突破多相流测试领域的行业共性难题，应用新思路来解决油气水多相流计量问题。
编辑 | 大安
石油行业油气水多相计量问题始于上世纪80年代，是油气开采领域的核心关键技术之一。近年来，人们尝试使用测量领域的几乎所有新技术来研发油气水多相三相流量计，但是仍然难以满足行业要求，致使石油行业普遍认为油气水混相计量是一个世界性难题。中国科学院力学研究所多相流体力学研究团队（安徽中科引力科技有限公司核心团队）长期在多相流领域进行深耕，创造性地提出利用流体静力学的新思路来解决油气水多相流计量问题，突破了多相流测试领域的行业共性难题。
01. 学术界和工业界的共性难题
油气水三相流量计量问题通常需要测量油气水各相的速度、各相的含率、以及压强与温度等参量。但是油气水多相流是一个复杂的多变量的时变过程，其流动特性异常复杂，测量技术存在诸多难以克服的挑战。石油工业中的油气水多相流动复杂性主要体现为流动特征参数多、流动过程中含水率和含气率瞬息万变、流型变化多端、物性参数（密度、粘度、表面张力、蜡含量、沥青质含量等）千差万别，这些因素使得油气水多相流的测量长期困扰学术界和工业界，致使经过近四十年的探索与发展，油气水各相速度和含率的准确测量问题仍没有得到圆满的解决，导致至今没有商业化的多相流量计能完全满足工业应用的实际要求。
02. 理想的多相流量计性能要求
从事石油工业的大多数研究人员和工程技术人员比较一致地认为到目前为止还没有理想的多相流量计问世，但对多相流量计应有的目标性能的看法却比较趋同。一个理想的多相流量计应该在相含率宽范围变化时仍具有高的测量精度，这些测量精度指标和适用的相含率的变化范围指标应该怎样确定呢？世界一些主要石油公司回顾了他们对多相流量计性能的需求，结合多相测量技术发展的现状，基本认同这样的相含率变化范围和测量精度的指标：单井测量时气相的体积含率范围0-99%，水含率范围0-90%，总液相流量和气相流量的相对误差小于5%-10%这个范围。作为分配计量使用则要求多相流量计有更高的测量精度，含水率测量的绝对误差应小于2%。
03. 海洋平台亟需的多相流量计
海洋石油平台油气水多相计量问题面临更为特殊的使用场景，其本质上是在有限时间和空间内对大量的采出液进行流量测量的问题。众所周知，海洋石油平台的造价十分昂贵，且与平台设计承重和平台面积密切相关，所以体积小巧却又量程大的流量计具有重大的经济价值。在传统的海洋石油平台生产系统中，油井产出液需要输送到测试分离器中，经分离后使用单相流量测量技术得到各相的流量，而测试分离器本身造价高、体积大占据宝贵的平台空间，如果使用多相计量技术在每口井安装多相流量计，或者使用多通阀切换每口井的测量，就可以省去测试分离器，可以大幅度节省平台空间和建造及安装投资成本。
04. 突破油气水计量困境
在国家重大科学仪器设备开发专项和中国科学院战略性先导专项支持下，安徽中科引力科技有限公司核心团队（中国科学院力学研究所团队）自主研发的多相流量计可以实现油田单井采出液的实时在线测量，可计量油气水各相的瞬时和累积流量，具有测量精度高、实时测量、体积小、无放射源、超大量程比、适用范围宽等显著优点，技术水平处于国际领先地位。
该产品能够适用于海洋平台和陆上的单井、汇井环境。该产品采用全新的技术原理，通过巧妙的结构设计和独有的模型算法，测量过程与油-气-水三相含率、流型无关，与原油粘性无关，与各相流速和相分布等参数无关，实时输出多相流量数据（体积流量、质量流量），在全球范围率先实现了油-气-水快速高精度非分离测量。
05. 国家重大专项成果多相流量计的特点和优势
● 测量精度高（各相测量不确定度＜±3%）
● 测量精度与原油物性无关、与多相流型无关、与各相含率无关
● 超大量程比（最小和最大流量测量范围达到 1:200）
● 超大气液比（工况条件下达到 10:1，标况条件下可达100:1）
● 能用于间歇出液油井，并实现准确计量
● 实时在线、体积小巧紧凑
● 测量过程简单，界面友好，操作方便，无需复杂培训
● 无放射源，绿色环保，安全可靠、便于监管
● 机电一体化设计
● 测量结果支持无线/有线数据传输
1、测量精度高
中科引力公司主营的多相流量计采用全新的测量原理、巧妙的结构设计和独有的模型算法，测量过程与油-气-水三相含率、流型无关，与原油粘性无关，与各相流速和相分布等参数无关，各相测量不确定度＜±3%，在全球范围率先实现了油-气-水快速高精度非分离测量。
2、实时采集测量数据
可快速有效检测单井油气水各相产量，可提供油气水各相瞬时和累积体积及质量流量，便于油田掌握油藏和生产情况，为油田分析决策和数字化油田提供基础数据。
3、无放射源 安全环保
中科引力公司主营的油气水多相流量计采用无放射源技术，简化了油田监管手续，有效控制建造成本，使用安全且便于油田生产操作和设备维护。
06. 技术指标
07. 工程应用业绩
根据客户需求，围绕油气田开发过程中的全方位技术服务，主要包括以下几个方面：
1. 试采阶段的计量测试服务。油田在试采阶段需要监测单井动态，便于了解油藏情况及确定最佳生产工艺，使用中科引力多相流量计可以实现快速连续实时监测。
2. 生产阶段的计量测试服务。可以取代陆上油田传统的玻璃管量油计量系统和海洋平台的测试分离器，配合使用中科引力公司自主研发的高可靠性液压多通阀可以实现自动选井计量。
3. 勘探测试及移动测试服务。中科引力公司车载式移动多相流量计可以用于新开采井或者边际油田的油气计量服务。
08. 团队介绍
每一个厉害的技术背后都有一个厉害的团队。让我们来认识一下安徽中科引力科技有限公司.
依托重大科学仪器设备开发专项成果成立的安徽中科引力科技有限公司，是由中国科学院力学研究所、北京惠博普能源技术有限责任公司、陕西先导光电集成科技投资合伙企业、合肥晨熹能源科技合伙企业共同出资设立的国有控股企业。
公司主要研发、生产和销售石油化工行业的油气水多相流量计和相关配套设备。主营的多相流量计能及时准确掌握油井的油气水产出规律，为生产决策提供量化数据，并能有效促进油气田降本增效、精简地面工程、优化生产管理，为向数字化油田转型提供有效支撑。
1. 拥有强大的专家团队
公司核心团队拥有丰富的管理经验和专业技术，董事会成员包括中国工程院院士曾恒一；力学所研究员、国务院特殊津贴专家吴应湘；创业板上市公司总裁黄松等人士，在石油装备研发、设计、制造、管理等方面拥有丰富的经验。
2. 专业多相计量软件
独立自主开发的油气水多相计量软件，实时在线输出油气水瞬时/累积体积流量和质量流量，操作界面友好直观。
3. 高质量的合作伙伴
公司作为中国科学院力学研究所控股企业，核心团队成员来自于中国科学院，与国内外油气水多相流相关技术团队有长期友好合作。与中海油、中石油、中石化等建立了合作关系。
