專利名稱：用于確定多相流流體的一個或多個流流體特性的振動流量計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及流量計，更特別地涉及用于確定多相流流體(flow fluid)的一個或多 個流流體特性的振動流量計。
背景技術：
諸如Coriolis質(zhì)量流量計和振動密度計等振動流量計通常通過檢測包含流動或非 流動流體的振動管道的運動進行操作?？梢酝ㄟ^處理從與管道相關聯(lián)的運動換能器接收 到的測量信號來確定與管道中的材料相關聯(lián)的性質(zhì)，諸如質(zhì)量流量、密度等等。充滿振 動材料的系統(tǒng)的振動模式通常受到容裝管道和包含在其中的材料的聯(lián)合的質(zhì)量、硬度和 阻尼特性的影響。典型振動流量計包括在管線或其它輸送系統(tǒng)中連接的一個或多個管道并在系統(tǒng) 中傳送例如流體、漿料(slurry)等材料。可以將管道視為具有一組自然振動模式，包括 例如簡單彎曲、扭轉、徑向和耦合模式。在典型的測量應用中，隨著材料流過管道，在 一個或多個振動模式下激勵管道，并在沿著管道間隔開的點處測量管道的運動。通常由 以周期性的方法擾亂管道的致動器來提供該激勵，所述致動器例如為機電裝置，諸如音 圈式驅動器?？梢酝ㄟ^流流體的諧振頻率來獲得流體密度?？梢酝ㄟ^在換能器位置處測 量運動之間的時間延遲或相位差來確定質(zhì)量流速。通常采用兩個此類換能器(或運動敏 感傳感器，pickoff sensor)以便測量流管道的振動響應，且其通常位于所述致動器的上游 和下游的位置處。所述兩個運動敏感傳感器通過電纜連接、諸如通過獨立的兩對導線連 接到電子儀器。該儀器從兩個運動敏感傳感器接收信號并處理該信號以便導出質(zhì)量流速 測量結果。流量計用來執(zhí)行用于多種流體流的質(zhì)量流速和/或密度測量并提供用于單相流 的高精確度。使用振動流量計的一個領域是油氣井輸出的測定。此類井的產(chǎn)物可以包括 多相流，包括液體并且包括可以在流流體中夾帶的氣體和/或固體。因此，油田流流體 可能包括例如油、水、空氣或其它氣體、和/或沙子或其它土壤顆粒。然而，當使用振 動流量計來測量包括夾帶氣體和/或固體的流流體時，流量計的精確度可能明顯降低。 非常期望的是，即使是對于此類多相流而言，所得到的測定仍盡可能地精確。所述多相流可以包括夾帶氣體，尤其是有氣泡的氣流。多相流可以包括夾帶固 體或夾帶固體顆粒、諸如凝結物的混合物等。此外，所述多相流可以包括不同密度的液 體，例如，諸如水和石油組分。各相可以具有不同的密度、粘度或其它性質(zhì)。在多相流中，流管道的振動不一定使夾帶氣體/固體與流流體完全同相地運 動。這種振動異常稱為解耦(或分離，decoupling)或滑動。例如，氣泡可能變得從流 流體解耦，影響振動響應和任何隨后導出的流特性。在流量計振動時，小氣泡通常與流 流體一起運動。然而，較大的氣泡在流管道的振動期間不與流流體一起運動。作為替 代，氣泡可以從流流體解耦并可以獨立地運動，夾帶氣泡在每個振動運動期間比流流體運動得更遠且更快。這不利地影響流量計的振動響應。對于在流流體中夾帶的固體顆粒 也是如此，其中，固體顆粒在增加的顆粒尺寸或振動頻率下越來越可能從流流體的運動 解耦。該解耦甚至可以在多相流包括不同密度和/或粘度的液體的情況下發(fā)生。已發(fā)現(xiàn) 解耦動作作用受到各種因素的影響，例如，諸如流流體的粘度和流流體與外來材料之間 的密度差異。除由氣泡和顆粒的相對運動引起的問題之外，當測量流體的聲速低或流量計的 振動頻率高時，Coriolis流量計可能經(jīng)歷來自聲速(SOS)、或壓縮性的精確度退化效應。 液體具有比氣體高的聲速，但是從兩者的混合物得到最低的速度。