專利名稱：具有分批分離的多相流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
背景技術(shù)：
當(dāng)油井產(chǎn)油時(shí)，它有時(shí)將產(chǎn)生不需要的成分，諸如水。對(duì)于正在大量產(chǎn)油的油井， 在用于持續(xù)測(cè)量油、氣、水、和/或其它物質(zhì)的相對(duì)比例的昂貴而復(fù)雜的設(shè)備上的投資當(dāng)然是合理的。一種這樣的設(shè)備使用核密度測(cè)定法來(lái)提供多相流量計(jì)，其可以持續(xù)地監(jiān)視油、 水、氣、和/或其它物質(zhì)的相對(duì)量。但是，基于核密度測(cè)定法的多相流量計(jì)的成本可能是每個(gè)裝置$100，000那么多。盡管該成本高昂，但是對(duì)于具有顯著生產(chǎn)量的油井這顯然是合理的。油井在接近其可用壽命的結(jié)束時(shí)，開始產(chǎn)生相當(dāng)量的油/水/氣三相混合物。此外，由于這些井具有減少的生產(chǎn)能力，用于管理油井的大量資本支出并不總是合算的。例如，采用核密度測(cè)定法的多相流量計(jì)的持續(xù)使用常常是不合理的。然而，由于較高的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用而簡(jiǎn)單地放棄晚期油井也是不可取的，因?yàn)檫@將遺留剩余部分的油在井中。如果針對(duì)不生產(chǎn)足夠量的油的油井，可以提供新的多相流量計(jì)的解決方案以替代基于核密度測(cè)定法的多相流量計(jì)，這在油回收的技術(shù)領(lǐng)域中將是有益的。提供這樣的多相流量計(jì)可以延長(zhǎng)油井的可用壽命，同時(shí)不需要與高產(chǎn)量井相關(guān)聯(lián)的高運(yùn)營(yíng)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種過(guò)程流體流量系統(tǒng)，具有輸入、輸出、以及布置在所述輸入和所述輸出之間的多個(gè)流體線路。布置至少一個(gè)閥，以可選擇地使得過(guò)程流體流經(jīng)多個(gè)線路中的第一線路或者多個(gè)線路中的第二線路。在正常生產(chǎn)期間，過(guò)程流體流經(jīng)所述第一線路，以及在過(guò)程流體隔離(sequestration)期間，過(guò)程流體流經(jīng)所述第二線路。過(guò)程流體流量測(cè)量設(shè)備可操作地插入在所述輸入和所述輸出之間，并且被配置為測(cè)量通過(guò)系統(tǒng)的總的流量。在所述第二線路中布置分離器，且所述分離器被布置為允許所述過(guò)程流體隨時(shí)間按比重分離為所述過(guò)程流體的不能混合的成分，所述分離器具有已知的內(nèi)部容積。優(yōu)選地布置導(dǎo)波雷達(dá)液面測(cè)量設(shè)備，以測(cè)量所述分離器內(nèi)的分界面的高度。將控制器耦合到至少一個(gè)閥、所述過(guò)程流體流量測(cè)量系統(tǒng)、以及所述導(dǎo)波雷達(dá)液面測(cè)量設(shè)備。所述控制器被配置為將來(lái)自所述過(guò)程流體流量測(cè)量設(shè)備的總的過(guò)程流體流量的信息與來(lái)自所述導(dǎo)波液面測(cè)量設(shè)備的所測(cè)量的高度信息相結(jié)合，以提供所述過(guò)程流體的至少一個(gè)不能混合的成分的分流量 (fractional flow rate)0


