G - Physics – 01 – F
Patent
G - Physics
01
F
G01F 1/74 (2006.01) G01F 1/36 (2006.01)
Patent
CA 2103254
An apparatus and method for measuring the flow rates of each component of two-phase now consisting of a gas and a liquid or three-phase flow consisting of water, oil and gas, including a first volumetric flow meter stage, and second and third momentum flow meter stages coupled in a series flow path with the volumetric flow meter stage and in which a velocity ratio between the gas and the liquid in the series flow path is maintained to be one. A processor calculates flow rates of the components of flow by solving volumetric flow and momentum or energy equations defining flow through the first through third stages utilizing a volumetric flow output from the first stage and momentum flux outputs from said second and third stages, and an indicator displays flow of liquid and gas or oil, water and gas components of the flow. To measure three-phase flow, a water-cut meter is provided to determine the amount of water flow, which is then used by the processor to determine the flow of the rest of the liquid. The second and third momentum flow meter stages can be implemented by two separate momentum flow meters or by a single momentum flow meter, such as a venturi flow meter having a venturi nozzle including pressure taps for obtaining at least two differential pressure measurements. In the event that the density or the liquid component is known, a single momentum flow meter stage is sufficient.
Appareil et procédé de mesure des débits de chaque composant d'un écoulement à deux phases comprenant un gaz et un liquide ou à trois phases comprenant de l'eau, de l'huile et du gaz. Cet appareil comprend un étage à débitmètre volumétrique et un deuxième et un troisième étages à débitmètres cinétiques couplés en série avec l'étage à débitmètre volumétrique. Le rapport de vitesse entre le gaz et le liquide dans l'écoulement en série est maintenu égal à un. Un processeur calcule les débits des composants de l'écoulement en résolvant les équations de débit volumétrique et cinétique ou les équations énergétiques représentant l'écoulement du premier au troisième étage à l'aide d'un signal de sortie de débit volumétrique du premier étage et de signaux de sortie de débit cinétique des deuxième et troisième étages. Un indicateur affiche le débit de liquide et de gaz ou d'huile, d'eau et de gaz composant l'écoulement. Pour mesurer le débit de fluide à trois phases, on utilise un appareil de mesure de la concentration en eau permettant de déterminer le débit d'eau, lequel est ensuite utilisé par le processeur pour déterminer le débit du liquide. Les deuxième et troisième étages à débitmètres cinétiques peuvent être réalisés à l'aide de deux débitmètres cinétiques séparés ou d'un seul débitmètre venturi possédant un venturi comprenant au moins deux prises de pression afin d'obtenir au moins deux mesures de pression différentielle. Dans le cas où la densité du composant liquide est connue, un seul débitmètre cinétique est suffisant.
Agar Joram
Farchi David
Agar Corporation Inc.
Bennett Jones Llp
LandOfFree
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