] 按照示例實施例,科里奧利井口測量設備具有經由對管驅動功率的測量來檢測液 體流中甚至很小量的夾帶氣體的能力,其被已知為診斷驅動增益。驅動增益是對于保持科 里奧利測量計的流管振動為恒定幅度所需的驅動功率量的量度。對于氣體或者液體的單相 測量而言,驅動增益是低且穩定的,因為需要相對少的功率來使結構W其自然頻率進行振 動。然而,當即便在液體中存在少量氣體或者在氣體中存在少量液體時,對于振動所需的驅 動功率顯著增大。運使得驅動增益成為對于夾帶氣體而言非常可靠的檢測診斷。
[0057] 然而,氣體不是影響驅動增益的僅有條件。按照本實施例,例如,每一個直接井口 測量設備具有在測量計中的流體是單相時確定的不同基線驅動增益。不同測量計基線歸因 于流管的大小和各種組件的阻尼(damping)。另外,在給定的測量設備內,每一個單獨的單 元或者序列號具有稍微不同的基線驅動增益。另外地,流體粘度也可W影響驅動增益。較高 粘度液體導致稍微較高的驅動增益。雖然傳感器模型和流體粘度兩者都不會影響驅動增益 到夾帶氣體影響驅動增益的程度,但是理想地,運些效果都應該被補償,W便慮及對夾帶氣 體的最敏感檢測。
[0058] 氣體的存在被說成是在驅動增益超過闊值時存在。在一個實施例中,驅動增益闊 值可W通過使用在工廠處測試期間或者測量計校準期間建立的工廠基線驅動增益值來確 定。運消除了給定測量設備或者序列號在基線驅動增益上的變化。在另一個實施例中,驅動 增益闊值可W通過用于在操作期間建立各種闊值水平的算法來確定。例如,約0%氣體體積 比值驅動增益可W在流動和密度參數穩定時建立,因為在W上提及的對驅動增益的影響 中,只有多相條件典型地導致增大的噪聲。在實現中,運可W設及針對已知的粘度和/或所 測量的出水量做出校正,因為運兩者都可能對驅動增益具有小影響。此外,在使用基線驅動 增益和驅動增益闊值算法對W上影響進行補償之后,驅動增益闊值可W被降低,W更準確 地檢測非常低的氣體體積比值的存在。運可W導致在報告僅有液體測量值時的更高準確 度。在又另一個實施例中,驅動增益闊值可W通過在本測量設備的安裝期間或者在每一個 井處作為啟動過程的一部分所建立的基線值而確定。
[0059] 在驅動增益低且穩定時,氣體不存在于管道中,并且可W假設所有測量在正常的 流量計規范內是準確的。許多井僅僅設及間歇的夾帶氣體(除了其他名稱之外,尤其被稱為 "段塞"),并且在一小時或者一天的過程內,可能存在其中不存在氣體的時間間隔。在該時 間期間,驅動增益低且穩定,并且由測量計做出的流速、密度和任何其他測量結果可W是可 信的,并被輸出給用戶或者被記錄W用于統計分析。運將允許在低驅動增益的該時段處對 出水量、油流速和水流速的準確確定,因為在該時間處滿足針對W下等式的要求: 1 .爭()'爭嗔W亡' I 其中與如和辯0是在流體中的油和水的相應的體積比值,并且.換,和載,是水和油的相應 的已知密度。第一等式說明了各相的體積比值總和為1,并且第二等式說明了所測量的密度 是油和水分量的加權和。流量計電子器件可W使用W上等式來確定不存在氣體情況下的相 比值。如果夾帶了氣體,則實際存在=相比值,并且因此W上等式無效。不像相比值、出水量 和單獨的油/水流速(其可能在存在氣體的情況下是不準確的),總混合質量或者體積流速 可W在任何時間處W更合理的準確度輸出,因為其不依賴于等式1和2。在實施例中,測量結 果輸出可W采用瞬時值的形式,或者采用在特定時間間隔之上的平均值的形式。
[0060] W示例而非限制的方式,直接井口測量設備可W具有兩種輸出模式。測量設備可 W單獨地或同時地在運些模式下進行操作。在示例實施例中,在運些模式的每一個模式下 的輸出變量可W是類似的;并且在其他實施例,可W包括變量被如何處理和輸出方面的不 同。例如,變量輸出可W包括但不限于:流動變量、診斷信息和用戶警報。在實施例中,流動 變量(也被稱為定量變量)可W包括但不限于:質量流、體積流、密度、出水量、和凈采油量。 在實施例中,診斷信息(也被稱為定性變量)可W包括但不限于:溫度、流動變量的準確度方 面的置信水平、對多相條件的檢測、在其期間可W檢測氣體(由流的質量、體積或者時間分 量所加權)的快照(snapshot)時間間隔(如在W下段落中限定)的持續時間、W及關于多相 條件的信息;例如,氣隙比值、W及連續或者段塞氣體夾帶。