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用分批分離的多相流量計(jì)的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的柱的示意圖，在該柱的頂端安裝了導(dǎo)波雷達(dá)液面變送器。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的耦合到控制器的流量測(cè)量系統(tǒng)的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的使用分批分離的多相流量計(jì)的示意圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的對(duì)于估計(jì)分離高度有用的一階指數(shù)函數(shù)的圖。圖6是示出針對(duì)圖5中示出的相同數(shù)據(jù)集的瞬時(shí)斜率對(duì)流逝時(shí)間的圖。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于確定一階時(shí)間常量的針對(duì)半對(duì)數(shù)線性回歸的直線關(guān)系。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例一般源自以下理念將實(shí)際油井流的一小部分與生產(chǎn)流相隔離， 并且允許隔離的樣本量沉淀到某種程度，使得可以提供關(guān)于油、氣、和/或水的相對(duì)比例的測(cè)量和/或推斷。盡管這樣的技術(shù)沒(méi)有提供高達(dá)使用核密度測(cè)定法的多相流量計(jì)的秒級(jí)實(shí)時(shí)輸出，但是它們確實(shí)提供了一種具有顯著少的費(fèi)用的可行解決方案。在一個(gè)實(shí)施例中， 提供了一種設(shè)備，其能夠以小于+/-10%的總誤差，精確地確定氣、油以及水的量，并且能夠在含水量超過(guò)80%的條件下工作。而且，該多相流量計(jì)能夠在溫度約200° F、壓力高達(dá) 15, OOOpsi的區(qū)域工作。此外，該設(shè)計(jì)只要求最小的人員聯(lián)系和制造成本，并且能夠以使用傳統(tǒng)核密度測(cè)定法技術(shù)的多相流量計(jì)的成本的大約1/5來(lái)提供該設(shè)計(jì)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，設(shè)備從總體流中捕獲混合物的樣本，并且允許樣本自然沉淀。盡管該技術(shù)不是最快捷的解決方案，但是它是精確且可靠的。對(duì)于該具體問(wèn)題，精度和可靠性比測(cè)量頻率更加重要。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用分批分離的多相流量計(jì)的示意圖。系統(tǒng)100 包括入口 102，在該入口 102處多相流體流入文氏管(venturi)104。一對(duì)導(dǎo)壓管或壓力分接頭將在文氏管上的兩個(gè)位置處的壓力傳遞給由引用標(biāo)號(hào)106所示的差壓變送器，諸如 Chanhassen,Minnesota 的 Emerson Process Management 出yS的胃. ! 口名禾爾 305ISMV 的差壓變送器。差壓變送器106計(jì)算差壓的值，并且該值與基于文氏管的幾何形狀的流體流量有關(guān)。該流量值經(jīng)由過(guò)程環(huán)路連接108傳遞給外部設(shè)備。差壓變送器106還經(jīng)由端口 110耦合到溫度傳感器，該端口 110電耦合到部署用于測(cè)量位置114處的過(guò)程流體溫度的溫度傳感器112。對(duì)流體流量和過(guò)程流體的溫度的了解允許差壓變送器106提供總體過(guò)程流體的質(zhì)量流速。系統(tǒng)100包括一對(duì)球閥120、122，其協(xié)同操作以選擇性地將過(guò)程流體傳遞通過(guò)兩個(gè)可能路徑之一傳輸。優(yōu)選地，球閥120是市場(chǎng)上可買到的三通球閥，其可選擇性地將過(guò)程流體從入口 IM傳輸?shù)匠隹?1 或出口 128。優(yōu)選地，球閥122是雙通球閥，其簡(jiǎn)單地對(duì)在入口 130和出口 132之間的流進(jìn)行中斷或允許。在正常操作期間，球閥120被命令為將過(guò)程流體從入口 1 傳輸?shù)匠隹?126，因此過(guò)程流體流經(jīng)管路134、136以及出口 138。當(dāng)有合適的致動(dòng)時(shí)，閥120以及122協(xié)同操作以使流轉(zhuǎn)向通過(guò)樣本柱140，而不是通過(guò)包括管路 134以及136的線路。