世界首套超聲技術(shù)水下兩相濕氣流量計研制成功

近日，天津大學(xué)徐英教授課題組主持研發(fā)的世界首套基于超聲技術(shù)的水下兩相濕氣流量測量裝置通過中國船級社CCS的型式認(rèn)可，并正式發(fā)布。

在天然氣采集過程中，管道內(nèi)常伴有凝析油及地層水等液態(tài)介質(zhì)。陸地油氣田傳統(tǒng)的計量方法是建設(shè)數(shù)千平方米的集氣計量站，將濕天然氣分離成氣體、液體兩部分才能得出測量結(jié)果。

但是受深水裝備受高壓、密封、防腐蝕、流體介質(zhì)溫度、壓力、流量變化范圍大等苛刻工作條件的限制及高昂的安裝使用維護運行成本限制，水下生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備使用壽命通常要求達到20年以上，導(dǎo)致我國深海裝備諸多關(guān)鍵部件只能依賴進口。

水下流量計單臺價格甚至高達數(shù)百萬美金，且全世界只有4家公司壟斷國際市場。不僅如此，這些產(chǎn)品無一例外依賴于核子射線技，而基于核子射線源這一最關(guān)鍵的感測部件只能依賴進口。

徐英教授課題組經(jīng)過十余年的自主研發(fā)，將超聲技術(shù)與異型文丘里技術(shù)有機結(jié)合，利用二者在濕氣測量中的特殊性和優(yōu)勢，形成互補，實現(xiàn)了差壓式與速度式流量測量原理的有機融合。在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，異型文丘里采用了多射孔取壓及內(nèi)藏環(huán)形導(dǎo)壓專利設(shè)計結(jié)構(gòu)，成功研制了濕氣兩相流量計，無需氣、液分離即可實時氣體、液體流量的計量。

同時，濕氣兩相流量計突破了以壓力、溫度、差壓等關(guān)鍵感測部件原裝進口作為流量計基本單元模塊的設(shè)計思路，大大地節(jié)約了成本，該技術(shù)應(yīng)用于實際生產(chǎn)后，可將設(shè)備制造成本降至50萬元人民幣左右。

該裝置在設(shè)計壓力、溫度、水深、含氣率范圍、測量精度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)方面均已達到國際先進水平。水下兩相濕氣流量測量裝置是深海油氣田開發(fā)中的關(guān)鍵設(shè)備，其研制成功打破了國外技術(shù)壁壘，對我國深海裝備關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化具有重大現(xiàn)實意義。

據(jù)介紹，該裝置已經(jīng)成功應(yīng)用于我國頁巖氣田、凝析氣田、致密砂巖氣田及低滲透氣田等諸多陸地氣田，大幅降低了天然氣生產(chǎn)成本。