用于流体传输管道的装置、相关的方法和系统的制作方法
【专利摘要】一种用于取样流体传输管道中的多相流体的装置包括：工艺流体导管，其包括连接到上游部分和下游部分的盲腿；以及其中，在该盲腿中提供流体取样口。
【专利说明】用于流体传输管道的装置、相关的方法和系统
【技术领域】
[0001]该发明涉及用于流体传输管道的装置、相关的方法和系统，尤其在油气田(石油和天燃气)探測和生产中传输多相流体(例如石油、水和天燃气的混合物)时使用。它尤其是应用于使多相流体能够在地上(通常称为“地面之上”)或水下(通常称为“海底”)位置处进行取样操作。它尤其可以用于使得流体能够取样，以允许对多相和/或“湿气(wet gas)”(定义见下文)流体应用中的液体与气体进行測量操作。
【背景技术】
[0002]多相流体通常包括气体和液体组分，且ー个例子可以是:从地上或海底井中提取的井内液气流，其包括天燃气、石油、水以及ー些盐组分的混合物。上述的混合物在它的气体和液体组分的比例方面可以有相当大的差別。在本发明的上下文中，术语“流体”包括单独的液相(包括多种液相液体，例如石油和水的混合物)、単独的气相或者气相和液相的组
ム
ロ o
[0003]具有非常高的气体体积分数(gas volume fraction,gvf)的多相混合物被称为冷凝物或“湿气ー种用于烃的气态混合物的地质学术语，该烃的气态混合物包括具有分子量比甲烷重的显著数量的化合物。上述的湿气流体通常具有大约95%以上的gvf，其相应的气液比(gas liquid ratio，glr)在20以上。通常地，上述流体也包括其它非烃化合物，例如ニ氧化碳、硫化氢、氮、氧和水。
[0004]用于从烃井眼中取样流体的ー种布置通过us6435279获知，其中，多相流体使用自走式水下运载工具从井眼收集。该运载工具包括收集装置和存储装置，且布置为从井眼中收集多相流体的样品并且在存储装置中存储该收集的流体。然后该运载工具移动到ー个位置，在该位置处收集的流体样品可以被回收以使得在收集的样品上能够执行測量操作。
[0005]关于这个已知布置的一个缺点是，在井眼中从取样点处取得样品操作与在远程位置处测试样品操作之间，压カ和/或温度没有保持不变，即，不一定保持等压和等温的状态。这可能危害样品质量，即各相的代表性，且可能限制样品的有效性。因此，在样品测量位置处的气/液比可能代表不了样品提取位置处的气/液比。而且，在多相之间可能发生相转变和/或质量转移，结果导致样品不具备组成成分的代表性。优选的是取样过程不改变相的组成。
[0006]对于多相流量计，用于更新压カ-体积-温度数据目的的样品必须在靠近多相流量计处取得，否则取样流体的液体和气体组分在管道中其它地方由于不同的压カ和温度可能会不同，并且在高压下在石油内部可能会释放ー些现存的气体。
[0007]获得多相或者湿气样品可能存在几个原因，例如:(i)用于降低多相计量不确定性；(ii)用于储层和生产管理；(iii)用于获得每个井的井化学和流量保证信息；以及(iv)用于获得海底エ艺的信息。
【发明内容】
[0008]本发明目的在于提供优于现有导管、方法和系统的导管、相关的方法和系统，并且提供一种用于取样多相流体的改进的导管、方法和系统。
[0009]根据本发明的ー个方面，提供了 ー种用于取样流体传输管道中的多相流体的装置，该装置包括:エ艺流体导管，其包括连接到上游部分和下游部分的盲腿；以及其中，在该盲腿中提供流体取样ロ。
[0010]任选地，在盲腿的上游或下游处，在导管中提供第二取样ロ，并且该装置可以进ー步包括用于从盲腿中的第一取样ロ到第二取样ロ的流体再循环的器具。在上述的布置中，该再循环器具可以包括设置在所述第一取样口和第二取样ロ之间的取样导管和阀的布置，以及可以提供至少ー个样品回收ロ。
[0011]取样导管的布置可以任选地配置为允许从所述第一取样ロ抽取的流体传送到所述第二取样口和所述样品回收口中的至少之一。
