【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气测量，具体涉及一种含硫天然气流量测量系统及流量测量方法。
技术介绍
1、含硫天然气气藏开采占天然气开发量约50％左右，高含硫天然气的开采和生产相比常规天然气具有更大的技术难度，其计量技术方面也存在着更大的技术难度和挑战。
2、目前，对于高含硫天然气的计量还缺少有效的方法和技术手段，在实际生产过程中对高含硫天然气的计量直接套用了常规天然气的计量方法和标准，现场使用最为广泛的是标准孔板流量计和其他类型的流量计，对于孔板流量计的使用，由于含硫天然气在集输过程中，随着压力、温度等条件的变化，溶解在气体中的元素硫可能会在集输测试管道中以固体颗粒形态析出并发生沉积。硫沉积会造成地面集输测试管道出现“硫堵”，若硫沉积在流量计的上游测试管道内管壁，会对流场造成影响，形成不稳定流场，最终影响气体流量的正常计量，若为了减小硫沉积对计量的影响则需要定期进行清洗，以保障其计量准确，对于高含硫天然气的生产而言，频繁的对流量计进行清洗和拆卸给生产现场带来了更多的安全风险和工作负担。
3、因此，需要建立一种免拆卸、易清洁且硫沉积对其计量准确性相对影响小的用于含硫天然气流量测量的流量计或计量方法和系统。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是现有对于高含硫天然气的生产而言，频繁的对流量计进行清洗和拆卸给生产现场带来了更多的安全风险和工作负担。
2、本专利技术的第一目的在于提供一种含硫天然气流量测量系统，包括测试管道、示踪剂和/或脱硫剂加注单元以及激光
3、作为一种可能的设计，所述测试管道上还设置有温度测量单元和压力测量单元，所述激光多普勒测速单元通讯连接有数据处理单元，所述数据处理单元均与所述温度测量单元和所述压力测量单元通讯连接。
4、作为一种可能的设计，所述测试管道上设置有两个平行设置的法兰，所述激光多普勒测速单元的激光出射端和设置于两个法兰之间的测试管道垂直设置。
5、作为一种可能的设计，所述示踪剂和/或脱硫剂加注单元包括示踪剂存储结构、脱硫剂存储结构、雾化喷头以及气源存储结构，所述气源存储结构分别和所述示踪剂存储结构以及脱硫剂存储结构连通，所述雾化喷头分别和所述示踪剂存储结构以及脱硫剂存储结构连通，所述雾化喷头设置于所述测试管道内。
6、作为一种可能的设计，所述示踪剂存储结构包括示踪剂存储罐，所述示踪剂存储罐上设置有第一添加口，所述第一添加口上设置有第一封盖。
7、作为一种可能的设计，所述脱硫剂存储结构包括脱硫剂存储罐，所述脱硫剂存储罐上设置有第二添加口，所述第二添加口上设置有第二封盖。
8、作为一种可能的设计，所述气源存储结构和所述脱硫剂存储结构连通的管路上设置有第一阀门；所述示踪剂存储结构和所述气源存储结构连通的管路上设置有第二阀门。
9、作为一种可能的设计，所述雾化喷头和所述示踪剂存储结构连通的管路上设置有第一单向阀，所述雾化喷头和所述脱硫剂存储结构连通的管路上设置有第二单向阀。
10、本专利技术的有益效果为：
11、(1)本专利技术能够满足激光多普勒测速(ldv)技术在含硫天然气测试管道流速测量领域的应用要求，能够实现可视化，测试结果准确。
12、(2)本专利技术在流量计量过程中，可通过测试管道直观的发现是否有硫附着在测试管道内或有硫沉积，当发现有附着物或其他杂质时，可以通过加装硫溶剂，对测试管道进行清洗，清洗过程中不需要停气对测试测试管道的清洗，因此不仅不影响生产，而且降低了清洗负担和安全风险。
13、本专利技术的第二目的在于提供一种基于前述含硫天然气流量测量系统的流量测量方法，包括：
14、启动激光多普勒测速单元且向测试管道内发射两束相干的光波形成测量体，且获得多普勒频移，将多普勒频移传递给数据处理模块；数据处理模块计算出流体的体积流量；
15、当测试管道内出现沉积物时，启动示踪剂和/或脱硫剂加注单元；当沉积物消失时，停止示踪剂和/或脱硫剂加注单元。
16、作为一种可能的设计，所述数据处理模块基于以下原理计算得到：
17、
18、其中，qvs为测试管道内部的体积流量，vn+1为以rn+1为圆环外径和rn为圆环内径的圆环内的环面等效速度。
