一种新型的车载音速喷嘴气体流量检定系统

本文介绍了一种新型的车载气体涡轮流量计检定系统。该系统由计算机控制一台数控喷嘴切换阀，可以根据流量计的口径自动选择11个音速喷嘴中的任一人对气体涡轮流量计在工况条件下进行检定；同时该系统中还有一台气相色谱仪与音速喷嘴结合起来完成气体质量流量的运算。文章中还介绍了用音速喷嘴检定气体涡流量计的质量流量公式和容积流量公式．以及检定系统的工艺流程图。采用该系统检定气体涡轮流量计，可以由计算机直接进行温度、压力修正、提高检定精度。     

基于PLC的气表检定控制系统设计

应用音速喷嘴法气体流量标准装置检定气体流量计是一项复杂的过程控制问题,检定仪表时,在水环真空泵的作用下,空气分别流经进气管线、被检流量计、喷嘴进口管线、音速喷嘴和喷嘴出口管线,最后经稳压罐,由真空泵排出。根据检定流量的大小,选择不同的气动阀和不同的喷嘴组合,确定所需的检定流量。为了实现气表精准检定,设计了一套基于PLC的气表检定控制系统。该系统以PLC作为基本控制单元,实时采集系统各项参数,应用顺序控制方式实现气表检定过程自动化,自动计算仪表系数、示值误差和重复性,可减轻操作的劳动强度,保证精准检定。     

现场检定用于天然气输送计量的涡轮流量计

本文介绍有关大流量天然气输送计量用涡轮流量计检定装置的设计标准、工作特性及检定方法等问题。装置设在威尼斯(Venice,LA),归美国雪佛龙(Chevron)公司管理和使用,当规定的工作压力为1000Ib/in~2(6.9MPa)时,该装置可测量流量高达500MMscf/D(14.16×10~6Nm~3/d)。该系统包括用于商品天然气计量用的三台12in(DN300)涡轮流量计、一组音速喷嘴和一台与商品气流量计串联使用的标准涡轮流量计。音速喷嘴和标准涡轮流量计作流量校验和检定装置。音速喷嘴依据涡轮流量计标准进行检定。文中分析了气体涡轮流量计现场检定的情况。设在威尼斯的装置成功地证明,对气体流量计进行在线检定,可以保证现场工况条件下气体流量计量更加准确。     

气井临界携液流量计算方法的改进

准确预测气井临界携液流量对于优化气井生产制度、延长气井生产寿命具有十分重要的意义。国内外学者通过对Turner公式中的临界携液系数进行修正,得到了不同的临界携液流量公式,但这些公式普遍忽略了表面张力和气体偏差系数随温度和压力的变化,以及不同临界携液系数对各气田的适用性。针对这2个问题,文中首先修正了临界携液流量公式中表面张力及气体偏差系数的取值方法,并对将其取作常数的误差进行了分析;然后提出了一种利用流温流压梯度测试资料计算各井段天然气参数,并在此基础上反推临界携液系数的方法,利用该方法即可得到适用于不同气田的临界携液系数及临界携液流量公式。实例计算验证表明,改进后的临界携液流量计算方法较常规方法具有更高的准确性。     

井下喷射孔结构压降计算中流量系数的探讨

石油钻采工程中有大量喷嘴、射孔孔眼等喷射孔结构,在复杂工程流体下,其喷射压降计算流量系数选取范围大,严重影响工艺设计和施工安全。为此,基于钻采、压裂和套管射孔中常见的喷射孔结构压降计算公式,分析了影响喷射孔压降计算的主要因素,采用数值模拟方法,得出了圆锥、圆弧带圆柱出口的喷射孔结构流量系数计算公式,并考虑流体物性对流量系数的影响,给出了流量系数的统一计算公式。经实验和数值仿真计算,验证了该流量系数公式的可靠性,为石油钻采工程中喷嘴、射孔孔眼等喷射孔结构的压降计算提供了理论依据。     