在液體中夾帶的甚至 少量氣體也導致混合物的聲速的急劇降低，低于任一相的聲速。流管的振蕩產(chǎn)生聲波，該聲波在流量計的驅動頻率下沿橫向振蕩。當流體的聲 速高時，如在單相流體中，用于跨越圓形管道的橫向聲波的第一聲模處于比驅動頻率高 得多的頻率。然而，當聲速由于氣體到液體的添加而下降時，聲模的頻率也下降。當 聲模和驅動模式的頻率接近時，由于驅動模式產(chǎn)生的聲模的非諧振激勵而導致流量計誤差。對于低頻流量計和典型工藝壓力而言，聲速效應存在于多相流中，但通常相對 于流量計的指定精確度而言是可忽略的。然而，對于在用有氣泡的液體在低壓力下工作 的高頻Coriolis流量計而言，聲速可以低到足以由于驅動和流體振動模式之間的相互作用 而引起顯著的測量誤差。氣泡的尺寸可以根據(jù)存在的氣體的量、流流體的壓力、溫度、以及氣體到流流 體中的混合程度而變。性能的下降程度不僅與總共存在多少氣體有關，而且與流中的單 獨氣泡的尺寸有關。氣泡的尺寸影響測量的精確度。較大的氣泡占用更多的體積并解耦 至更大的程度，導致流流體的密度和測量密度的波動。由于氣體的壓縮性，氣泡可能在 氣體量或質(zhì)量方面變化，不一定在尺寸方面變化。相反，如果壓力改變，則氣泡尺寸可 能相應地改變，隨著壓力下降而膨脹或隨著壓力增大而縮小。這還可能引起流量計的自 然或諧振頻率的變化?，F(xiàn)有技術振動流量計通常被設計為用于約100至300赫茲(Hz)的工作頻率，一 些流量計在500與1000Hz之間的頻率下工作。通常選擇現(xiàn)有技術振動流量計中的工作頻 率，以便有助于流量計設計、生產(chǎn)和操作。例如，現(xiàn)有技術振動或Coriolis流量計被配置 為在物理上是緊湊的且在尺寸方面基本上是統(tǒng)一的。例如，現(xiàn)有技術流量計的高度通常 小于長度，提供低的高度與長度縱橫比H/L和相應的高驅動頻率。流量計用戶優(yōu)選小的 總尺寸，以便簡化安裝。此外，流量計設計一般假設均勻、單相流體流且被設計為在此 類均勻流流體的情況下最佳地工作。在現(xiàn)有技術中，流量計通常具有低的高度與長度縱橫比H/L。直管道流量計的 高度與長度縱橫比為零，其通常產(chǎn)生高驅動頻率。彎曲的流管道通常用來防止長度稱為 主維度并將增大高度與長度縱橫比H/L。然而，現(xiàn)有技術流量計未設計有高的縱橫比。 現(xiàn)有技術中的彎曲或彎管道流量計可以具有例如接近1.3的高度與長度縱橫比。在本領域中依然存在對能夠準確且可靠地測量多相流流體的振動流量計的需 要。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一方面，一種用于確定多相流流體的一個或多個流流體特性的振動 流量計包括流量計組件，包括一個或多個流管道，所述流量計組件被配置為生成對于流流 體而言在預定最小解耦頻率之下的甚低頻響應且生成對于流流體而言在預定最大解耦頻 率之上的甚高頻響應，與外來材料尺寸或外來材料組成無關；以及流量計電子裝置，其被耦接到所述流量計組件且被配置為接收一個或多個甚低 頻振動響應和一個或多個甚高頻振動響應并根據(jù)所述一個或多個甚低頻振動響應和所述 一個或多個甚高頻振動響應確定所述一個或多個流流體特性。優(yōu)選地，所述流量計電子裝置被配置為使得解耦比Ap/Af對于甚低頻而言約為 1 1，并被配置為使得解耦比Ap/Af在甚高頻下對于夾帶氣體而言約為3 1且在甚高 頻下對于夾帶固體而言約等于3/(1+(2 X P p/P f))。優(yōu)選地，所述流量計電子裝置被配置為使得在甚低頻下對于所述流流體而言粘 度關于粒子運動實際上為無窮大，并且被配置為使得在甚高頻下對于所述流流體而言粘 度關于粒子運動實際上為零。