[0012]任选地，该再循环器具可以包括取样工具或者远程操作运载工具。
[0013]当该导管采用任选的第一种配置时，下游部分可以从所述导管大体垂直向上延イ申，且所述第二取样ロ可以位于所述上游部分中的导管壁的最上部中。
[0014]当该导管采用任选的第二种配置时，下游部分可以从所述导管大体垂直向下延イ申，且所述第二取样ロ可以位于所述上游部分中的导管壁的最上部中。
[0015]任选地，第一取样ロ可以位于导管的盲腿的壁中。
[0016]取样导管的布置可以任选地包括双隔断阀和/或可以被加热，和/或可以至少部分地由热导材料和/或一层绝热材料包围。
[0017]根据本发明的另ー个方面，提供了一种在导管中从多相烃液气流取样流体的方法，包括:将该导管的盲腿中的第一取样ロ连接到该盲腿上游的第二取样ロ，以及在对样品进行至少ー种測量之前，在从该第一取样ロ流到该第二取样ロ的流体中保持大体上等压和等温状态。
[0018]任选地，该方法可以进一歩包括通过取样工具来连接该第一取样ロ到该第二取样□。
[0019]该方法也可以包括以下步骤:在所述取样工具中在所述样品上执行至少ー种测量。
[0020]任选地，该取样工具可以远程控制，例如，通过远程操作系统、工具或运载工具。
[0021]该取样工具可以被永久地安装。可选地，可以暂时部署且可通过例如快速装配或热入扣连接来进行连接和拆卸。
[0022]根据本发明的另ー个方面，提供了一种用于从多相烃液气流取样流体的系统，包括:具有上述特征中的任一个或多个的导管、以及远程操作运载工具，该远程操作运载工具包括用于将第一取样ロ连接到第二取样ロ并在预定的时间上在大体上等温和等压状态下将流体从第一 ロ再循环到第二 ロ的器具。
[0023]任选地，该远程操作运载工具可以包括用于在等温和等压状态下对再循环流体执行测量的器具。
[0024]进ー步任选地，该远程操作运载工具可以包括用于在至少ー个可密封的容器中抽取流体的样品的器具。
[0025]根据本发明的进ー步的方面，提供了ー种用于取样流体传输管道中的多相流体的装置，该装置包括:エ艺流体导管，其包括连接到上游部分和下游部分的盲腿；在该盲腿中提供的第一流体取样ロ ；以及其中，该导管还包括第二取样ロ。
[0026]此外，本发明的另ー个方面提供了ー种用于取样流体传输管道中的多相流体的装置，该装置包括:エ艺流体导管，其包括连接到上游部分和下游部分的盲腿部分；第一流体取样ロ和第二流体取样ロ，该第一流体取样ロ位于该盲腿部分中；以及至少ー个流体取样导管，其被布置为与该エ艺流体导管进行热交換。
[0027]本发明可以提供一种用于多相以及湿气应用(任选地具有从0到99.9%的gvf范围)中的气体和/或液体的海底和地面之上(topside)的取样装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]为了更好理解本发明且展示本发明如何实施，下面參考附图采用实例的方式进ー步描述本发明的一个或多个实施方式，其中:
[0029]图1a是根据本发明的一个或多个实施方式的用于烃传输管道的导管的主视图；
[0030]图1b是根据本发明的一个或多个实施方式的用于烃传输管道的导管的沿着图1a中的a-a线所观看的剖面侧视图；
[0031]图2是设有根据本发明的一个或多个实施方式的装置的烃传输管道的示意图；
[0032]图3是根据本发明的一个或多个实施方式的装置在使用时的示意性剖视图；
[0033]图4是根据本发明的一个或多个实施方式的用于烃传输管道的装置的剖视图；
[0034]图5是示出了本发明的装置的示意图；
[0035]图6是进ー步说明本发明的装置的细节的透视图；
[0036]图7展示了本发明的装置在使用时的ー个实例；
[0037]图8展示了本发明的装置在使用时的另ー个实例。
【具体实施方式】