一旦已經(jīng)出現(xiàn)足夠的流通過(guò)柱140，則閥120以及122被再次命令以使流恢復(fù)通過(guò)正常的流路徑。此時(shí)，流經(jīng)柱140的特定量的過(guò)程流體被簡(jiǎn)單地保存在其中。 優(yōu)選地，閥120、122的操作基于由合適的電子器件(比如可編程邏輯控制器)控制的定時(shí)器。然而，可以請(qǐng)求針對(duì)輸入信號(hào)的任何合適事件來(lái)操作閥120、122，以在任何合適的時(shí)間或者響應(yīng)于任何合適的過(guò)程信息來(lái)獲取樣本。在沒(méi)有流的情況下，重力的影響將逐漸地致使不同的過(guò)程流體元素根據(jù)它們的特定的重力而分離。例如，當(dāng)氣、油和水在流體流中都存在時(shí)，氣將自然地浮在頂上，油將處在中間，而水將沉在底部。這種各種流體的沉淀行為的優(yōu)點(diǎn)在于，在柱140內(nèi)自頂部到底部， 流體適宜地按照每個(gè)相的介電常數(shù)的值從最小到最大的順序出現(xiàn)。這提供了針對(duì)導(dǎo)波雷達(dá)液面設(shè)備的適宜應(yīng)用，所述設(shè)備是例如Emerson Process Management銷售的具有商品名稱 Model 5300 Series Guided Wave Radar level transmitter 的設(shè)備。優(yōu)選地，導(dǎo)波雷達(dá)液面變送器部署在柱140的上方，并且被配置為將導(dǎo)波定向到柱140中。此外，基于雷達(dá)液面變送器144的規(guī)范來(lái)選擇柱140的尺寸。在引用標(biāo)號(hào)144示出的雷達(dá)液面變送器可以是任何合適的導(dǎo)波雷達(dá)液面設(shè)備，包括上面列出的設(shè)備?？梢允褂闷渌好鏈y(cè)量設(shè)備，如果它們能夠檢測(cè)各種流體的分界面。變送器144具有過(guò)程通信環(huán)路輸出146，其耦合到合適的設(shè)備，諸如可編程的邏輯控制器，或者計(jì)算設(shè)備，以提供關(guān)于柱140內(nèi)的過(guò)程流體分界面 (兩個(gè)分離的流體，諸如油和水，之間的邊界)的高度的信息。使用與柱140的內(nèi)部容積有關(guān)的先驗(yàn)信息，可以測(cè)量和/或外推過(guò)程流體分界面的相對(duì)高度信息，以計(jì)算過(guò)程流體的各個(gè)成分的相對(duì)體積比例。導(dǎo)波雷達(dá)液面變送器使用低功率納秒微波脈沖，該脈沖被向下引導(dǎo)到淹沒(méi)在過(guò)程介質(zhì)中的探頭(未示出)。當(dāng)微波脈沖到達(dá)具有不同介電常數(shù)的介質(zhì)時(shí)， 一部分能量被反射回變送器。變送器使用第一反射的殘留波來(lái)測(cè)量分界面液面。沒(méi)有被上層產(chǎn)品表面(upper product surface)反射的那部分波繼續(xù)前進(jìn)，直到其在下層產(chǎn)品表面 (lower product surface)被反射。該波的速度完全取決于上層產(chǎn)品的介電常數(shù)。將發(fā)射脈沖和反射脈沖之間的時(shí)間差轉(zhuǎn)換為距離，然后計(jì)算總液面或者分界面液面。反射強(qiáng)度取決于產(chǎn)品的介電常數(shù)；介電常數(shù)值越高，反射越強(qiáng)。導(dǎo)波雷達(dá)液面技術(shù)提供了高度精確和可靠的直接液面測(cè)量，同時(shí)沒(méi)有改變過(guò)程條件(諸如密度、傳導(dǎo)率、粘性、PH、溫度、壓力、流體顏色、混合物中的雜質(zhì)等等)所需的補(bǔ)償。 與諸如核密度測(cè)定法的傳統(tǒng)技術(shù)相比，使用導(dǎo)波雷達(dá)液面技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)在于這樣的技術(shù)不依賴于任何放射性物質(zhì)或要求使用任何感應(yīng)分離技術(shù)，所述感應(yīng)分離技術(shù)使得設(shè)備容易受到作為僅部分相位分離的結(jié)果而產(chǎn)生的較大誤差的影響。