優(yōu)選地，所述甚低頻低于預定最小SOS/壓縮性閾值，與外來材料尺寸或外來材 料組成無關。優(yōu)選地，所述甚低頻振動響應對應于在約3.5之上的反斯托克斯數(shù)δ且所述甚 高頻振動響應對應于小于約0.1的反斯托克斯數(shù)δ。優(yōu)選地，所述一個或多個流管道被配置為通過流管道硬度、流管道長度、流管 道縱橫比、流管道材料、流管道厚度、流管道形狀、流管道幾何形狀、或一個或多個振 動節(jié)點位置中的一個或多個的配置來實現(xiàn)所述甚低頻和所述甚高頻。優(yōu)選地，所述振動流量計被配置為在第一彎曲模式和更高彎曲模式頻率下工 作。優(yōu)選地，所述振動流量計在多個頻率下工作以生成多個振動響應，其中，對所 述多個振動響應進行比較，以便確定多相效應的近似開始。優(yōu)選地，所述流量計組件包括兩個或更多個流量計組件，所述兩個或更多個流 量計組件被振動以生成所述甚低頻響應和所述甚高頻響應。在本發(fā)明的一方面，一種用于確定多相流流體的一個或多個流流體特性的方法 包括使振動流量計組件在對于流流體而言在預定最小解耦頻率之下的一個或多個甚 低頻下振動并使振動流量計組件在對于流流體而言在預定最大解耦頻率之上的一個或多 個甚高頻下振動，與外來材料尺寸或外來材料組成無關；接收一個或多個甚低頻振動響應和一個或多個甚高頻振動響應；以及根據(jù)所述一個或多個甚低頻振動響應和所述一個或多個甚高頻振動響應來確定 所述一個或多個流流體特性。優(yōu)選地，所述一個或多個甚低頻導致約1 1的解耦比Ap/Af且所述一個或多個 甚高頻導致對于夾帶氣體而言約為3 1和對于夾帶固體而言等于3/(1+(2 X Pp/Pf))的 解耦比Ap/Af。
優(yōu)選地，所述一個或多個甚低頻導致對于所述流流體而言粘度關于粒子運動實 際上無窮大，且所述一個或多個甚高頻導致粘度實際上為零。優(yōu)選地，所述一個或多個甚低頻在預定最小SOS/壓縮性閾值之下，與外來材料 尺寸或外來材料組成無關。優(yōu)選地，所述一個或多個甚低頻振動響應對應于在約3.5之上的反斯托克斯數(shù)δ 且所述一個或多個甚高頻振動響應對應于小于約0.1的反斯托克斯數(shù)δ。優(yōu)選地，所述振動流量計被配置為在第一彎曲模式和更高彎曲模式頻率下工作。優(yōu)選地，所述振動流量計在多個頻率下工作以生成多個振動響應，其中，對所 述多個振動響應進行比較，以便確定多相效應的近似開始。優(yōu)選地，使所述振動流量計組件在所述一個或多個甚低頻下和在所述一個或多 個甚高頻下振動包括使兩個或更多個振動流量計組件振動。在本發(fā)明的一方面，一種形成用于確定多相流流體的一個或多個流流體特性的 振動流量計的方法包括至少基于預期流流體來確定用于所述振動流量計的至少一個預定甚低頻和至少 一個預定甚高頻，對于所述流流體而言，所述至少一個預定甚低頻在預定最小解耦頻率 之下且所述至少一個預定甚高頻在預定最大解耦頻率之上，與外來材料尺寸或外來材料 組成無關；基于所述至少一個預定甚低頻和所述至少一個預定甚高頻來選擇一個或多個流 管道設計特性，所述一個或多個流管道設計特性被選擇為基本上實現(xiàn)所述至少一個預定 甚低頻和所述至少一個預定甚高頻；以及構造采用所選一個或多個流管道設計特性的所述振動流量計。優(yōu)選地，所述至少一個預定甚低頻導致約1 1的解耦比、/入丨且所述至少一個 預定甚高頻導致對于夾帶氣體而言約為3 1且對于夾帶固體而言約等于3/(1+(2Χρρ/ Pf))的解耦比Ap/Af。優(yōu)選地，所述至少一個預定甚低頻導致對于所述流流體而言粘度關于粒子運動 實際上無窮大且所述至少一個甚高頻導致粘度實際上為零。優(yōu)選地，所述至少一個預定甚低頻在預定最小SOS/壓縮性閾值之下，與外來材 料尺寸或外來材料組成無關。