计算气井临界携液流量的新方法

准确计算气井临界携液流量具有十分重要的意义。国内外学者在Turner公式的基础上对其携液系数进行修正得到了不同的临界携液流量公式,但这些公式忽略了将表面张力及气体偏差系数取为常数对计算结果的影响,也未考虑不同携液系数对各气田的适用性,因此应用过程中往往存在较大误差。为此,本文首先对公式中的表面张力及气体偏差系数进行了修正,并对忽略这两个参数的变化所产生的计算误差进行了分析,然后探讨了常规公式不具有普遍适用性的原因,并在此基础上提出了一种应用流温流压梯度测试资料推导携液系数并得到目标气田临界携液流量公式的新方法。最后经实例验证表明本文提出的临界携液流量计算新方法相较于常规方法更具准确性和现场适用性。     

临界流文丘里喷嘴标准装置的预热时间试验

采用临界流文丘里喷嘴标准装置进行检定工作时,由于被检表到标准喷嘴之间存在管容,在检定过程中管容内介质的压力和温度会发生一定变化,如果预热时间不够,管容介质温度、压力未达到平衡,对气体流量计的检定,尤其是对小口径气体流量计小流量点的检定会产生不可忽略的影响。为避免出现对被检流量计给出的错误判定结论,特开展了不同长度预通气时间的测试试验。预通气时间越长,测量结果越接近平均值;预通气时间在60 s以上时,测量流量计系数一致性非常好;流量点越大,测量结果一致性越好。     

锥形喷嘴流量系数及水力参数的理论计算方法

通过对锥形喷嘴内流动阻力的分析,推导出锥形喷嘴流量系数的理论计算公式,该公式考试喷嘴结构和流体物理性质及流态的影响,克服以前靠经验取值的不足,具有较为广泛的适用性,计算结果与实验结果基本一致,误差在2．6％以内,并给出喷嘴水力参数和射流水力参数的计算公式,为喷射钻井等工作提供了理论依据。     

用临界流文丘里喷嘴测量气体流量─—ISO9300国际标准（续完）

本文详细地叙述了文丘里音速喷嘴作为国际标准的各项规定，主要包括：名词术语及符号；基本方程；喷嘴结构、设计与安装要求；计算方法与不确定度估算；以及在设计和流量计算时所需要的系数用表。     

标准体积管检定过程中的误差来源

着重介绍了容积法（称重法）检定标准体积管和用标准体积管检定计量体积量（质量）流量计的检定原理及其检定修正公式的理论分析，以及在实际检定过程中各种误差的来源分析，消除或减小各种误差的有效方法。     

音速喷嘴在线标定天然气流量计

本文叙述了用音速喷嘴在线标定差压式天然气流量计。音速喷嘴具有精度高、性能稳定,操作方便等优点,是理想的气体流量标准设备。经过在北京门站(外输计量站)实际使用,并经国家计量院标定和检定。文中还叙述了安装要求与计算方法,以及必要的数据。     

气体超声流量计的在线实流检定

1．检定装置简介 移动式音速喷嘴气体流量标准装置是国家原油大流量计量站于1988年从美国科罗拉多工程实验站（CEESI）引进，用于在线实流检定（测试）标准孔板流量计、气体涡轮流量计、气体超声流量计等。该标准装置为橇装结构，由喷嘴组（16个喷嘴）、数字阀、压力变送器、温度变送器、差压变送器、在线气相色谱仪和数据采集与处理系统组成，可以采集和处理瞬时量（标况体积流量或质量流量）信号和累计量（脉冲）信号，可用于目前国内使用的各种类型天然气流量计的检定。     

用临界流文丘里喷嘴测量气体流量—ISO9300国际标准（续完）

本文详细地叙述了文丘里音速喷嘴作为国际标准的各项规定，主要包括：名词术语及符号；基本方程；喷嘴结构，设计与安装要求；计算方法与不确定度估算，以及在设计和流量计算时所需要的系数用表。     