19、本专利技术的有益效果：
20、本专利技术公开的数据处理模块所基于的原理简单，计算结果准确，且硫沉淀对流量计算结果影响小，因此值得推广使用。
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1.一种含硫天然气流量测量系统，其特征在于，包括测试管道、示踪剂和/或脱硫剂加注单元以及激光多普勒测速单元，所述示踪剂和/或脱硫剂加注单元的出射端设置于所述测试管道内，所述激光多普勒测速单元的激光出射端和所述测试管道垂直设置，所述测试管道由透明材质做成或上开设有可视化窗口。
2.根据权利要求1所述的含硫天然气流量测量系统，其特征在于，所述测试管道上还设置有温度测量单元和压力测量单元，所述激光多普勒测速单元通讯连接有数据处理单元，所述数据处理单元均与所述温度测量单元和所述压力测量单元通讯连接。
3.根据权利要求1所述的含硫天然气流量测量系统，其特征在于，所述测试管道上设置有两个平行设置的法兰，所述激光多普勒测速单元的激光出射端和设置于两个法兰之间的测试管道垂直设置。
4.根据权利要求1所述的含硫天然气流量测量系统，其特征在于，所述示踪剂和/或脱硫剂加注单元包括示踪剂存储结构、脱硫剂存储结构、雾化喷头以及气源存储结构，所述气源存储结构分别和所述示踪剂存储结构以及脱硫剂存储结构连通，所述雾化喷头分别和所述示踪剂存储结构以及脱硫剂存储结构连通，所述雾化
5.根据权利要求4所述的含硫天然气流量测量系统，其特征在于，所述示踪剂存储结构包括示踪剂存储罐，所述示踪剂存储罐上设置有第一添加口，所述第一添加口上设置有第一封盖。
6.根据权利要求4所述的含硫天然气流量测量系统，其特征在于，所述脱硫剂存储结构包括脱硫剂存储罐，所述脱硫剂存储罐上设置有第二添加口，所述第二添加口上设置有第二封盖。
7.根据权利要求4所述的含硫天然气流量测量系统，其特征在于，所述气源存储结构和所述脱硫剂存储结构连通的管路上设置有第一阀门；所述示踪剂存储结构和所述气源存储结构连通的管路上设置有第二阀门。
8.根据权利要求4所述的含硫天然气流量测量系统，其特征在于，所述雾化喷头和所述示踪剂存储结构连通的管路上设置有第一单向阀，所述雾化喷头和所述脱硫剂存储结构连通的管路上设置有第二单向阀。
9.基于权利要求1-8任一项所述含硫天然气流量测量系统的流量测量方法，其特征在于，所述流量测量方法包括：
10.根据权利要求9所述的流量测量方法，其特征在于，所述数据处理模块基于以下原理计算得到：
...【技术特征摘要】
1.一种含硫天然气流量测量系统，其特征在于，包括测试管道、示踪剂和/或脱硫剂加注单元以及激光多普勒测速单元，所述示踪剂和/或脱硫剂加注单元的出射端设置于所述测试管道内，所述激光多普勒测速单元的激光出射端和所述测试管道垂直设置，所述测试管道由透明材质做成或上开设有可视化窗口。
2.根据权利要求1所述的含硫天然气流量测量系统，其特征在于，所述测试管道上还设置有温度测量单元和压力测量单元，所述激光多普勒测速单元通讯连接有数据处理单元，所述数据处理单元均与所述温度测量单元和所述压力测量单元通讯连接。
3.根据权利要求1所述的含硫天然气流量测量系统，其特征在于，所述测试管道上设置有两个平行设置的法兰，所述激光多普勒测速单元的激光出射端和设置于两个法兰之间的测试管道垂直设置。
4.根据权利要求1所述的含硫天然气流量测量系统，其特征在于，所述示踪剂和/或脱硫剂加注单元包括示踪剂存储结构、脱硫剂存储结构、雾化喷头以及气源存储结构，所述气源存储结构分别和所述示踪剂存储结构以及脱硫剂存储结构连通，所述雾化喷头分别和所述示踪剂存储结构以及脱硫剂存储结构连通，所述雾化喷头设...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈荟宇，王辉，袁晓云，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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