優(yōu)選地，所述至少一個預定甚低頻對應于在約3.5之上的反斯托克斯數(shù)δ且所 述至少一個預定甚高頻對應于小于約0.1的反斯托克斯數(shù)δ。優(yōu)選地，所述振動流量計被配置為在第一彎曲模式和更高彎曲模式頻率下工 作。優(yōu)選地，所述振動流量計在多個頻率下工作以生成多個振動響應，其中，對所 述多個振動響應進行比較，以便確定多相效應的近似開始。優(yōu)選地，使所述振動流量計組件在所述一個或多個甚低頻下和在所述一個或多 個甚高頻下振動包括使兩個或更多個振動流量計組件振動。
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在所有圖中，相同的附圖標記表示相同的元件。應理解的是附圖不一定按比例 繪制。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的振動流量計。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的甚低頻振動流量計。圖3是對于圖表所示的示例中的達到IOOHz的甚低工作頻率而言的解耦效應對比 頻率的圖表。圖4是對于圖表所示的示例中的達到IOOHz的甚低工作頻率而言的解耦相位角φ 對比頻率的相應圖表。圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于甚低或甚高頻振動流量計的解耦比對比密度比的圖表。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的甚低頻振動流量計的一部分。圖7示出舉例說明振動流量計中的多相流中的誤差源的簡單自由體圖示。圖8描繪充滿稠密流流體的振動流量計的管內(nèi)部的半徑的相對輕的顆粒的運 動。圖9示出流管的四分之一振蕩上的顆粒與流體之間的總相對運動，包括重心 (CG)的位置變化。圖10給出顆粒和液體組分的重心的位置。圖11是解耦密度誤差對比顆粒密度 的圖表。圖12是用于流體粘度對比顆粒尺寸的密度誤差的表面圖。圖13是用于流體粘度對比顆粒密度的密度誤差的表面圖。圖14是用于管道振幅對比振動頻率的密度誤差的表面圖。圖15是示出來自Coriolis流量計的甚低頻模式、中頻模式、甚高頻模式的總密度 誤差的模擬結果的圖表。圖16示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的甚高頻振動流量計。圖17是根據(jù)本發(fā)明的用于確定多相流流體的一個或多個流流體特性的方法的流 程圖。
具體實施例方式圖1 17和以下說明描繪特定示例以教授本領域的技術人員如何完成并使用本 發(fā)明的最佳模式。出于教授本發(fā)明原理的目的，已將一些傳統(tǒng)方面簡化或省略。本領域 的技術人員將認識到這些示例的在本發(fā)明范圍內(nèi)的偏離。本領域的技術人員將認識到可 以以各種方式將下述特征組合以形成本發(fā)明的多個變體。結果，本發(fā)明不限于下述特定 示例，而是僅僅由權利要求及其等價物來限制。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的振動流量計5。振動流量計5被設計為測量流流體的流體 特性，包括測量流動或靜止的流流體。在一個實施例中，振動流量計5包括Coriolis流量 計。在另一實施例中，振動流量計5包括振動密度計。振動流量計5包括流量計組件10和流量計電子裝置20。流量計電子裝置20經(jīng)由 引線100連接到流量計組件10并被配置為通過通信路徑26來提供密度、質(zhì)量流速、體積流速、總質(zhì)量流量、溫度中的一個或多個的測量結果、及其它信息。