,其作用是通过温度与压力的测量和计算,获得沿程管线中的流体的容积或质量的变化,用于校正测量结果。
[0022]增压泵10是一种可变流量泵,但其调节总有一个范围,当流量达不到标定要求时,在增压泵10的侧面并联一个调节阀一 9。调节阀一 9两端分别连接在增压泵10的两端。通过调整调节阀一 9来达到所需标定流量。
[0023]为便于及时获得流量的参考值,还可以在增压泵10之后的管线上安装一台流量计11。
[0024]因为气源0)2是液态的,容易泵送和增压,因此,在流程中在增压泵10之后设置了换热器14,见图2所示。换热器14的外壳21内灌装导热油22,在外壳21内下部设电加热管24,换热管23位于电加热管24的上面。当然电加热管24和换热管23还可以分开设置在两个容器中,中间使用管线连接。通过在导热油中设置温度传感器25并通过电源26来控制其温度,传感器25、电源26和电加热管24之间用电缆27连接。
[0025]在换热器后设置稳压罐15,其目的是减小因增压泵排出的流量波动所造成的压力波动问题。把稳压罐15设置在此处,是充分利用了超临界气体的可压缩性。一般的稳压罐内是有一个气液界面的,上边部分通常充有氮气,而本装置的稳压罐15内是没有气液界面的。
[0026]被标定流量计19安装在夹持器18内,此处所称夹持器是一个通俗的叫法,流量计的安装方式可以是夹持,也可以是螺纹联接。
[0027]为了标定实验安全和操作方便,阀门一 5、阀门二 6和阀门三17可以是自动开关阀,使用气动开关球阀更易操作。同样地,调节阀一 9和调节阀二 41也可以是自动调节阀。
[0028]节流喷嘴20是多级气嘴串联安装,见图3所示,气嘴33安装在嘴座32上并用压帽34压紧,多级嘴座32串联在一起,前端连接盲堵30,后端连接嘴头35,形成气嘴串,气嘴串安装在套管31内。每级嘴座32可以安装多个气嘴33。实际标定实验中,根据所需压降和流量,计算所需的每级气嘴大小、数量和级数。
[0029]本发明的超临界CCV流量计标定装置的标定方法,其步骤是:
a、关闭阀门一5、阀门二 6、阀门三17,调节阀一 9关到最小状态,调节阀二 41开到最大状态;被标定流量计19安装在夹持器18中;
b、调整气嘴33的数量和大小;
C、运行换热器14使其达到所需标定温度;
d、运打倒液栗2,从储气iipI中向计量iil 3中注入液态CO2;
e、打开阀门二6,运行喂液泵8和增压泵10,调整增压泵10的流量使之达到设计标定值;当压力温度计三16的显示压力达到设计标定值时打开阀门三17 ;
f、调整调节阀二41使压力温度计三16的显示压力达到设计标定值;
g、关闭阀门二6,打开阀门一 5,当压力稳定时,通过称重装置4记录计量罐3的质量为W1,经过时间t后,记录计量罐3的质量为W2;
h、通过下式:
Q =Cff1 -W2) /t计算装置的质量流量。
[0030]本文所述的实施例仅仅为典型实施例,但不仅限于这些实施例,本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改,且都在本发明的范围内,因此,保护范围不仅限于上文的说明,而是根据权利要求来定义,保护范围包括权利要求的标的的所有等价物。
【主权项】
1.超临界CO2流量计标定装置,计量罐(3)安装在称重装置(4)上面,其特征在于,用管线(13)依次连接储气罐(I)、倒液泵(2)、计量罐(3)、阀门一(5)、喂液泵(8)、增压泵(10)、换热器(14)、稳压罐(15)、阀门三(17)、夹持器(18)、节流喷嘴(20)、调节阀二(41)和废气排空装置(42);阀门二(6) —端连接储气罐(1),另一端连接在阀门一(5)和喂液泵(8)之间;压力温度计三(16)设置在稳压罐(15)和阀门三(17)之间的管线上。
2.根据权利要求1所述的超临界CO2流量计标定装置,其特征在于,调节阀一(9)两端分别连接在增压泵(10)的两端。
3.根据权利要求1所述的超临界CO2流量计标定装置,其特征在于,所述的节流喷嘴(20)是多级气嘴(33)串联安装。
4.根据权利要求1所述的超临界0)2流量计标定装置,其特征在于,所述的阀门一(5)、阀门二( 6 )和阀门三(17 )是自动开关阀。
5.根据权利要求4所述的超临界CO2流量计标定装置,其特征在于,所述的自动开关阀是气动开关球阀。
6.根据权利要求1所述的超临界CO2流量计标定装置,其特征在于,所述的调节阀一(9 )和调节阀二( 41)是自动调节阀。
7.根据权利要求1所述的超临界CO2流量计标定装置,其特征在于,所述的增压泵(10)是可变流量泵。
8.根据权利要求1所述的超临界CO2流量计标定装置,其特征在于,所述的换热器(14)的外壳(21)内灌装导热油(22),在外壳(21)内下部设电加热管(24),换热管(23)位于电加热管(24)的上面。
9.权利要求1所述的超临界CO2流量计标定装置的标定方法,其步骤是, a、关闭阀门一(5)、阀门二(6)、阀门三(17),调节阀一(9)关到最小状态,调节阀二(41)开到最大状态;被标定流量计(19)安装在夹持器(18)中; b、调整气嘴(33)的数量和大小; C、运行换热器(14)使其达到所需标定温度; d、运彳丁倒液栗(2),从储气iig (I)中向计量iig(3)中注入液态CO2; e、打开阀门二(6),运行喂液泵(8)和增压泵(10),调整增压泵(10)的流量使之达到设计标定值;当压力温度计三(16)的显示压力达到设计标定值时打开阀门三(17); f、调整调节阀二(41)使压力温度计三(16)的显示压力达到设计标定值; g、关闭阀门二(6),打开阀门一(5),当压力稳定时,通过称重装置(4)记录计量罐(3)的质量为W1,经过时间t后,记录计量罐(3)的质量为W2; h、通过下式:Q =Cff1 -W2) /t 计算装置的质量流量。
【专利摘要】本发明涉及超临界CO2流量计标定装置及其标定方法,用于超临界CO2流量计标定。计量罐安装在称重装置上面,用管线依次连接储气罐、倒液泵、计量罐、阀门一、喂液泵、增压泵、换热器、稳压罐、阀门三、夹持器、节流喷嘴、调节阀二和废气排空装置;阀门二一端连接储气罐,另一端连接在阀门一和喂液泵之间。其标定方法是:关闭阀门,调整调节阀,安装流量计;调整气嘴;运行换热器;从储气罐中向计量罐中注入液态CO2;打开阀门二,运行喂液泵和增压泵,调整流量,当压力达到设计值时打开阀门三;调整调节阀二使压力达到标定值;关闭阀门二,打开阀门一,记录计量罐的质量和时间,计算质量流量。该装置实现了超临界环境下CO2流量标定。
【IPC分类】G01F25-00
【公开号】CN104568082
【申请号】CN201410828130
【发明人】王世杰, 魏伟, 刘建新, 张瑞霞, 王卫明, 韩博, 杨洁
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日