如圖1中所示，優(yōu)選地，系統(tǒng)100還使用第二差壓變送器150來(lái)檢測(cè)端口 152、巧4 之間的差壓。檢測(cè)到的差壓提供了對(duì)柱140內(nèi)的液壓的指示以及因此提供了對(duì)柱140內(nèi)的過(guò)程流體的液面的指示。該差壓測(cè)量提供了柱140內(nèi)收集的流體的總的體積密度(bulk density)測(cè)量。實(shí)質(zhì)上，通過(guò)測(cè)量已知容積的柱140內(nèi)的已知長(zhǎng)度的流體上的靜壓落差，提供了與體積流體密度有關(guān)的指示。圖2是柱140的示意視圖，柱140具有安裝在其頂端的導(dǎo)波雷達(dá)液面變送器144。 優(yōu)選地，柱140耦合到T形配件160，T形配件160耦合到具有足夠距離的過(guò)渡區(qū)162，以允許導(dǎo)波雷達(dá)液面變送器在接收其能夠登記的信號(hào)之前，有足夠的時(shí)間發(fā)出最小的信號(hào)來(lái)校準(zhǔn)其自身。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，過(guò)渡區(qū)是聚四氟乙烯構(gòu)造的10英寸長(zhǎng)的過(guò)渡區(qū)。圖 2中還示出，從底部164到T 160的頂部166的容積是大約400立方英寸。一旦將過(guò)程流體樣本傳輸?shù)街?40中，它將自然地隨時(shí)間沉淀，并且導(dǎo)波雷達(dá)液面變送器144將確定用于確定樣品的成分所需的分界面的位置。因?yàn)閳A柱的內(nèi)徑是已知的，測(cè)量分離的材料的各自高度，并且樣本腔的總高度是已知的，所以可以相對(duì)容易地提供體積濃度的計(jì)算。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的耦合到控制器200的系統(tǒng)100的示意圖。優(yōu)選地，控制器200是可編程邏輯控制器，諸如EmersonProcess Management銷售的具有商業(yè)名稱 ControlWave MICRO Programmable Logic Controller (PLC)的可編程邏輯控制器。雷達(dá)液面變送器144、差壓變送器106和150耦合到控制器200。此外每個(gè)閥120、122分別耦合到各自的單級(jí)雙擲(single pole double throw) 120VAC繼電器202、204。每個(gè)繼電器 202、204進(jìn)而耦合到來(lái)自控制器200的控制輸出。因此，控制器200能夠選擇性地引導(dǎo)流通過(guò)管路134、136，或者通過(guò)柱140?？刂破?00因此負(fù)責(zé)經(jīng)由其內(nèi)部時(shí)鐘或者某種其他合適的事件來(lái)控制閥，并且還負(fù)責(zé)記錄來(lái)自導(dǎo)波雷達(dá)液面變送器144和差壓多變量變送器106、 150的測(cè)量。此外，通過(guò)其與差壓變送器106、150和雷達(dá)液面變送器144的通信，控制器200 可以確定在柱140內(nèi)保存的成分的體積比例，并且可以結(jié)合變送器106提供的流速的知識(shí)來(lái)提供對(duì)流經(jīng)系統(tǒng)的各個(gè)成分的體積流速的估計(jì)。圖3還示出了附加特征在文氏管104的上游和下游都提供的調(diào)節(jié)運(yùn)行管 (conditioning runs) 210,212.優(yōu)選地，每個(gè)調(diào)節(jié)運(yùn)行管的長(zhǎng)度至少約是其直徑的20倍。圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的使用分批分離的多相流量計(jì)的示意圖。特別地，圖4中示出的實(shí)施例與圖1-3中示出的實(shí)施例的區(qū)別在于不將過(guò)程流體的全部流都引導(dǎo)通過(guò)分離路徑，相反，從主流中分出必要的一定體積的流并進(jìn)行隔離，使得隨后允許其沉淀。