ICS 75.180.10 E 94
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T7441-2019
水下多相流量计设计、测试和操作推荐做法
Recommended practice for the design, testing, and operation
of subsea multiphase flow meters
2020—05—01实施
2019-11-04发布
国家能源局 发布 SY/T 7441—2019
目 次
前言 1 范围
. III
规范性引用文件 3术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 3.2 缩略语 4多相流量计（MPFM）应用 4.1一般用途 4.2MPFM位置 5设计准则 5.1 功能规范 5.2 主规范 5.3 标准设计参数 5.4 流量计尺寸选型 5.5 性能 5.6 机械设计 5.7 热管理及绝缘 5.8 水下结构接口 5.9 电气连接 5.10 电气封装和印刷电路板 5.11 标记与标识 5.12 辅助设备 6 带放射源的流量计 6.1 概述 6.2 运输和进口 6.3 维修 6.4 弃置可靠性
2
中
10 11 :11
...12
12 .-12
-12 .12 *12 * 12 14 : 14 . 15
7
7.1概述 7.2元余 7.3 可回收性 8测试要求和推荐做法 SY/T 7441—2019
15 15 16 *17 .19 20 **.21
8.1 概述 8.2 设计验证 8.3 鉴定测试 8.4 工厂验收测试 8.5 性能测试 8.6 集成和安装保证调试 9.1 概述 9.2 仪表调试和配置操作和维护
9
21 ..*.21 .....24
10
.· 24 ·24 25 26
10.1 在位检查 10.2 配置参数跟踪审核 10.3 维护参考文献
I1I SY/T74412019
前言
本标准按照GB/T1.1---2009《标准化工作导则 」第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由海洋石油工程专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中海油研究总院有限责任公司。 本标准主要起草人：洪毅、闫嘉钰、胡意茹、孙钦。
III SY/T7441—2019
水下多相流量计设计、测试和操作推荐做法
1 范围
本标准为用于测量的水下流量计（MPFM）的尺寸、规格、系统集成和测试的推荐做法。本标准涵盖了湿气流量计，其为MPFM的一种。水下多采用在线式MPFM，这是本标准主要关注点。
本标准的推荐做法和指导准则适用于研制MPFM的工程人员，在产品整个使用和运行期间，宜组建多学科团队参与相关工作。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO/IECGuide98-3：2008测量不确定度表达指南[Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM : 1995)]
ISO361基本电离放射标志（Basicionizingradiationsymbol） ISO2919放射性保护封闭放射源通用要求和分类（Radiologicalprotection一Sealedradioac
tive sources--General requirements and classification)
ISO7205放射性同位素仪表永久安装仪表（Radionuclidegauges—Gauges designed forperman ent installation)
ISO21482电离辐射警告补充标志（Ionizing-radiation warning—Supplementary symbol） ISO/ISC25010：2011系统及软件工程系统及软件质量要求和评估（SQuaRE）系统及软件
质量模型[Systems and software engineering一Systems and software quality requirements and evaluation (SQuaRE) -System and software quality models)
IEC61000-4电磁兼容性（EMC）[Electromagneticcompatibility（EMC）-Part4] ANSIN14.7-2013放射性物质：A类包装指南放射性物质的数量（Radioactivematerials：
Guidance for packaging type A-Quanties of radioactive materials)
APISpec6A井口装置和采油树设备规范（Specificationforwellhead and christmas treeequipment） APIRP17A水下生产系统的设计及操作通用要求及建议（Designandoperationofsubsea
production systems-General requirements and recommendations)
APISpec17D水下生产系统的设计和操作水下井口装置和采油树设备（Designandoperation of subsea production systemsSubsea wellhead and tree equipment)
APIStd17F水下生产控制系统标准（Standardforsubseaproductioncontrol systems） APIRP17N水下生产系统可靠性及风险管理推荐做法（Recommendedpracticeforsubsea
production system reliability and technical risk management)
APIMPMSCh.20.3石油计量标准手册（MPMS）20.3节多相流的计量【APIManualof petroleum measurement standards (MPMS),Chapter 20.3, Measurement of multiphase flow]
DNV-RP-A203技术鉴定（Technologyqualification） IAEA TS-R-1放射性材料安全运输条例(Regulations for the safe transport of radioactive material)
1 SY/T 7441-2019
3术语、定义和缩略语 3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
精度accuracy 测量值与真值的接近程度。
3.1.2
