煤層氣井測(cè)試的熱式質(zhì)量流量計(jì)
煤層氣井產(chǎn)氣產(chǎn)水剖面是煤層氣開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)管理的重要技術(shù)資料,我國(guó)煤層氣已進(jìn)人規(guī)模開(kāi)發(fā)階段,迫切需要開(kāi)發(fā)配套的測(cè)試技術(shù)。煤層氣井產(chǎn)氣產(chǎn)水剖面測(cè)試是一個(gè)測(cè)試新領(lǐng)域,應(yīng)用于油田氣井測(cè)試的測(cè)試方法、測(cè)試儀器和測(cè)試工藝在儀器尺寸、測(cè)量范圍、測(cè)試工藝等方面不適應(yīng)煤層氣井的測(cè)試要求,因此不能直接應(yīng)用于煤層氣井產(chǎn)氣產(chǎn)水剖面測(cè)試。十五期間,大慶油田測(cè)試分公司針對(duì)煤層氣井產(chǎn)氣產(chǎn)水剖面開(kāi)展了一系列傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究,目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了煤層氣井內(nèi)液面以下產(chǎn)氣剖面的定量測(cè)量。但是液面以上、純氣情況下,產(chǎn)氣剖面的測(cè)量技術(shù)仍是一個(gè)空白,急需開(kāi)發(fā)一種新的測(cè)量技術(shù),以實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)氣剖面的測(cè)試。
熱式質(zhì)量流量計(jì)是利用熱擴(kuò)散原理,通過(guò)流體流量與熱源熱量的熱交換關(guān)系來(lái)測(cè)量流量的流量計(jì)。它具有壓力損失小、沒(méi)有可動(dòng)部件、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、測(cè)量范圍大的特點(diǎn),特別適合于測(cè)量微小流量的氣體流體。
1.熱式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量原理
熱擴(kuò)散式質(zhì)量流量計(jì)的工作原理是在測(cè)量管路中放入兩支鉑電阻,一個(gè)用于測(cè)量環(huán)境溫度的傳感器稱為溫度傳感器,另一個(gè)用來(lái)測(cè)量流體速度的傳感器稱為速度傳感器。測(cè)溫電阻通以較小電流本身不發(fā)熱,測(cè)速電阻通以較大電流產(chǎn)生一定熱量,兩支鉑電阻保持一定的溫差們。當(dāng)無(wú)流體流過(guò)時(shí),兩支鉑電阻溫差ZUI大,當(dāng)有流體流過(guò)時(shí)根據(jù)熱擴(kuò)散原理測(cè)速電阻上的熱量被帶走,測(cè)速電阻和測(cè)溫電阻之間的溫差降低。在流體一定的情況下只需要測(cè)得測(cè)速電阻與測(cè)溫電阻的溫度差就可以得到流體的流速提供給速度傳感器的電功率等于流動(dòng)的氣體對(duì)流換熱所帶走的熱量。即
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