[0038]图1a和ib说明了根据本发明的一个或多个实施方式的用于烃传输管道的エ艺流体导管10。エ艺流体导管10包括上游部分12、下游部分14和盲腿16。盲腿16从エ艺流体导管10的联接处延伸，在联接处导管的上游部分12联接エ艺流体导管10的下游部分
14。上游部分10和下游部分14的这种布置形成用于多相流体通过该エ艺流体导管10流动的连续通道(參见图中的箭头x，其代表多相流体通过该エ艺流体导管10的方向)。来自上述流动的流体也在盲腿16中循环且这个循环流动示意性地由箭头y表示。
[0039]エ艺流体导管10进ー步包括第一取样ロ 18(在图1a中未示出)和第二取样ロ 20。
[0040]示出的第一取样ロ 18位于盲腿16的端壁22中的中间位置。但是，它也可以位于盲腿16中的任意位置，即，可在盲腿16的端壁或侧壁上。示出的第二取样ロ 20位于エ艺流体导管10的上游部分12的顶部中，部分地(part-way)沿长度方向。它优选位于导管的上部中但不必须位于顶部。第二取样ロ 20可以可选地位于下游部分14中，如图3中附图标记20a所示(參见下文)。
[0041]由于エ艺流体导管10的这种配置，在任意特定的时间瞬间，与エ艺流体导管10的其它区域相比，盲腿16中循环的流体很可能具有更大数量的较高密度组分的多相流体，即，盲腿16很可能具有在其中循环的富含液体的流体。因此，第一取样ロ 18将通常用于提取富含液体的流体样品。富含气体的样品可以通常从第二取样ロ 20来提取，因为气态的组分易于通过重力升起到エ艺流体导管10的上部。对此更细节的说明将參看下面的图3来提供。
[0042]エ艺流体导管10在所述上游部分12的上游端处包括エ艺流体入口 24。入口 24配置为用于联接烃传输管道。入口 24可以任选地包括用于邻接将被联接到的烃管道的端部处的相应的凸缘部分的凸缘部分。但是，它可以任选地包括任意合适类型的联接装置，包括更小或更大直径的装置。该布置不需要具有任何特定长度的连接到上游的直段管道。此夕卜，エ艺流体导管10可以永久地或可释放地联接到管道。
[0043]エ艺流体导管10在所述下游部分14的下游端处还包括エ艺流体出ロ 26。出口26也配置为用于以与上文描述的入ロ 24相同的方式联接烃传输管道。
[0044]在图2中，示出的エ艺流体导管10联接于烃传输管道的上游部分28和下游部分30之间。
[0045]图2也示意性地说明了取样导管(下面将进ー步描述)和阀的ー种布置，该阀连接到取样ロ 18和20且配置为允许将流体样品从エ艺流体导管10取出用于测量。也可以使用相同的取样导管布置将取出的流体样品返回到エ艺流体导管10。
[0046]现在将描述图2中的取样导管的布置。
[0047]富含液体的样品通过由第一样品阀34控制的第一取样导管32从第一取样ロ 18取出，且经由第一联接部35通过输出导管36和第一输出阀40到第一样品回收ロ 42。
[0048]富含气体的样品通过由第二样品阀52控制的第二取样导管48从第二取样ロ 20取出，且经由第二联接部44通过输出导管50和第二输出阀56到第二样品回收ロ 54。
[0049]第一联接部35通过第三阀46连接到第二联接部44。
[0050]在一个可选的布置中，取样工具可以永久地或可拆卸地接合到第一样品回收ロ 42和第二样品回收ロ 54。取样工具可以操作用以经由以下构件从エ艺流体导管10提取包括多相流体的富含液体组分的样品:第一取样ロ 18 ;第一样品导管32 (包括第一阀34);第一联接部35;第一输出导管36 (包括第一输出阀40);以及第一祥品回收ロ 42。对此操作，第三阀46必须关闭。
[0051]取样工具还可以操作用以经由以下构件从エ艺流体导管10提取包括多相流体的富含气体组分的样品:第二取样ロ 20 ;第二样品导管48 (包括第二样品阀52);第二联接部44 ;第二输出导管50 (包括第二输出阀56)；以及第ニ样品回收ロ 54。