本領域的技術人員 應認識到可以在任何類型的振動流量計中使用本發(fā)明，與驅動器、運動敏感傳感器、流 管道、或振動的工作模式的數(shù)目無關。應認識到流量計5包括振動密度計和/或Coriolis 質(zhì)量流量計。流量計組件10包括一對凸緣101和101'、歧管102和102'、驅動器104、運 動敏感傳感器105和105 ‘、以及流管道103A和103B。驅動器104和運動敏感傳感器 105和105'連接到流管道103A和103B。在一個實施例中，如圖所示，流管道103A和103B包括基本上為U形的流管 道。替代性地，在其它實施例中，所述流管道可以包括基本直的流管道。然而，還可以 使用其它形狀且其在本說明書和權利要求的范圍內(nèi)。凸緣101和101'被附著于歧管102和102'。歧管102和102'可以附著于隔 離物106的相對末端。隔離物106保持歧管102和102'之間的間距，以避免流管道103A 和103B中的不期望振動。當流量計組件10被插入載送被測量的流流體的管道系統(tǒng)(未 示出)中時，流流體通過凸緣101進入流量計組件10，經(jīng)過進口歧管102，在那里，流流 體的總量被指引進入流管道103A和103B，流流體流過流管道103A和103B并返回到出 口歧管102'，在那里，其通過凸緣101'離開流量計組件10。流管道103A和103B被選擇并適當?shù)匕惭b到進口歧管102和出口歧管102'，從 而具有分別關于彎曲軸線W-W和W' -W'的基本上相同的質(zhì)量分布、慣性動量和彈性 模數(shù)。流管道103A和103B以基本平行的方式從歧管102和102'向外延伸。流管道103A和103B被驅動器104沿著關于各彎曲軸線W和W'相反的方向 且在流量計5的所謂第一異相彎曲模式下驅動。然而，如果需要，可以替代性地在第二 異相彎曲模式或更高模式下使流管道103A和103B振動。這可以針對校準或測試活動、 流體粘度測試進行，或者用于獲得不同振動頻率下的測量值。驅動器104可以包括許多 眾所周知的布置之一，諸如安裝到流管道103A的磁體和安裝于流管道103B的反作用線 圈。交流電通過所述反作用線圈而促使兩個管道振蕩。可以由流量計電子裝置20經(jīng)由 引線110向驅動器104施加適當?shù)尿寗有盘?。流量計電子裝置20分別在引線111和111'上接收傳感器信號。流量計電子裝 置20在引線110上產(chǎn)生驅動信號，該驅動信號導致驅動器104使流管道103A和103B振 蕩。流量計電子裝置20處理來自運動敏感傳感器105和105 ‘的左和右速度信號以便計 算質(zhì)量流速。通信路徑26提供允許流量計電子裝置20與操作員或與其它電子系統(tǒng)相交 互的輸入和輸出裝置。圖1的說明僅僅是作為振動流量計的操作示例而提供的且并不意 圖限制本發(fā)明的教導。當作為密度計操作時，流量計5可以測量單相或多相流的密度。多相流密度的 測量存在問題，因為密度測量將受到包括夾帶氣體或夾帶固體的多相流的組分的影響。 流量計5將測量混合物的密度，但通常期望的是密度測量結果僅僅是液體組分的密度， 因為任何夾帶氣體或固體一般將包括不期望的組分。不僅氣泡或固體引起真實混合物密 度的變化，而且解耦及其它多相誤差機制也引起遠離混合物密度的附加誤差。通過確定流管道振蕩的諧振(即自然)頻率在振動流量計中測量密度。流流體 的密度越大，流量計組件10的質(zhì)量越大且總體上流量計組件10的自然頻率越低。流量計5的密度測量與流速無關且可以用流動或不流動流體來測量。流量計5可以測量存在兩個或更多個組分時的密度且可以生成用于多相流流體 的混合物密度P mxture。如果假設不存在由于解耦、不對稱、聲速或其它多相效應而引起 的誤差，則如下面的等式(1)所示，由振動流量計所測量的密度將非常接近于實際混合 物密度。如果流組分的密度是已知的，則可以估計單獨組分的質(zhì)量流速，假設沒有氣泡 滑移。φ項表示該組分的體積分數(shù)。單獨的分數(shù)相加必須為一。
