世界首套基于超聲技術(shù)水下兩相濕氣流量計研制成功

記者9日從天津大學了解到，由該校徐英教授課題組主持研發(fā)的世界首套基于超聲技術(shù)的水下兩相濕氣流量測量裝置近日通過中國船級社CCS的型式認可，并正式發(fā)布。

該裝置在設(shè)計壓力、溫度、水深、含氣率范圍、測量精度等關(guān)鍵技術(shù)指標方面均已達到國際先進水平。水下兩相濕氣流量測量裝置是深海油氣田開發(fā)中的關(guān)鍵設(shè)備，對中國深海裝備關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化具有重大現(xiàn)實意義。

在天然氣采集過程中，管道內(nèi)常伴有凝析油及地層水等液態(tài)介質(zhì)。陸地油氣田傳統(tǒng)的計量方法是建設(shè)數(shù)千平方米的集氣計量站，將濕天然氣分離成氣體、液體兩部分才能得出測量結(jié)果。天津大學徐英教授課題組經(jīng)過十余年的自主研發(fā)，研制成功了濕氣兩相流量計，無需氣、液分離即可實時氣體、液體流量的計量，并成功應(yīng)用于中國頁巖氣田、凝析氣田、致密砂巖氣田及低滲透氣田等諸多陸地氣田，大幅降低了天然生產(chǎn)成本。

據(jù)預測，未來全球50%左右的油氣資源將來自海洋。然而深水裝備受高壓、密封、防腐蝕、流體介質(zhì)溫度、壓力、流量變化范圍大等苛刻工作條件的限制及高昂的安裝使用維護運行成本限制，水下生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備使用壽命通常要求達到20年以上，導致中國深海裝備諸多關(guān)鍵部件只能依賴進口。

“如水下流量計單臺價格甚至高達數(shù)百萬美元，且全世界只有4家公司壟斷國際市場。”徐英教授介紹，不僅如此，這些產(chǎn)品無一例外依賴于核子射線技，而基于核子射線源這一最關(guān)鍵的感測部件只能依賴進口。

天津大學研制成功的水下兩相濕氣測量裝置解決了這一難題，其方案是將超聲技術(shù)與異型文丘里技術(shù)有機結(jié)合，利用二者在濕氣測量中的特殊性和優(yōu)勢，形成互補，實現(xiàn)了差壓式與速度式流量測量原理的有機融合。在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，異型文丘里采用了多射孔取壓及內(nèi)藏環(huán)形導壓專利設(shè)計結(jié)構(gòu)，同時，突破了以壓力、溫度、差壓等關(guān)鍵感測部件原裝進口作為流量計基本單元模塊的設(shè)計思路，大大地節(jié)約了成本，預計應(yīng)用于實際生產(chǎn)后，可將設(shè)備制造成本降至50萬元人民幣左右。