油氣水三相流裝置的研究與控制.pdf

1、多相流實驗裝置是研究油氣水多相流問題的重要手段，無論是在理論問題研究還是在工程實際研究中均占有重要的地位。多相流實驗裝置以小型室內(nèi)實驗裝置為主，它廣泛存在于各個多相流研究機構(gòu)中。 正因為如此，天津大學(xué)自動化學(xué)院檢測技術(shù)與自動化裝置專業(yè)也于2003年開始籌建小型油氣水三相流裝置。本著投資少、功能強的思路，本論文對油氣水三相流實驗裝置各部分設(shè)計及控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究。該裝置具有0-90度可調(diào)角度模擬井筒實驗段和DN50管徑40m

2、長水平環(huán)管實驗段；可實現(xiàn)水氣、油氣、油水、油氣水多種多相流；可生成泡狀流、彈狀流、混狀流、環(huán)狀流、霧狀流等多種流型。裝置的單相計量管排采用了組合儀表測量方式，該方式保證了流量計均在正常流量段工作，提高了計量精度、降低了成本。實驗裝置建成后水計量精度在0.5-380m3/d范圍內(nèi)達(dá)到±0.5％，油計量精度在0.5-216m3/d范圍內(nèi)達(dá)到±0.5％，氣計量精度在6-5400m3/d范圍內(nèi)達(dá)到±1.0％，保證了實驗的要求。油氣水三相流實驗裝

3、置的控制系統(tǒng)采用了PC-BASED系統(tǒng)，控制系統(tǒng)硬件由工控機與數(shù)據(jù)采集卡組成，這種結(jié)構(gòu)有利于系統(tǒng)數(shù)據(jù)快速傳輸，且易于擴展，為裝置的使用帶來了方便?？刂葡到y(tǒng)的上位控制軟件由組態(tài)軟件MCGS與VisualBasic混合編程實現(xiàn)，MCGS開發(fā)控制軟件的界面，VisualBasic處理系統(tǒng)采集的信號，兩者通過專用接口完成通訊。這種獨特的開發(fā)模式縮短了軟件開發(fā)周期，降低了開發(fā)成本，提高了軟件的適用性。油氣水三相流實驗系統(tǒng)建成后流量調(diào)節(jié)精度達(dá)到1.