用临界流文丘里喷嘴测量气体流量—ISO9300国际标准

本文详细地叙述了文丘里音速喷嘴作为国际标准的各项规定，主要包括：名词术语及符号；基本方程；喷嘴结构；设计与安装要求；计算方法与不确定度估算；以及在设计和流量计算时所需要的系数用表。     

自动调节流量分配的喷嘴研究

针对常规自进式喷嘴在水射流径向钻井时可能出现破岩钻孔能力或自牵引驱动力不足的问题,设计了自动调节流量分配的喷嘴。该喷嘴由前向喷嘴、后向喷嘴、探头和节流调节盘组成,探头和调节盘可根据钻进是否遇阻自动调节前、后向流量分配,实现喷嘴在正常钻进和遇阻情况下牵引力和破岩钻孔能力转换。在对喷嘴进行参数设计和对节流调节盘做受力分析后,测试了喷嘴的前、后向流量分配及牵引力、节流盘启动特性和流量自动调节效果等。试验结果表明,在钻进遇阻时,喷嘴前向流量可增加6.7%以上,这说明其自动调节流量分配原理可行,结构参数合理,但样机前、后向流量系数分别只有0.60和0.75,效率偏低,因此喷嘴结构尚需优化。     

离心喷嘴设计方法研究

离心喷嘴内流体流动状态复杂,精确计算喷嘴雾化特性有一定困难,以实验数据为基础的计算图表和经验公式是喷嘴设计的主要依据。实验数据是在特定实验条件下获得的,因而其应用范围受到限制。在忽略轴向速度沿径向变化的条件下,建立了离心喷嘴内流体流动状态的数学模型,从理论上阐述了气芯半径和流量系数与喷嘴结构参数的关系。实验数据与计算结果基本一致。     

国外高压大流量气体计量检定技术评价 二

本部分继续介绍美国、德国、英国和日本的高压大流量计量检定装置的原理、结构、特点、检定过程及其准确度。其中包括Mt法、PVTt法、钟罩法、音速喷嘴法,质量流量计法、激光开普勒流速计法,伺服流量计法等。英国还用液体小型标准体积管,作为高压气体流量检定装置进行了试验。     

基于Fluent的径向水平井旋转射流钻头内外流场数值模拟

运用Fluent软件对径向水平井旋转射流钻头的内外部流场进行数值模拟,提出了利用数值模拟手段计算旋流强度和流量系数的方法。结果表明：流体经导流叶轮加旋后成为强旋流,流经喷嘴收缩段时,速度增加,旋流强度减小,至喷嘴出口时变为弱旋流;叶轮的流量系数小于喷嘴。该分析为旋转射流钻头的结构优化设计和提高破岩效率提供了理论基础。     

薄片非达西流实验的分析研究

当气体流经近井地带时 ,高速气流的非达西效应就非常明显。提出了一种新的半理论方程来预测非达西效应 ,方程还通过实验对应部分模拟出的压降来进行验证 ,实验中的氮气在几个方向以不同的流量注入薄片型的Berea砂岩岩心样品。简化了薄片的几何尺寸和流态来建立了一个分析模型 ,从而提供了一种快速的预测指定方向渗透率和非达西系数的方法。通过对几个方向的数据的处理来找到薄片岩心的最佳修正公式。分析研究表明 ,新的半理论方程能够有效地预测非达西系数。从分析研究中得到的薄片岩心修正公式介于平行模型和串行模型之间 ,但修正公式较接近串行模型的值。通过结合分析研究和数模研究得到了修正公式 ,从而产生了一个通用修正公式 ,此值被认为是对比了文献后最佳Berea砂岩样品修正公式 ,同时从文献中的非达西流动实验结果就能独立地加以估计     

音速喷嘴法气体流量标准装置的研究

介绍了以大气中的空气作为稳定气源,采用常压进气负压检定,以文丘里音速喷嘴组为标准单元构成的气体流量计检定技术。简述了音速喷嘴的原理及计算方法,详细论述了气体流量计检定系统的工作原理、功能、特点以及不确定度。