該實(shí)施例將要求諸如泵或者活塞之類的輔助設(shè)備，需要這樣的輔助設(shè)備來(lái)從樣本腔中移除樣本。剩余的設(shè)計(jì)相當(dāng)類似。與傳統(tǒng)的多相流體流量測(cè)量解決方案相比，圖1-3中示出的實(shí)施例提供了眾多優(yōu)點(diǎn)。具體地，整個(gè)流被捕獲在樣本腔中(柱140)，其確保了不存在與捕獲了非代表性樣本相關(guān)的問(wèn)題。而且，最終讀數(shù)是對(duì)管道中傳輸?shù)臇|西的精確表示。只要從上到下，各層的介電特性是從低到高排列，則導(dǎo)波雷達(dá)液面變送器能夠區(qū)分不同的相，而不受溫度、粘性、流體顏色、雜質(zhì)等等的影響。圖1-4示出的實(shí)施例的特征不是取連續(xù)的成分?jǐn)?shù)據(jù)，而是通過(guò)精確測(cè)量多個(gè)樣本的成分來(lái)創(chuàng)建油井的成分的動(dòng)態(tài)平均。對(duì)于條件快速改變的油田，該分批測(cè)量策略將使得本發(fā)明的實(shí)施例沒(méi)有連續(xù)測(cè)量成分的現(xiàn)有技術(shù)方案那么精確。然而，因?yàn)橛途械暮吭诙虝r(shí)間內(nèi)不會(huì)劇變，本發(fā)明的實(shí)施例引起的誤差應(yīng)該很好地小于10%。 而且，其他類型的多相質(zhì)量流量計(jì)對(duì)于不同成分(諸如高的含水量或者高的含氣量的混合物)有時(shí)存在問(wèn)題。本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)任何類型的混合物不存在這種問(wèn)題，并且總是精確地測(cè)量任何類型的氣/油/水的成分。最后，本發(fā)明的實(shí)施例提供了非常簡(jiǎn)單且可負(fù)擔(dān)的系統(tǒng)。存在許多用于連續(xù)成分測(cè)量的技術(shù)解決方案，但是為了使它們的誤差越來(lái)越接近百分之一，它們常常極其復(fù)雜和/或昂貴。然而，對(duì)于晚期油井的管理，這樣低的誤差是沒(méi)有擔(dān)保的。認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的一個(gè)可能限制在于缺乏對(duì)多相容積流量的實(shí)時(shí)指示，所以本發(fā)明的實(shí)施例還包括通過(guò)一階動(dòng)力學(xué)重量表達(dá)的外推來(lái)估計(jì)平衡的相間液面位置的技術(shù)。通過(guò)這些技術(shù)，有可能加速根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的多相流量計(jì)的響應(yīng)時(shí)間。此外，有可能在各層具有完全的相分離之前，估計(jì)出導(dǎo)波雷達(dá)腔中的最終的平衡的相間液面位置。下面列出的技術(shù)將記載這樣的計(jì)算過(guò)程，其中，當(dāng)各層仍然在相分離時(shí)，將原始的分界面液面位置數(shù)據(jù)回歸到一階指數(shù)函數(shù)。一旦指數(shù)函數(shù)的參數(shù)已經(jīng)確定，則可以計(jì)算原始混合物中的油、水和氣的體積比例，不需要等待出現(xiàn)完全的相分離。這些計(jì)算技術(shù)基于以下理論其中油/水和氣/油分離的物理特性導(dǎo)致非穩(wěn)態(tài)連接(unsteady state connect)將服從一階指數(shù)的預(yù)測(cè)。公式1提供了所提議的指數(shù)函數(shù)。