[0052]如果取样导管和阀的布置用于将第二取样导管48连接到第一样品回收ロ 42，富含气体的样品可以从第一样品回收ロ 42提取。例如，如果第一样品阀34关闭，且第三阀46和第一输出阀40开启的情況。
[0053]取样导管，或者取样工具，也可以操作用以通过取样导管的布置将提取出的样品返回到エ艺流体导管10。提取出的样品可以通过第一取样ロ 18和/或第二取样ロ 20以及通过在图2中说明的取样导管布置中的导管、阀以及联接部的任意合适的组合返回到エ艺流体导管10，这对本领域技术人员来说是清楚的。
[0054]在进ー步的可选的布置中，在图2中说明的ー些或所有的取样导管和阀它们本身可以位于取样工具内。在这样的布置中，取样工具通过第一取样ロ 18和第二取样ロ 20直接联接到エ艺流体导管10。第一样品回收ロ 42与第二样品回收ロ 54以及合适的阻挡流体阀此时被容纳在取样工具内，且可以用于运输提取的样品到取样工具中的測量装置。
[0055]流体样品可以由压力差所施加的カ来收回，该压カ差可以通过限流结构或通过例如位于取样工具中的外部泵来产生。当流体从第二取样ロ 20提取并且向下游循环到第一取样ロ 18时，通常存在足够的压力差。但是，当从第一ロ 18提取流体和将它向上游返回到第二 ロ 20时，压カ差将不足并且在循环路径上、例如在取样工具中需要泵。
[0056]取样导管优选制成尽可能短，同时仍使例如上文描述的布置的组合能够实施。通过确保取样导管的布置尽可能短，从エ艺流体导管10提取的以及在取样导管的布置内循环的流体样品的压カ和温度具有极少的时间产生变化。例如，如果对靠近提取点所提取的样品进行測量，则提取的样品在取样导管内将具有极少的时间来冷却。因此，提取的样品有效处于与烃传输管道中的エ艺流体相同的温度下。这使得能够保持等压和等温状态，并且确保了提取的样品是烃传输管道中的流体的ー种具有代表性的样品。假如它是相对较短的距离，从盲腿16到第一取样阀34，温度将大体不变，因为这种情况是直接连接到エ艺流体的。然而，较长的取样导管导致取样流体的冷却，尤其在海底环境中。对整个盲腿16、取样导管和阀的隔离对于帮助保持等温状态来说是有利的。
[0057]取样导管的布置中的该阀或者每个阀可以包括双隔断阀，其提供了过程安全阻挡结构。
[0058]取样工具可以包括远程操作运载工具(remote operated vehicle, r0v)。当エ艺流体导管10位于海底位置时，这样的基于rov的取样工具可以用于从エ艺流体导管10获得样品。
[0059]图3示意性地说明了エ艺流体导管10，示出了在使用时エ艺流体导管10内的气体和液体通常是如何分布的。该图g在示意性地说明在特定时间瞬间エ艺流体导管10的状态。将认识到的是，在不同的时间瞬间エ艺流体导管10中的气/液的比率可能不同，和/或在导管中的气体与液体的分布可能不同于所示的情況，这取决于エ艺流体中的比例、流速、压力、温度以及其它条件。
[0060]当井内液气流的多相流体进入エ艺流体导管10中吋，多相流体的具有最低密度的一种组分相(例如图3的示出实例中的气体)将通过出ロ 26被不断地被排走。最低密度相的排走操作将导致多相流体的具有较高密度的另ー种组分相(例如图3的示出实例中的水和/或油)通过エ艺流体导管10的盲腿16进行循环，如箭头y所示意性示出的。
[0061]最低密度组分一般包括富含气体的流体，而通过エ艺流体导管10的盲腿16循环的较高密度流体一般包括富含液体的流体。
[0062]如上文关于图2的描述，通过エ艺流体导管10的盲腿16循环的富含液体的流体可以为了取样的目的，通过第一取样ロ 18从エ艺流体导管10提取。
[0063]从图la、lb、2、3以及4中可以清楚地看出，第二取样ロ 20位于エ艺流体导管10相对盲腿16的上游处。第二取样ロ 20 —般在エ艺流体导管10的上部中，并且优选地在最高点处。由于富含气体的流体组分的较低密度，富含气体的流体组分将在第二取样ロ 20的区域中聚积，从而使得为了取样的目的，其可以通过第二取样ロ 20从エ艺流体导管10提取。
