vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2016-43-4-34-41vdgtu-331Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ЭТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ (ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ; ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ; СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА)TECHICAL SCIENCE POWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL MECHANICAL ENGINEERINGПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА МНОГОФАЗНОГО ПОТОКА НА ОСНОВЕ ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТАAPARATUS FOR MEASURING MULTIPHASE CURRENT DIFFUSION BASED ON THE OPTOACOUSTIC EFFECTВасильевТ. Р.VasilyevT. R.

Васильев Тимур Рафаэльевич аспирант кафедры «Автоматика и управление».

414025, г. Астрахань, ул. Татищева, 16 

Timur R. Vasilyev Postgraduate student, Department Automation and control

16 Tatishcheva Str.,Astrakhan414025,Russia

vasilyev_tr@mail.ruКокуевА. Г.KokuevA. G.

Кокуев Андрей Геннадьевич кандидат технических наук, доцент кафедры «Автоматика и управление». 

414025, г. Астрахань, ул. Татищева, 16 

Andrey G. Kokuev – Cand. Sc.(Technical), Assoc.Prof., Department Automation and control

16 Tatishcheva Str.,Astrakhan414025,Russia

kokuevag@gmail.comАстраханский государственный технический университетРоссияAstrakhan State Technical UniversityRussian Federation2016230320174343441Copyright © Васильев Т.Р., Кокуев А.Г., 20172017Васильев Т.Р., Кокуев А.Г.Vasilyev T.R., Kokuev A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/331

Цель. Цель исследования состоит в создании более совершенного многофазного расходомера, отвечающего метрологическим и техническим требованиям, в устройстве которого отсутствовали бы радиоактивные элементы. Метод. Вместо гамма-излучения в многофазном расходомере предлагается использовать оптико-акустический эффект. Приведена схема разрабатываемого расходомера и описание его работы. Рассматривается также возможность использования оптико-акустического эффекта для создания ультразвукового многофазного расходомера с излучателями высокой мощности. Результат. Проведен анализ современных многофазных расходомеров, в том числе самого популярного, в конструкции которого используются сопло Вентури и гамма-измеритель фракций. Определены преимущества и недостатки многофазных расходомеров. Предложено использовать вместо метода гамма-излучения оптико-акустический эффект. При облучении лазером среды образуются волны давления. По величине давления можно судить о параметрах среды: оптической плотности, плотности среды. Вывод. Главным требованием для многофазного расходомера является достижение точности уровня учета нефти при транспортировке. Многофазные расходомеры позволяют реализовать принцип раздельного учета добываемой газожидкостной смеси при разработке месторождений-спутников и скважин, принадлежащих разным владельцам, т. е. обеспечивают значительный экономический эффект. Доказано, что многофазный расходомер будет играть ключевую роль в оптимизации управления добычей на нефтяных и газовых месторождениях. Необходимо продолжить исследования и проведение ряда экспериментов в целях проверки его метрологических характеристик и возможности реализации. 

Objectives. The purpose of the study is to provide an improved multiphase flow meter that meets the metrological and technical standards, the composition of which would exclude radioactive elements. Method. Instead of gamma radiation, the optoacoustic effect is proposed for use in the multiphase flow meter. The table shows the plan of the flow meter with a description of its assembly. The possibilities of using the optoacoustic effect for creating ultrasonic multiphase flow meter with high power emitters are also considered. Results. An analysis of modern multiphase flow meters, including the most popular, which utilise a nozzle within the design of the Venturi meter gamma densitometer. The advantages and disadvantages of the multiphase flow meters. Instead of the gamma ray method the use of the optical-acoustic effect is proposed. During laser irradiation of the medium, pressure wave were formed. Judging on the basis of pressure readings, the parameters of the medium can evaluated: optical density, medium density. Conclusion. The main requirement for a multi-phase flow meter is to achieve precision oil level readings during transport. Multiphase flow meters allow the principle implementation of the separate developed measure registering the quantity of produced gas-liquid mixture during the satellite fields development and wells belonging to different owners, i.e. offering a significant economic effect. It is evident that the multiphase flow meter will play a key role in optimising production control in oil and gas fields. It is necessary to continue research through series of experiments in order to verify the metrological characteristics and implementation possibilities of the technology. 