權利要求
1.一種用于確定多相流流體的一個或多個流流體特性的振動流量計(5)，所述振動流 量計(5)包括流量計組件(10)，其包括一個或多個流管道(103A、103B)，所述流量計組件(10) 被配置為生成對于流流體而言在預定最小解耦頻率之下的甚低頻響應且生成對于流流體 而言在預定最大解耦頻率之上的甚高頻響應，與外來材料尺寸或外來材料組成無關；以 及流量計電子裝置(20)，其被耦接到所述流量計組件(10)且被配置為接收一個或多個 甚低頻振動響應和一個或多個甚高頻振動響應并根據(jù)所述一個或多個甚低頻振動響應和 所述一個或多個甚高頻振動響應確定所述一個或多個流流體特性。
2.如權利要求1所述的振動流量計(5)，其中，所述流量計電子裝置(20)被配置為 使得解耦比(Ap/Af)對于甚低頻而言約為1 1，并被配置為使得解耦比(Ap/Af)在甚高 頻下對于夾帶氣體而言約為3 1且在甚高頻下對于夾帶固體而言約等于3/(1+(2Xpp/ P f)) °
3.如權利要求1所述的振動流量計(5)，其中，所述流量計電子裝置(20)被配置為使 得在甚低頻下對于所述流流體而言粘度關于粒子運動實際上為無窮大，并且被配置為使 得在甚高頻下對于所述流流體而言粘度關于粒子運動實際上為零。
4.如權利要求1所述的振動流量計(5)，其中，所述甚低頻低于預定最小SOS/壓縮 性閾值，與外來材料尺寸或外來材料組成無關。
5.如權利要求1所述的振動流量計(5)，其中，所述甚低頻振動響應對應于在約3.5 之上的反斯托克斯數(shù)(S)，并且其中，所述甚高頻振動響應對應于小于約0.1的反斯托克 斯數(shù)⑷。
6.如權利要求1所述的振動流量計(5)，其中，所述一個或多個流管道(103A、 103B)被配置為通過流管道硬度、流管道長度、流管道縱橫比、流管道材料、流管道厚 度、流管道形狀、流管道幾何形狀、或者一個或多個振動節(jié)點位置中的一個或多個的配 置來實現(xiàn)所述甚低頻和所述甚高頻。
7.如權利要求1所述的振動流量計(5)，其中，所述振動流量計被配置為在第一彎曲 模式和更高彎曲模式頻率下工作。
8.如權利要求1所述的振動流量計(5)，其中，所述振動流量計在多個頻率下工作以 生成多個振動響應，其中，對所述多個振動響應進行比較，以便確定多相效應的近似開 始。
9.如權利要求1所述的振動流量計(5)，其中，所述流量計組件(10)包括兩個或更多 個流量計組件(10)，所述兩個或更多個流量計組件(10)被振動以生成所述甚低頻響應和 所述甚高頻響應。
10.一種用于確定多相流流體的一個或多個流流體特性的方法，所述方法包括使振動流量計組件在對于所述流流體而言在預定最小解耦頻率之下的一個或多個甚低頻下振動并使所述振動流量計組件在對于所述流流體而言在預定最大解耦頻率之上的 一個或多個甚高頻下振動，與外來材料尺寸或外來材料組成無關；接收一個或多個甚低頻振動響應和一個或多個甚高頻振動響應；以及根據(jù)所述一個或多個甚低頻振動響應和所述一個或多個甚高頻振動響應來確定所述一個或多個流流體特性。
11.如權利要求10所述的方法，其中，所述一個或多個甚低頻導致約1 1的解耦比 (Ap/Af)且所述一個或多個甚高頻導致對于夾帶氣體而言約為3 1和對于夾帶固體而言 等于 3/ (1+ (2 X P p/ P f))的解耦比(Ap/Af)。
12.如權利要求10所述的方法，其中，所述一個或多個甚低頻導致對于所述流流體而 言粘度關于粒子運動實際上無窮大，且所述一個或多個甚高頻導致粘度實際上為零。