[0064]第二取样ロ的可替换的位置在垂直定位的下游部分14中以附图标记20a示出。在一些情况下，这个位置可以提供更好质量的样品。例如:当取样的流体从液体取样ロ 18循环回到气体取样ロ 20时，在下游像在20a处具有气体取样ロ的(气体取样ロ)20a防止任意的循环样品进入盲腿16并成为来自ロ 18的随后样品的一部分。
[0065]当拒绝非希望的流体相吋，这是尤其有利的；尤其是在使用样品储存瓶的情况下，因为在处于井压下的瓶中可能存在缓冲流体，该缓冲流体可能污染循环到上游的吸入流体。
[0066]通常地这可能仅仅呈现出较小的问题，但当取样水时在高gvf的情况下可能更加重要，因为取样操作是在几个步骤中完成。此外，在高gvf和低水情况，切断到上游的循环可能减缓水的富集过程。
[0067]用于气体取样ロ的下游位置20a也可以用于图4所示的“上下颠倒”的配置，因为在两个实施方式中都是刚好在转弯之后的该侧形成气穴。
[0068]从上述的描述中可以获知的是:エ艺流体导管10具有至少部分分离多相流体的液相和气相的作用，且使得上述两相通过该导管可提供用于在管道状态下进行取样操作。因此，在气体测定体积比例中富含的代表性样品易于从第二ロ 20获得，且在液体測定体积比例中富含的代表性样品易于从第一ロ 18获得。液相包括水和油的混合物，其将被混合到ー个程度，该程度取决于包括温度、压カ以及流速在内的很多因素。
[0069]在一个任选的布置中，取样导管可以被加热，以保持通过取样导管的提取样品的温度。这样的布置可以提供氢氧化物问题的有效管控，可以抑制上蜡(waxing)问题。这些上蜡问题包括停留在导管内的蜡。取样导管的这种布置可能对这类问题显得尤其脆弱。因此，保证取样导管的布置内的流动与エ艺流体导管10处于同样的压力和温度下是非常重要的，用以抑制蜡、浙青质、氢氧化物、鱗片或者其它材料的非希望的沉积问题。
[0070]这可以通过将至少ー些取样导管和エ艺流体导管10形成在一体化的単元中实现。这样的单元块的一个实例在下文描述的图6中示出。可使用一块例如金属的热导材料，将导管嵌埋或例如通过钻孔操作形成在其中。这样的金属块用于保持样品流体的温度相同于或接近于エ艺导管中的エ艺流体的温度。这些取样导管的直径可以被优化用以最小化任意的压カ损失且因此保持等压状态。取样导管的直径可以被优化为低摩擦力但要确保毛细效应以避免或減少在导管内的液体和气体的分离。通常地取样导管的优选直径将位于几个(3-4)毫米与2-3厘米之间。
[0071]图6示出了本发明的装置的三维描述，其中，エ艺流体导管10与取样导管全部一体形成在热导材料例如金属的块102中。钢是尤其有利的。液相样品回收ロ 42和气相样品回收ロ 54在块102的侧部中示出。液体取样ロ 18通过一体的取样导管32连接到块102的顶部处的ロ 104。液体取样回收ロ 42通过一体的导管36连接到块的顶部处的ロ 105。ロ104和105通过导管和阀连接，如图2和/或图5中所示，所述导管和阀可以处于单独的单元中或永久地连接到或位于ー种可释放连接的取样工具中。
[0072]类似地，气体取样ロ 20通过导管48连接到ロ 106，气体回收ロ 54通过导管50连接到ロ 107。ロ 106和107类似地通过取样工具连接。
[0073]可以清楚地看出，气体和液体取样导管48、50、32、36—体化于块102中，因此通过エ艺流体导管10中的エ艺流体的热量被加热，从而为取样流体保持了大体上等温和等压状态。
[0074]在图6中，样品回收ロ 42和54在块的侧部上示出，但是它们可以可替换地布置在块的顶部或底部上，这取决于从取样工具和/或rov接近时所需的方位。[0075]可以通过使用热导材料替换地或附加地保持提取样品的温度，该导热材料缠绕着取样导管，且布置为运输エ艺流体热量到取样导管。
[0076]在ー个进一歩的任选布置中，取样导管可以用限定的绝热材料层进行隔离。热导材料与隔离可以组合用以优化效果。