实际状态 actual conditions 测量状态 measurement conditions 线路状态line conditions 流动状态flow conditions 流体在被测点的压力和温度状态。
3.1.3
分配allocation 确定单个实体（区域、井、油田、协议区块或生产单元）占系统总产能（油藏、生产系统和集输
系统》比重的计算过程。 3.1.4
可用性availability 在满足所需外部条件的前提下，在给定的一段时间或平均时间间隔内系统能够完成所需功能的
能力。
注：高可用性可以通过高可靠性（设备几乎不失效）、可维护性（当设备故障时能很快维修好）或两者结合实现。 3.1.5
标定calibration 同已知精度的标准值进行比较及校准。
3.1.6
贸易 fiscal 与计量相关的，对保管转移、分配、使用费或税收造成经济影响的财务或相关事项。
3.1.7
贸易计量fiscal measurement 用来确定可对各方产生直接经济影响的量值（与保管转移计量对比）的计量系统和程序。
3.1.8
流态 flow regime 管道中的多相流呈现的物理几何状态，各单相（如油、气、水及注人的化学药剂）在空间和时间
的几何分布。
注：如液体占据着水平管道的底部而其上部有气相流动。 3.1.9
相phase 用于表示多种不同成分的混合物中某种成分的术语，特指石油、天然气、水或其混合物中的某种
成分。 3.1.10
压力一体积一温度 pressure--volume-temperature (PvT) 碳氢化合物流体在压力和温度下的各相的行为和物理特性。
2 SY/T7441—2019
注：还包括相对相体积、油气比（GOR）、泡点和烃露点。密度、地层体积系数、压缩性、黏度和组分。 3.1.11
完余redundancy 通过不止一种方式实现要求的功能（如使用相同设备）。
3.1.12
可靠性reliability 设备在给定的生产、环境和使用条件下，在要求的时间段内实现所需功能的能力。
3.1.13
责任工程师responsible engineer 负责MPFM交付和操作的主要工程师。 注：上述作业可由跨学科团队完成，或者拆分给多人完成。
3.1.14
采样sampling 在实际或标准条件下，在上部设施或水下对生产样本进行的采集。
3.1.15
不确定性uncertainty 与计量结果相关的，反映计量数据离散程度的参数。 注：更完整的定义见ISO/IECGuide98-3：2008。
3.1.16
验证validation 证实技术数据和工程模型满足精度要求并与预期应用效果相符合的过程。
3.1.17
检验verification 确定程序、任务、实物产品或模型同其规范符合程度的过程。
3.1.18
虚拟仪表virtual meter 井流预测建模（虚拟流量计系统）是确定井流的一种方法，它采用基于计算机的流动预测建模技
术，并使用井和工艺过程中传感器及仪表的实时数据实现对多相井流的连续预测。 3.1.19
测井well test 通过执行一系列计划的数据采集工作，加深对流体相速率和特定油藏生产井产物特性的认识和
理解。 3.1.20
井流参数轨迹well trajectory 井生产参数随时间的变化轨迹，有时通过流程图或组合图展示。
3.1.21
湿气wet gas 多相流的一种，主要成分是气体，也存在少量液体。
3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 DP：差压（differentialpressure） EFAT：扩展工厂验收测试（extended factoryacceptancetest）
3 SY/T7441—2019
Ess：电气应力筛选（electricalstressscreening ETU：电气测试单元（electrical testunit） FAT：工厂验收测试（factoryacceptancetest） FMECA：故障模式影响及危害度分析（failuremodes，effects，and criticality analysis） GOR：气油比（gas-oil ratio） MPFM：多相流量计（multiphaseflowmeter） MTBF：平均故障间隔时间（meantimebetweenfailure） PCB：印刷电路板（printedcircuitboard） PSL：产品规范等级（productionspecificationlevel） PVT：压力一体积一温度（pressure-volume一temperature） RIT：接收检验（receiveinspectionlevel） ROV：水下机器人(remotelyoperatedvechicle) RSO：辐射安全员（radiationsafetyofficer） SAT：现场验收测试（siteacceptancetest） SCM：水下控制模块（subseacontrolmodule） SIT：系统集成测试（systemintegrationtest） STP：标准温度和压力（standardtemperatureandpressure）
4多相流量计（MPFM）应用 4.1一般用途
MPFM在水下通常用于测井、分配计量、贸易计量、油藏管理和／或流动安全保障（定义见 3.1）。确定MPFM的应用很重要，因为它决定了工厂测试、独立检验、现场维护和操作过程检验的需求等级。
测井用于收集三相流流速，以便确定油井产能和寿命，以及提高产量。提高产量通常要求对不同操作参数影响的理解。MPFM可用于取代或补充上部通常使用的单井测试分离器。取代测试分离器可降低上部载荷，节省额外空间。
MPFM与测试分离器联合使用时，可比单独使用测试分离器更快地采集流动状态数据。此外，它还能瞬时获得测量点的数据。测试分离器在变化工况下需要更长时间识别流动不稳定性。为完全移除测试分离器，宜证明替代的MPFM具有和分离器相似的测量不确定性。此外，宜使用流体样本定期对其进行独立检验，以确认参数配置的合理性。
分配和贸易计量与体积或财务计算共同使用，确定所有权，因此要求最低等级的测量不确定度、 重复性及更高要求的仪表标定。为保证MPFMI满足这些严苛的要求，推荐进行全部操作条件下的流体测试（见8.5）。有关流量计测试和流体采样要求的条款通常作为相关操作合同的一部分。
跟踪流体组分变化的需求决定了油藏管理/流动保障应用。气举、出水和化学注人与流体中各相变化密切相关。相比关注单独测量值，跟踪一段时间内测量值的变化更为重要。因此严格采样、就地标定和独立流体测试要求可以放宽。
所有可能的应用中，不确定度要求宜通过对系统流动保障模型的适当研究确定。该研究宜确定特定流动状态或井轨迹的各体积分数的可接受不确定度。通过研究，责任工程师宜明确流量计应用的不确定度重复性和复现性。严苟的性能特性验证会对经济造成影响，可仪表应用的重要性证明其合理性。
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