13.如權利要求10所述的方法，其中，所述一個或多個甚低頻在預定最小SOS/壓縮 性閾值之下，與外來材料尺寸或外來材料組成無關。
14.如權利要求10所述的方法，其中，所述一個或多個甚低頻振動響應對應于在約 3.5之上的反斯托克斯數(shù)(δ )，并且其中，所述一個或多個甚高頻振動響應對應于小于約 0.1的反斯托克斯數(shù)(δ)。
15.如權利要求10所述的方法，其中，所述振動流量計被配置為在第一彎曲模式和更 高彎曲模式頻率下工作。
16.如權利要求10所述的方法，其中，所述振動流量計在多個頻率下工作以生成多個 振動響應，其中，對所述多個振動響應進行比較，以便確定多相效應的近似開始。
17.如權利要求10所述的方法，其中，使所述振動流量計組件在所述一個或多個甚低 頻下和在所述一個或多個甚高頻下振動包括使兩個或更多個振動流量計組件振動。
18.一種形成用于確定多相流流體的一個或多個流流體特性的振動流量計的方法，所 述方法包括至少基于預期流流體來確定用于所述振動流量計的至少一個預定甚低頻和至少一個 預定甚高頻，對于所述流流體而言，所述至少一個預定甚低頻在預定最小解耦頻率之下 且所述至少一個預定甚高頻在預定最大解耦頻率之上，與外來材料尺寸或外來材料組成 無關；基于所述至少一個預定甚低頻和所述至少一個預定甚高頻來選擇一個或多個流管道 設計特性，所述一個或多個流管道設計特性被選擇為基本上實現(xiàn)所述至少一個預定甚低 頻和所述至少一個預定甚高頻；以及構造采用所選一個或多個流管道設計特性的所述振動流量計。
19.如權利要求18所述的方法，其中，所述至少一個預定甚低頻導致約1 1的解耦 比(Ap/Af)且所述至少一個預定甚高頻導致對于夾帶氣體而言約為3 1且對于夾帶固體 而言約等于3/(1+(2 X Pp/Pf))的解耦比(Ap/Af)。
20.如權利要求18所述的方法，其中，所述至少一個預定甚低頻導致對于所述流流體 而言粘度關于粒子運動實際上無窮大且所述至少一個甚高頻導致粘度實際上為零。
21.如權利要求18所述的方法，其中，所述至少一個預定甚低頻在預定最小SOS/壓 縮性閾值之下，與外來材料尺寸或外來材料組成無關。
22.如權利要求18所述的方法，其中，所述至少一個預定甚低頻對應于在約3.5之上的反斯托克斯數(shù)(S)且所述至少一個預定甚高頻對應于小于約0.1的反斯托克斯數(shù) ⑷。
23.如權利要求18所述的方法，其中，所述振動流量計被配置為在第一彎曲模式和更 高彎曲模式頻率下工作。
24.如權利要求18所述的方法，其中，所述振動流量計在多個頻率下工作以生成多個 振動響應，其中，對所述多個振動響應進行比較，以便確定多相效應的近似開始。
25.如權利要求18所述的方法，其中，使所述振動流量計組件在所述一個或多個甚低 頻下和在所述一個或多個甚高頻下振動包括使兩個或更多個振動流量計組件振動。
全文摘要
一種用于確定多相流流體的一個或多個流流體特性的振動流量計(5)，所述振動流量計(5)包括一個或多個流量管道(103A、103B)。流量計組件(10)被配置為對于流流體而言生成在預定最小解耦頻率之下的甚低頻響應且對于流流體而言生成在預定最大解耦頻率之上的甚高頻響應，與外來材料尺寸或外來材料組成無關。儀表(100)還包括流量計電子裝置(20)，其被配置為接收一個或多個甚低頻振動響應和一個或多個甚高頻振動響應并根據(jù)所述一個或多個甚低頻振動響應和所述一個或多個甚高頻振動響應確定所述一個或多個流流體特性。
文檔編號G01F1/84GK102016520SQ200980115655
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權日2008年5月1日
發(fā)明者J·魏因施泰因 申請人:微動公司