世界首套基于超声技术水下两相湿气流量计研制成功

记者9日从天津大学了解到，由该校徐英教授课题组主持研发的世界首套基于超声技术的水下两相湿气流量测量装置近日通过中国船级社CCS的型式认可，并正式发布。

该装置在设计压力、温度、水深、含气率范围、测量精度等关键技术指标方面均已达到国际先进水平。水下两相湿气流量测量装置是深海油气田开发中的关键设备，对中国深海装备关键设备国产化具有重大现实意义。

在天然气采集过程中，管道内常伴有凝析油及地层水等液态介质。陆地油气田传统的计量方法是建设数千平方米的集气计量站，将湿天然气分离成气体、液体两部分才能得出测量结果。天津大学徐英教授课题组经过十余年的自主研发，研制成功了湿气两相流量计，无需气、液分离即可实时气体、液体流量的计量，并成功应用于中国页岩气田、凝析气田、致密砂岩气田及低渗透气田等诸多陆地气田，大幅降低了天然生产成本。

据预测，未来全球50%左右的油气资源将来自海洋。然而深水装备受高压、密封、防腐蚀、流体介质温度、压力、流量变化范围大等苛刻工作条件的限制及高昂的安装使用维护运行成本限制，水下生产系统的关键设备使用寿命通常要求达到20年以上，导致中国深海装备诸多关键部件只能依赖进口。

“如水下流量计单台价格甚至高达数百万美元，且全世界只有4家公司垄断国际市场。”徐英教授介绍，不仅如此，这些产品无一例外依赖于核子射线技，而基于核子射线源这一最关键的感测部件只能依赖进口。

天津大学研制成功的水下两相湿气测量装置解决了这一难题，其方案是将超声技术与异型文丘里技术有机结合，利用二者在湿气测量中的特殊性和优势，形成互补，实现了差压式与速度式流量测量原理的有机融合。在结构设计方面，异型文丘里采用了多射孔取压及内藏环形导压专利设计结构，同时，突破了以压力、温度、差压等关键感测部件原装进口作为流量计基本单元模块的设计思路，大大地节约了成本，预计应用于实际生产后，可将设备制造成本降至50万元人民币左右。