[0077]在ー个进一歩的任选布置中，流体可以从エ艺流体导管10提取，且通过从第一取样点18到第二取样点20的取样导管布置进行循环，并且反之亦然，以在样品提取前预加热该管道。再一次，这在取样导管布置中有助于抑制提取样品的热量损失。
[0078]エ艺流体导管10可以以任意方位安装，例如允许垂直向下的流动。在图4中示出了一种这样的布置。在这种情况下，エ艺流体导管10布置为使出口 26沿向下的方向延伸，且配置为使得第二取样ロ 20相对于图la、ib和2中所示的来说在エ艺流体导管10的相反侦牝因为此时这是エ艺流体导管10的上部。
[0079]在图lb、2和3中示出的布置中，下游部分14示为从エ艺流体导管10向上直立。然而，在图4中示出的布置中，下游部分14从エ艺流体导管10朝下延伸。下游部分14不是必须是垂直的，而是可以从エ艺流体导管10相对该导管以任意角度延伸，从而形成包括盲腿的三腿联接结构。因此该联接结构可以是大致t或y形。当然，在这样的布置中，第二取样ロ 20需要合适地定位在エ艺流体导管10的上部，以使得富含气体的流体能够被提取。
[0080]取样导管的布置尽可能接近エ艺流体导管10且位于隔离结构中确保了，取样导管的布置处于或接近于エ艺温度。至少ー些取样导管可以位于エ艺流体导管10的壁中，使得通过来自工艺流体导管10的エ艺流体的热量对它们加热。这些布置中的任ー个通常对于抑制氢氧化物的形成是有用的，且将减少沉积问题，例如任意形式的有机或无机固体沉积、蜡、浙青质、氢氧化物、鱗片、砂子、泥土或者其它材料。布置取样导管的方位以避免沉积物停留在多个部分中同样是有利的，例如布置它们以与水平面成ー个角度延伸。
[0081]任选地，取样导管可以附加地配备化学注入点，用以进一歩降低流量保证风险，即，由于温度降低产生的上蜡问题和氢氧化物的形成。
[0082]如果本发明的取样装置用在海底取样操作中，以上文描述的方式获得的样品可以循环通过或者排放到取样瓶中，该取样瓶可以暂时地安装在エ艺流体导管10上。样品可以通过rov介入容器从取样瓶取回，或者样品可以在或者接近永久安装的导管处进行分析。
[0083]rov可以携带取样工具。被取样的流体可以使用泵通过取样工具进行提取和循环。如上文所描述的，富含液体的样品可以从エ艺流体导管10 (通过第一取样ロ 18)提取，测量操作可以在rov中在提取的富含液体的样品上执行，并且提取的富含液体的样品可以返回到エ艺流体导管10 (通过第二取样ロ 20)。这样的系统可以具有安装在rov所携帯的エ具上的取样瓶，或者它可以具有不需要样品回收的分析能力。已知的“智能”取样工具能够就地分析样品且探测该样品对于特定的目的而言是否合适，自动再循环错误或不适当的样品。
[0084]可以适于作为上文描述的rov的类型在国际专利申请w02010/106499和w02010/106500 中公开。
[0085]如在先强调的，本发明可适用于地面之上和海底两种应用场合。由于周围环境不同，多相流体的海底取样不同于地面之上取样，通常在海底取样中，冷水和大深度与高工艺压カ和接近途径的缺乏相结合。附加地，在流体取样过程中，氢氧化物、蜡和鱗片可能形成(如上文强调的)。尤其在深海情况，来自周围海水的流体静力学外部压カ非常高，并且高于内部压力，例如エ艺管道压力。在这种情况中收集样品需要控制管道压カ与收集的流体压力之间的压力差。这通常使用泵送系统来实现。
[0086]当位于海底环境中时，取样装置通过使用以下至少三种不同的配置中的任意ー种可以一体化到海底基础设施中:
[0087]i直插式，像为了将采油树连接到歧管的目的而安装到刚性井跨越管中；
[0088]ii作为中央单元安装的歧管，在中央单元中，混合有不同的井；或
[0089]iii作为固定单元或作为可收回结构的一部分而安装到采油树上。
