水下多相流量计在深水油气田开发工程中的应用研究

刘太元，郭 宏，郑利军，闫嘉钰，许文虎

(中海油研究总院，北京 100010)

1 前言

油气田在正常的生产过程中，井流的检测与计量对于了解整个油气田的生产和优化油藏管理具有非常重要的意义。井流多混合油、气、水三相，从而使得管道内的流体表现出多相流的性质。许多学者对管道内的多相流的机理和特性进行了大量的研究。20世纪40年代，Tangren等针对不可压缩液体和理想气体的均质混合物，采用基本的流体动力学原理，建立了通过孔板的两相流体的物理模型[1]，Poettmann与Beck通过建立油嘴尺寸、气液比、流体特性与液体产量间的关系提出了多相临界流方程[2]。Ajlenke与Ikoku提出了适用于连续液体和连续气体的广义多相流计量模型[3]，这些模型的建立为多相流的研究奠定了基础。进入20世纪80年代，人们对管道中的多相流在不同倾斜角度和直径中的各种情况进行了广泛的研究[4]。借助于计算技术的快速发展，目前已经可以进行复杂的建模和技术，从而使以前必须简化成1维模型才可以进行的研究，现在可以扩展到2维和3维模型，能够更加清楚地理解多相流复杂的机理。

在多相流研究成果的基础上，为了检测挪威北海油田的产量，以及未来边际油田回接到现有基础设施的需要，20世纪80年代，第一台商业多相流量计(MPFM)投入使用。在随后的10年中，多相流量计被广泛接受作为油田生产计量的主要方法之一，1992—2000年就有近1 500台多相流量计投入使用，而生产多相流量计的厂商就有十多家[5]。……