Lt = L0- Δ L* (l_exp [_t/k])(公式 1)其中t =從混合物開始相分離起流逝的時(shí)間；k = 一階指數(shù)的時(shí)間常量；Lt =在流逝時(shí)間t處的分界面液面；L0 =在流逝時(shí)間t = 0處的分界面液面；L00 =在流逝時(shí)間t =⑴處的最終的平衡的分界面液面；AL =在流逝時(shí)間t =①處的分界面液面的總改變，t =①一AL = L00-Lc^為了計(jì)算混合物中的油、水和氣的體積比例，需要油/水分界面和氣/油分界面的液面的最終位置。隨著混合物相(mixture phase)分離，導(dǎo)波雷達(dá)液面變送器144持續(xù)地測(cè)量?jī)蓚€(gè)分界面的位置。優(yōu)選地可編程邏輯控制器200記錄分界面液面數(shù)據(jù)以及時(shí)間戳， 因此流逝時(shí)間是已知的。然而，在實(shí)踐中，時(shí)間常量和最終的分界面液面都不是已知的。圖 5示出了針對(duì)具有下述參數(shù)的閥，公式(1)的將是什么樣子的示例k = 1. 25 小時(shí);L0 = 0. 75 英寸；以及L00= 2. 75 英寸。圖5示出了在已經(jīng)流逝一個(gè)時(shí)間常量之后，分界面液面已經(jīng)改變總改變的 63. 2%，如果允許流逝無(wú)窮的時(shí)間量，則該總改變將發(fā)生。類似地，在已經(jīng)流逝兩個(gè)時(shí)間常量之后，分界面液面已經(jīng)改變總改變的86. 5%。當(dāng)時(shí)間趨向于無(wú)窮時(shí)，分界面液面逐漸接近它的最終值。以流逝時(shí)間常量來(lái)表示，分界面液面如表1所示接近它的最終值。表 1一階指數(shù)動(dòng)力學(xué)
權(quán)利要求
1.一種過(guò)程流體流量系統(tǒng)，包括輸入、輸出、以及布置在所述輸入和所述輸出之間的多個(gè)流體線路； 至少一個(gè)閥，部署用于可選擇地使得過(guò)程流體流經(jīng)多個(gè)線路中的第一線路或者所述多個(gè)線路中的第二線路，其中在正常生產(chǎn)期間，過(guò)程流體流經(jīng)所述第一線路，以及在過(guò)程流體隔離期間，所述過(guò)程流體流經(jīng)所述第二線路；過(guò)程流體流量測(cè)量設(shè)備，可操作地插入在所述輸入和所述輸出之間，并且被配置為測(cè)量通過(guò)系統(tǒng)的總的流量；分離器，部署在所述第二線路中，所述分離器被布置為允許所述過(guò)程流體隨時(shí)間按比重分離為所述過(guò)程流體的不能混合的成分，所述分離器具有已知的內(nèi)部容積； 液面測(cè)量設(shè)備，部署用于測(cè)量所述分離器內(nèi)的分界面的高度；以及控制器，耦合到所述至少一個(gè)閥、所述過(guò)程流體流量測(cè)量系統(tǒng)、以及所述液面測(cè)量設(shè)備，所述控制器被配置為對(duì)來(lái)自過(guò)程流體流量測(cè)量設(shè)備的總的過(guò)程流體流的信息與來(lái)自液面測(cè)量設(shè)備的所測(cè)量的高度信息，以提供過(guò)程流體的至少一個(gè)不能混合的成分的分流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)閥包括多個(gè)閥，協(xié)同操作以選擇性地通過(guò)所述第一流體線路或者第二流體線路提供整個(gè)過(guò)程流體流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器控制所述至少一個(gè)閥的操作，以周期性地使得過(guò)程流體流經(jīng)所述第一流體線路或者所述第二流體線路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述過(guò)程流體流量設(shè)備包括差壓變送器，所述差壓變送器可操作地耦合到過(guò)程流體所流經(jīng)的文氏管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括過(guò)程流體溫度傳感器，部署用于測(cè)量過(guò)程流體的溫度，以及向所述差壓變送器提供對(duì)所述溫度的指示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括差壓變送器，所述差壓變送器耦合到所述分離器上的一對(duì)壓力分接頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)閥是球閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置為在所述過(guò)程流體的不能混合的成分最終分離之前