[0090]任选地，烃传输管道的入口 24和上游部分28以凸缘和/或焊接方式或任意其它合适的联接装置联接。
[0091]エ艺流体导管10可以任选地连接到多相流量计(multiphase flow-meter,mpfm)。在这样的布置中，エ艺流体导管10的出ロ 26可以通过焊接或凸缘和螺钉布置来连接到多相流量计的入口。エ艺流体导管10的盲腿用于调节エ艺流体使其更加适用于多相流量计，因为它具有混合流体和产生较少的滞流的作用。
[0092]盲腿16可以具有任意长度但是最优的长度是这样的:实现充足的混合或调节流体而不会明显使流体冷却。长度可以位于エ艺流体导管10的标称直径的10%和200%之间。如果盲腿16过短，则将发生不充足的混合，且不能达到合适的富含液体的样品。如果盲腿16过长,则循环将减慢或者停止,流体因此会冷却。
[0093]当取样导管和エ艺流体导管10都制成一体化的块结构时，这样的単元可以以可回收的包装形成，且可去除地连接到管道中。通过这种方法，为了维修或修复可以取回它。这是尤其有利的，因为固体、例如氢氧化物和盐可能在取样导管中收集并且阻塞该导管，且如果导管位于深海位置，就地维修和修理非常困难。
[0094]图5是示出了一种取样导管的布置的另ー示意图。这类似于图2中的布置且使用了相同的附图标记。每ー个阀34、40、52和56相应地具有阀驱动器34a、40a、52a和56a，它们全部连接到阀驱动控制单元101。在这个布置中，取样流体的任意循环将通过样品回收ロ42和54发生。
[0095]图7示出了与多相流量计200 —体化的取样装置的ー个实例。用于液体的样品回收ロ以附图标记204表不，用于气体的样品回收ロ以附图标记203表不，エ艺流动方向用箭头x表示。
[0096]图8示出了与多相流量计一体化的取样装置的另ー实例。在这个实例中，块102包括取样装置，取样装置具有包括盲腿的エ艺流体导管10，块102位于多相流量计200的上部，且エ艺流体向下流动通过该流量计而不是图7中的向上流动。エ艺流体在単元的底部通过两个中枢连接器205、206流入且达到装置的顶部上。这个布置是有利的，因为它可以容易地从エ艺流动处移除用于维修、清洁或修理。通过将工具或rov与示出在顶部处的联接部207接合可以分离中枢连接且整个单元可以提起。
[0097]在图7和8中，示出的用于液体和气体的样品回收ロ侧向地延伸。但是，它们可以布置为垂直地延伸，且为通过rov携帯或与rov —体化的可拆卸的取样工具提供了更简单的接近途径。
【权利要求】
1.ー种用于取样流体传输管道中的多相流体的装置，该装置包括: エ艺流体导管，其包括连接到上游部分和下游部分的盲腿；以及 其中，在该盲腿中提供流体取样ロ。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，该导管还包括第二取样ロ。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，该装置包括用于从ー个取样ロ到另ー个取样ロ循环流体的循环器具。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，该第二取样ロ位于该上游部分中。
5.根据权利要求2或3所述的装置，其中，该第二取样ロ位于该下游部分中。
6.根据权利要求3、4或5所述的装置，其中，该循环器具被布置为将流体从较高压カ下的取样ロ循环到较低压力下的取样ロ。
7.根据上述任意一项权利要求所述的装置，其中，该装置包括至少ー个连接到取样ロ的取样导管。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，该取样导管或者每个取样导管均与该エ艺流体导管进行热交換。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，该エ艺流体导管与该取样导管一体形成在ー个材料块中。
