世界首套超聲技術水下兩相濕氣流量計研制成功

近日，天津大學徐英教授課題組主持研發的世界首套基于超聲技術的水下兩相濕氣流量測量裝置通過中國船級社CCS的型式認可，并正式發布。

在天然氣采集過程中，管道內常伴有凝析油及地層水等液態介質。陸地油氣田傳統的計量方法是建設數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果。

但是受深水裝備受高壓、密封、防腐蝕、流體介質溫度、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，水下生產系統的關鍵設備使用壽命通常要求達到20年以上，導致我國深海裝備諸多關鍵部件只能依賴進口。

水下流量計單臺價格甚至高達數百萬美金，且全世界只有4家公司壟斷國際市場。不僅如此，這些產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鍵的感測部件只能依賴進口。

徐英教授課題組經過十余年的自主研發，將超聲技術與異型文丘里技術有機結合，利用二者在濕氣測量中的特殊性和優勢，形成互補，實現了差壓式與速度式流量測量原理的有機融合。在結構設計方面，異型文丘里采用了多射孔取壓及內藏環形導壓專利設計結構，成功研制了濕氣兩相流量計，無需氣、液分離即可實時氣體、液體流量的計量。

同時，濕氣兩相流量計突破了以壓力、溫度、差壓等關鍵感測部件原裝進口作為流量計基本單元模塊的設計思路，大大地節約了成本，該技術應用于實際生產后，可將設備制造成本降至50萬元人民幣左右。

該裝置在設計壓力、溫度、水深、含氣率范圍、測量精度等關鍵技術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中的關鍵設備，其研制成功打破了國外技術壁壘，對我國深海裝備關鍵設備國產化具有重大現實意義。

據介紹，該裝置已經成功應用于我國頁巖氣田、凝析氣田、致密砂巖氣田及低滲透氣田等諸多陸地氣田，大幅降低了天然氣生產成本。