，基于分界面高度測(cè)量來(lái)估計(jì)最終的分離高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述估計(jì)基于一階指數(shù)函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述指數(shù)函數(shù)的至少一個(gè)參數(shù)是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述指數(shù)函數(shù)的至少一個(gè)參數(shù)包括一階指數(shù)時(shí)間常量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，提供所述一階指數(shù)時(shí)間常量的改變，作為對(duì)所述過(guò)程流體流的診斷。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述液面測(cè)量設(shè)備是導(dǎo)波雷達(dá)液面測(cè)量變送ο
14.一種測(cè)量過(guò)程流體流量的方法，所述方法包括 從正常流中隔離一部分過(guò)程流體；允許隔離出的部分按比重分離到至少某種程度；測(cè)量所分離的隔離部分中的過(guò)程流體的不能混合的成分的相對(duì)比例；以及測(cè)量總的過(guò)程流體流量，并且將總的流量信息與測(cè)量的相對(duì)比例信息相結(jié)合，以提供針對(duì)所述過(guò)程流的至少一種不能混合的成分的分流量信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所隔離的部分是從主過(guò)程流體流中分出的。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，基于在實(shí)際完全分離之前對(duì)最終分離的估計(jì)， 來(lái)提供所述分流量信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種過(guò)程流體流量系統(tǒng)(100)，具有輸入(102)、輸出(138)、以及布置在輸入(102)和輸出(138)之間的多個(gè)流體線路。布置至少一個(gè)閥(120、122)以可選擇地使得過(guò)程流體流經(jīng)該多個(gè)線路中的第一線路或者該多個(gè)線路中的第二線路。在正常生產(chǎn)期間，過(guò)程流體流經(jīng)第一線路，以及在過(guò)程流體隔離期間，過(guò)程流體流經(jīng)第二線路。過(guò)程流體流量測(cè)量設(shè)備(106)可操作地插入在輸入(102)和輸出(138)之間，并且被配置為測(cè)量通過(guò)系統(tǒng)(100)的總的流量。在第二線路中部署分離器(140)，該分離器被布置為允許過(guò)程流體隨時(shí)間按比重分離為過(guò)程流體的不能混合的成分，該分離器(140)具有已知的內(nèi)部容積。優(yōu)選地布置導(dǎo)波雷達(dá)液面測(cè)量設(shè)備(146)，以測(cè)量分離器(140)內(nèi)的分界面的高度。將控制器(120)耦合到至少一個(gè)閥(120、122)、過(guò)程流體流量測(cè)量系統(tǒng)(106)、以及導(dǎo)波雷達(dá)液面測(cè)量設(shè)備(146)?？刂破?200)被配置為將來(lái)自過(guò)程流體流量測(cè)量設(shè)備(106)的總的過(guò)程流體流量的信息與來(lái)自導(dǎo)波液面測(cè)量設(shè)備(146)的所測(cè)量的高度信息相結(jié)合，以提供過(guò)程流體的至少一種不能混合的成分的分流量。
文檔編號(hào)G01F15/08GK102405398SQ201180001534
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者凱莉·K·萊斯, 布賴恩·J·塞姆斯, 摩根·B·因波拉, 羅格·K·皮赫拉亞 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司