[0061] 圖4示出了按照示例實施例的第一輸出模式的井口測量設備的方法的流程圖。為 了方便,第一輸出模式將貫穿本描述被稱為"快照"模式。按照圖4,井口測量設備被并入到 井口產地的單獨井口上。作為設定的一部分,在401中,測量設備包括可定制的設置和配置, W有益于設備的操作者。例如,配置和設置可W由井位調查或者井測試、地理位置、井類型 (例如,自由流動或者輔助提升(assisted lift))、流速、密度、W及在所測量流體中的夾帶 氣體的行為所確定。因此,操作者可W確定測量設備的適合設定,包括什么輸出對于特定井 位是適當的。例如,按照快照模式,適當的設定可W包括但不限于:用于井性能測量的預定 快照時間間隔(如下討論的)、所確定的驅動增益闊值(如之前解釋的)、用于多相條件的性 質和嚴重程度的檢測的闊值水平、W及由操作者所需的特定輸出變量。
[0062] 在402中,在各種配置和設置開始時,測量設備準備好進行操作。作為實施例,在快 照模式下,啟動快照時間間隔時鐘(403)。在該模式下,例如,快照時間間隔由操作者確定, 或由測量設備基于流動條件自動確定,并且可W在持續時間中是統一的或者非統一的。在 快照時間間隔結束時,輸出每一個變量的平均值。然而,為了改進流動變量的輸出的準確 度,平均可W僅僅在驅動增益低于驅動增益闊值時發生(404)。在其中驅動增益高于驅動增 益闊值的快照時間間隔的持續時間期間,在405中,停止對流動變量的連續平均;然而,測量 設備可W依然監測流,W便確定W上提及的診斷信息W及用戶警報。在該實例中,測量設備 操作來對其他變量或者定性變量(其不需要測量的高準確度,或者不由于夾帶氣體的存在 而在本質上歪曲)的值進行連續平均。例如,運些變量可W包括但不限于:溫度、氣隙比值或 者與當前快照時間間隔相關的置信指示符(405)。當快照時間間隔完成時(406);例如,當所 啟動的快照時間間隔等于預定快照時間間隔時,分別輸出針對每一個變量的單個平均數據 值。在407中,如果貫穿整個快照時間間隔存在嚴重的多相條件,則在一個實施例中,例如流 動變量的一些變量可能不被報告或者可能與低置信水平指示符一同報告。在該實例中,可 W輸出定性變量的平均值。而且,用戶警報可W被生成為在相應快照時間間隔期間未獲得 針對流動變量的準確測量值的警告。
[0063] 在快照模式方面,在確定置信水平指示符中的因素包括但不限于:在其中夾帶氣 體嚴重程度超過驅動增益闊值的快照間隔期間行進通過測量設備的質量百分比、W及在其 中夾帶氣體嚴重程度超過驅動增益闊值的快照間隔期間的時間百分比。在快照模式方面, 置信測量可W在快照時間間隔過程之上被確定。例如,在快照時間間隔結束時,單個置信值 針對特定快照時間間隔而輸出。而且,在其中輸出兩個或者更多平均數據變量的實例中,單 個置信值在快照時間間隔結束時分別針對每一個平均數據變量而輸出。
[0064] 有利地,使用快照模式可W允許用戶僅僅查看在驅動增益低于驅動增益闊值時所 測量的數據值,并且因此更加準確。因此,使用快照模式可W減少被輸出的數據值的量,可 W允許操作者視覺化數據值中更長期的趨勢,并且可W過濾掉由多相條件創建的流數據值 中的可變性和不準確性。
[0065] 圖5示出了按照示例實施例的第二輸出模式的井口測量設備的方法的流程圖。為 了方便,貫穿本描述,第二輸出模式可W被稱為"瞬時"模式。按照圖5,井口測量設備被并入 在井口產地的單獨的井口上。在501中,作為設定的一部分,測量設備包括可定制的設置和 配置,W便有益于設備的操作者。例如,配置和設置可W由井位調查或者井測試、地理位置、 井類型(例如,自由流動或者輔助提升)、流速、密度、W及在所測量流體中的夾帶氣體的行 為所確定。因此,操作者可W確定測量設備的適當設定,包括什么輸出對于特定井位是適當 的。例如,按照瞬時模式,適當設定可W包括但不限于:用于井性能測量的瞬時模式(如下討 論的)的輸出統一速率、所確定的驅動增益闊值(如之前解釋的)、用于多相條件的性質和嚴 重程度的檢測的闊值水平、由操作者所需的特定輸出變量、W及要在瞬時模式期間保持并 且W預定速率輸出的特定測量數據值(如果存在的話)。
[0066] 在各種配置和設置開始時,測量設備準備好進行操作(502)。類似于快照模式,在 瞬時模式下,數據輸出的量可W由測量設備確定,或者可W由用戶設置。然而,與快照模式 相反,例如,每一個數據值是測量設備的瞬時