многофазные потокирасход многофазного потокамногофазный расходомероптико-акустический эффекттрубопроводэкономический эффект: multi-phase currentflow rate of implementation multi-phase currentmultiphase flow meteroptical-acoustic effectthe pipelineeconomic effectReferencesFalcone G., Hewitt G. F., Alimonti C.Multiphase flow metering.Principles and applications. Elsevier Science, 2009. 328 p.Falcone G., Hewitt G.F., Alimonti C. Multiphase flow metering. Principles and applications. Elsevier Science. 2009. 328 p.Lanasa P. J., Upp E. L.Fluid Flow Measurement. ElsevierInc., 2014. 280p. 3. Васильев Т.Р., Кокуев А. Г.Современные тенденции в развитии многофазных расходомеров// Научный обозреватель. 2014. № 7(43). С. 56–58.Lanasa P.J., Upp E.L. Fluid Flow Measurement. Elsevier Inc. 2014. 280 p.Денисов С. Список физических явлений и эффектов: Справочник. Горький:ГНУНТТ, 1979. 166 с.Vasilyev T.R., Kokuev A.G. Sovremennyye tendentsii v razvitii mnogofaznykh raskhodomerov. Nauchnyy obozrevatel. 2014;7(43):56–58. [Vasilyev T.R., Kokuev A.G. Present tendencies in the development of multiphase flow meters 2014;7(43):56–58. (In Russ).]URL.: http://akin.ru/r_optoac.htm#top. 6. Falcimaigne J., Decarre S.Multiphase Production: Pepeline Transport, Pumping and Metering. Editions Technip, Paris, 2008. 153 p. 7. Handbook of multiphase flow metering. The Norwegian Society for Oil and Gas Measurement, Revision 2, March 2005. 115 p.Denisov S. Spisok fizicheskikh yavleniy i effektov: Spravochnik. Gorky: GNUNTT; 1979. 166 s. [Denisov S. List of physical phenomena and effects: reference. Gorky: GNUNTT Publ.; 1979. 166 p. (In Russ).]Falcone G., Mehdizadeh P.Multiphase flow metering.Society of Petroleum Engineers, 2012. 129 p.Available from: http://akin.ru/r_optoac.htm#top.VieugueV.The Growth of Multiphase Meters and the Key Challenges They Are Addressing.Rogtec Magazine Article. 2010. 98-104p.Falcimaigne J., Decarre S. Multiphase Production: Pepeline Transport, Pumping and Metering. Editions Technip, Paris; 2008. 153 p.Kari JohnsonProjects Proving Merits Of Multiphase. American Oil and Gas Reporter Magazine Article. June 2009.Handbook of multiphase flow metering. The Norwegian Society for Oil and Gas Measurement, Revision 2. March 2005. 115 p.Dr. Stuart L.Scott.Status Multiphase Metering. Rogtec Magazine Article. 2007. 32-47p. 12. Киясбейли А.Ш., Лифшиц Л.М. Счетчики и расходомеры жидкости с овальными шестернями. 1983.144 с.Falcone G., Mehdizadeh P. Multiphase flow metering. Society of Petroleum Engineers. 2012. 129 p.Лепявко А.П. Расходомеры и счѐтчики жидкости и газа. Поверка и калибровка. 2005. 98 с.Vieugue V. The Growth of Multiphase Meters and the Key Challenges They Are Addressing. Rogtec Magazine Article. 2010. 98-104.Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ: Справочник. Книга 22004. 412 с.Johnson K. Projects Proving Merits Of Multiphase. American Oil and Gas Reporter Magazine Article. June 2009.Хансуваров К.И., Цейтлин В.Г. Техника измерения давления, расхода, количества и уровня жидкости, газа и пара.1990. 287 с.Dr. Stuart L. Scott. Status Multiphase Metering. Rogtec Magazine Article. 2007. 32-47.Kiyasbeyli A.Sh., Lifshits L.M. Schyotchiki i raskhodomery zhidkosti s ovalnymi shesternyami. 1983.144 s. [Kiyasbeyli A.Sh., Lifshits L.M. Meters and liquid flow meters with oval gears. 1983.144 p. (In Russ).]Kiyasbeyli A.Sh., Lifshits L.M. Schyotchiki i raskhodomery zhidkosti s ovalnymi shesternyami. 1983.144 s. [Kiyasbeyli A.Sh., Lifshits L.M. Meters and liquid flow meters with oval gears. 1983.144 p. (In Russ).]Lepyavko A.P. Raskhodomery i schyotchiki zhidkosti i gaza. Poverka i kalibrovka. 2005. 98 s. [Lepyavko A.P. Flow meters and counters of liquid and gas. Verification and calibration. 2005. 98 p. (In Russ).]Lepyavko A.P. Raskhodomery i schyotchiki zhidkosti i gaza. Poverka i kalibrovka. 2005. 98 s. [Lepyavko A.P. Flow meters and counters of liquid and gas. Verification and calibration. 2005. 98 p. (In Russ).]Kremlevskiy P.P. Raskhodomery i schetchiki kolichestva veshchestv: Spravochnik. Kniga. 2004. 412 s. [Kremlevskiy P.P. Flow meters and counters number of substances: Handbook. 2004. 412 p. (In Russ).]Kremlevskiy P.P. Raskhodomery i schetchiki kolichestva veshchestv: Spravochnik. Kniga. 2004. 412 s. [Kremlevskiy P.P. Flow meters and counters number of substances: Handbook. 2004. 412 p. (In Russ).]Khansuvarov K.I., Tseytlin V.G. Tekhnika izmereniya davleniya, raskhoda, kolichestva i urovnya zhidkosti, gaza i para. 1990. 287 s. [Khansuvarov K.I., Tseytlin V.G. Technique of measuring pressure, flow, level of liquids, gas and steam. 1990. 287 p. (In Russ).]Khansuvarov K.I., Tseytlin V.G. Tekhnika izmereniya davleniya, raskhoda, kolichestva i urovnya zhidkosti, gaza i para. 1990. 287 s. [Khansuvarov K.I., Tseytlin V.G. Technique of measuring pressure, flow, level of liquids, gas and steam. 1990. 287 p. (In Russ).]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.