Современные методы измерения дебита скважины

Структурная форма потока

Давление

Повышение давления увеличивает процесс гидролиза солей и увеличивает растворимость СО₂. (Для предсказания последствий - см. пп. 3 и 4).

Относительные скорости течения фаз (газа и жидкости) в газожидкостных смесях (ГЖС) в сочетании с их физическими свойствами (плотностью, вязкостью, поверхностным натяжением и т.д.) и размерами и положением в пространстве трубопровода определяют формирующиеся в них структуры двухфазных (многофазных) потоков. Можно выделить семь основных структур: пузырьковая, пробковая, расслоенная, волновая, снарядная, кольцевая и дисперсная.

Каждая структура ГЖС влияет на характер коррозионного процесса.

Вопрос о связи коррозионных процессов в трубопроводах со структурами потоков, транспортируемых по ним ГЖС, всегда интересовал и продолжает интересовать специалистов по коррозии. Имеющаяся информация о связи структур течения ГЖС с коррозией является еще недостаточно полной.

Но тем не менее известно, например, что кольцевая (дисперсно-кольцевая) структура ГЖС снижает интенсивность коррозии трубопровода; снарядная (пробково-диспергированная) может способствовать коррозионно-эрозионному износу трубопровода по нижней образующей трубы на восходящих участках трассы, а расслоенная (плавная расслоенная) - развитию общей и питтинговой корозии в зоне нижней образующей трубы и в, так называемых, "ловушках" жидкости (особенно при выделении соленой воды в отдельную фазу).

К устройствам, определяющим объемный расход вещества, могут быть отнесены следующие расходомеры: переменного перепада давления, турбинные, ультразвуковые,

звуковые, индукционные, гидродинамические), основанные на ядерном резонансе, тепловые, ионизационные, создающие различные метки потока. Такие расходомеры могут быть разделены на две группы.

К первой группе относятся устройства, в которых чувствительный элемент непосредственно преобразует скорость потока в измерительный сигнал. К этой группе относятся, например, крыльчато-тахометрические расходомеры, термоанемометры с охлаждаемой нитью и другие устройства.Ко второй группе относятся устройства, в которых в потоке создаются промежуточные измерительные параметры, по изменению которых можно судить о величине скорости, а следовательно, и объемного расхода. Такими промежуточными параметрами могут являться звуковые и ультразвуковые колебания, возбуждаемые или распространяющиеся в потоке, ионизация потока, формирование в движущейся среде ионного тока, создаваемого под действием внешнего магнитного поля, и т. п. К этой группе расходомеров относятся индукционные, ультразвуковые, некоторые тепловые, а также расходомеры, создающие метки в потоке.В настоящее время крыльчато-тахометрические расходомеры с различными устройствами регистрации числа оборотов ротора получили достаточно широкое распространение в разных областях техники. Эти расходомеры являются устройствами универсального применения, пригодными для измерения расходов различных веществ вне зависимости от их физических свойств.

Индукционные расходомеры получили достаточно широкое распространение при контроле расходов проводящих жидкостей

В таком применении эти расходомеры обладают совершенно очевидными преимуществами перед всеми другими типами расходомеров. Однако область их применения ограничивается в основном проводящими жидкостями.

Ультразвуковые расходомеры получили пока незначительное распространение. Однако эти устройства являются достаточно перспективными. В настоящее время определилось несколько направлений разработки таких устройств, основными среди которых являются:

а) определение скорости потока по фазовому сдвигу ультразвуковых колебаний;

б) определение скорости потока по частоте следования пачек ультразвуковых колебаний;

в) определение скорости потока путем дифференциального включения двух приемных ультразвуковых преобразователей.

Эти расходомеры являются универсальными и могут применяться для контроля большого числа жидкостей, за исключением только некоторых особо вязких жидкостей.

Тепловые расходомеры разработаны сравнительно давно, и арсенал их схемных решений достаточно широк. Однако в последнее время разработан ряд новых устройств, избавленных от основных недостатков устройств этой группы. Такими недостатками является влияние на показания расходомера не только скорости потока, но его температуры и давления.

Расходомеры, в которых для измерения скорости потока в последнем создаются специальные метки, составляют отдельную группу устройств. Метки потока могут создаваться либо путем периодического возникновения в потоке промежуточного измерительного параметра (например, ионизационных или тепловых меток), либо путем введения в поток инородных веществ (например, доз непрозрачного порошка или доз радиоактивного вещества).

Эти устройства обладают несколько усложнёнными схемами, но в ряде специальных случаев только с их помощью предтавляется возможным измерять скорость потока.

Отдельную группу составляют расходомеры, определяющие расход по скоростному напору. Эта группа представлена обширным и разнообразным рядом устройств. Основным их преимуществом является простота устройства. В тех случаях, когда нужно простыми средствами, надежно и со средним уровнем точности определять скорость потока, эти устройства являются наиболее приемлемыми.

Принципы измерения, используемые в перечисленных устройствах, позволяют определять объемные расходы веществ в нестационарных потоках. Для получения массовых расходов по показаниям таких расходомеров необходимо знать изменение плотности измеряемого вещества. В некоторых расходомерах этой группы применяется совместное включение датчиков плотности с соответствующими чувствительными элементами расходомеров. Такие системы позволяют измерять массовые расходы.

Ниже последовательно рассмотрен каждый из перечисленных типов объемных расходомеров.