очередь, влияют как на вязкость, так и на режим движения. Обычно Уог определяют экспериментально, но этот процесс довольно трудоемок и требует специального оборудования. Получение новой инфортемпературы и давления, при этом корректирующий множитель вычисляют но формуле 5 15 20

нации о значениях этой величины одновременно с каждым измерением объемного расхода потребует слищком больщих материальных и трудовых затрат. Поэтому целесообразно иредварительио снять экспериментальные зависимости 1/сг от температуры и давления и использовать их в процессе корректировки.

Предложеиный способ может быть реализован с помощью представленной схемы.

Система содерл ит манометр 1, термометр 2, расходомер 3, суммирующие устройства 4, 5, 6, 7 и 8, блок умножения 9 (Qi-ан), блок

умножения 10 /Сст Дк), блок умноже р/

ния 11 (KK-QH), блок 12 хранения стандартного значения температуры (вн), блок 13 хранения единицы, блок 14 хранения стандартного значения количества свободного газа, содержащегося в иефти (Уст. ог), блок 15 хранения коэффициента объемного теплового + .ст 1 ID - ст /1 6Я„% + К,„. :.р) р f умножают на корректирующий множитель , представляющий собой отнощение коэффицнента объемного расщиреиия газоиасыщенной нефти, вычисленного для стандартных условий (температуры, давления и количества свободного газа), принятых в технологической системе, к коэффициенту объемного расщирения газонасыщенной иефти, вычисленному для фактических условий, т. е. для дополнительно измеренных в рабочих условиях температуры, давления и количества свободного газа, уносимого потоком. В качестве стандартных значений температуры и давления целесообразно принять значения, близкие к средиегодовым. Основное соотнощение, связывающее объемный расход Qm. р газонасыщенной нефти с количеством содержащегося в нем свободного газа, его темиературой и давлением при их фактических значениях, имеет вид: расширения нефти. (,77-10), блок 16 хранения постоянной (), блок 17 хранения коэффициента объемного расширения газонасыщенной нефти нри стандартных значе|ниях давления, температуры и количества свободного газа, содержащегося в нефти, блок 18 формирования количества свободного газа, содержащегося в нефти, при фактических значениях давления и температуры потока, блок 19 возведения давления Рцр в степень т, блок 20 умножения (Рпр-Ь), блок 21 умножения (Рпр-&-в), блок 22 умножения + + V,,.,X - , /н У блок 23 умножения АГстГ 1 +Ксг.р блок 24 змножения aPLV+e Pnl, +Ксг.р блок 25 хранения величины т, блок 26 хранения величины л, блок 27 хранения величины Ь, блок 28 хранения величины а, блок 29 хранения величины , блок 30 хранения величины /Сеж, блок 31 возведения давления РПР в степень п, блок 32 умножения (Рпр-а). Сигналы от манометра 1, термометра 2 и расходомера 3 синхронно подаются в вычислительное устройство. Сигнал от манометра 1 одновременно поступает к блокам 18, 19, 31 и 24, сигнал от термометра 2 - к блокам 4, 18, 7 и 21, а сигнал от расходомера блоку 11. В блоке 4 из сигнала 9 от термометра 2 вычитается соответствующим образом нормированный сигнал, пропорциональный стандартной температуре , хранящейся в блоке 12. Полученная разность 01 подается в блок 9, где умножается на коэффициент объемного теплового расширения нефти ап (принято, что ,77-10), подаваемый из блока 15. Из блока 9 сигнал Oi-an поступает в блок 5, где он складывается с сигналом от блока 13 пропорциональным единице. Из блока 5 сигнал (1- -в1ан) подается в сумматор 6. В блоке 18 по поступающим в него сигналам, пропорциональным температуре и давлению, с использованием хранящегося в блоке 14 стандартного значения Усг. ст формируется значение Vcr. р-количество свободного газа, содержащегося в нефти при фактических температуре и давлении. Этот сигнал подается в сумматор 8.

1 + .ст + .ет + сг.ст }

/С.

1 + 0.77.10-30, + .р + ейр-.р + к„.р)

где а, п, Ь п т - постоянные, характеризующие свойства газонасыщенной нефти, определяемые экспериментально;

к.

ст

/Сп

.р- к

-Рпр. с - стандартное давление (кг/см); 9,1 - стандартная температура потока в °С; Vcr. ст-объем растворенного газа, прихоВ .блоке 19 производится возведение сигнала давления Рцр в степень т, которая поступает из блока 25. Сигнал Рпр из блока 19 подается в блок 20, где умножается на величину Ь, подаваемую из блока 27. Сигнал Ь-Рпр подается в блок 21, где умножается на сигнал 9, поступающий от термометра 2. Произведение &. поступает в сумматор 8. В блоке 31 сигнал давления Рцр возводится в степень п, значение которой хранится в блоке 26. Величина Рпр подается в блок 32, где умножается на поступающую из блока 28 величину а, и результат умножения подается в сумматор 8. Сумма поступивших от блоков 18, 21 и 32 сигналов из блока 8 подается в блок 22, где умножается на поступающее из блока 30 значение Ксж и делится на поступающее из блока 29 значение Т. В блоке 7 формируется величина Т путем сложения поступающего от термометра 2 сигнала 9 с величиной , хранящейся в блоке 16. Из блока 7 величина Т подается в блок 23, где на нее умножается сигнал, поступающий из блока 22. В блоке 24 сигнал Рпр перемножается с сигналом, поступающим от блока 23, их произведение подается в сумматор 6. Здесь этот сигнал суммируется с сигналом блока 5 и подается в блок 10, где умножается на заранее вычисленную и хранящуюся в блоке 17 величину коэффициента Лрт объемного расширения при стандартных значениях температуры и давления. В результате этой операции получается корректирующий множитель Кк, который из блока 10 подается в блок 11, где величина расхода, поступающая от расходомера 3, корректируется умножением на этот множитель. Формула изобретения Способ коррекции показаний расходомера путем одновременного измерения температуры и давления контролируемого потока и приведения величины измеренного расхода к стандартным условиям умножением на корректирующий множитель, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения- возможности точного измерения расхода газонасыщенной нефти, дополнительно определяют коэффициенты, учитывающие зависимость количества свободного и растворенного в нефти газа от температуры и давления, при этом корректирующий множитель определяют из соотношения;

дящийся на 1 м нефти при стандартных значениях температуры и давления;

Кеж - коэффициент .сжимаемости;

в - температура потока в рабочих условиях в °С;

в1 в -20°;

Рцр.р -давление в рабочих условиях (кгс/см2).

Vcr. р -объем растворенного газа, приходящийся на 1 м нефти в рабочих условиях;

f -температура потока в рабочих условиях в Ж;

7,1-стандартная температура потока в °К;

ст -коэффициент объемного расширения

газонасыщенной нефти за счет изменения температуры потока, его давления и количества свободного газа при стандартных значениях этих параметров;

Кр - то же, при фактических значениях параметров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Земельман М. А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств. М., Стандартгиз, 1972, с. 58-59, 74- 97.

2.Патент Франции № 1592910. кл. G OIF, 1970.