10.根据权利要求9所述 的装置，其中，该材料块包括热导材料块。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，该热导材料是金属。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，该热导材料是钢。
13.根据权利要求9、10、11或12所述的装置，其中，该块是ー种固体块并且导管以钻孔的方式形成在该材料中。
14.根据上述任意一项权利要求所述的装置，其中，当该导管采用第一种配置时，该下游部分从所述导管大体垂直向上延伸，并且所述第二取样ロ位于所述上游部分中的导管壁的最上部中。
15.根据权利要求1至14中任意一项权利要求所述的装置，其中，当该导管采用第二种配置吋，该下游部分从所述导管大体垂直向下延伸，且所述第二取样ロ位于所述上游部分中的导管壁的最上部中。
16.根据上述任意一项权利要求所述的装置，其中，该装置还包括用于加热至少ー个取样导管的器具。
17.根据上述任意一项权利要求所述的装置，其中，该装置还包括至少部分地围绕该取样导管或者每个取样导管的热导材料。
18.根据权利要求7至17中任意一项的权利要求所述的装置，其中，该取样导管以非水平方位布置。
19.根据权利要求1至18中任意一项的权利要求所述的装置，其中，该装置还包括多相流量计。
20.根据上述任意一项权利要求所述的装置，其中，该装置包括取样工具，该取样工具能够连接到该取样ロ并且能够从该取样ロ拆卸。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，该取样工具包括该循环器具。
22.根据上述任意一项权利要求所述的装置，其中，该循环器具是远程操作的。
23.一种在导管中从多相烃液气流取样流体的方法，包括:将该导管的盲腿中的第一取样ロ连接到该盲腿上游的第二取样ロ，以及在对样品进行至少ー种測量之前，在从该第一取样ロ流到该第二取样ロ的流体中保持大体上等压和等温状态。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，该方法还包括通过取样工具将第一取样ロ连接到所述第二取样ロ。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，该方法还包括在所述取样工具中在所述样品上执行测量操作。
26.根据权利要求24或25所述的方法，其中，所述取样工具通过远程操作运载工具操作。
27.一种用于从多相烃液气流取样流体的系统，包括:根据权利要求1至22中任意一项所述的装置以及远程操作系统，该远程操作系统包括用于将第一取样ロ连接到第二取样ロ并在大体上等温和等压状态下将流体从第一 ロ循环到第二 ロ的器具。
28.根据权利要求27所述的系统，其中，该远程操作系统包括用于在大体上等温和等压状态下对该循环流体执行至少ー种测量的器具。
29.根据权利要求27或28所述的系统，其中，该系统包括用于在至少ー个可密封的容器中捕获流体样品的器具。
30.ー种用于取样流体传输管道中的多相流体的装置，该装置包括: エ艺流体导管，其包括连接到上游部分和下游部分的盲腿； 在该盲腿中提供的第一流`体取样ロ ；以及 其中，该导管还包括第二取样ロ。
31.根据权利要求30所述的装置，其中，该装置包括用于从ー个取样ロ到另ー个取样ロ循环流体的循环器具。
32.根据权利要求30或31所述的装置，其中，该第二取样ロ位于该上游部分中。
33.根据权利要求30或31所述的装置，其中，该第二取样ロ位于该下游部分中。
34.ー种用于取样流体传输管道中的多相流体的装置，该装置包括: エ艺流体导管，其包括连接到上游部分和下游部分的盲腿部分； 第一流体取样口和第二流体取样ロ，该第一流体取样ロ位于该盲腿部分中；以及 至少ー个流体取样导管，其被布置为与该エ艺流体导管进行热交換。
35.根据权利要求34所述的装置，其中，该エ艺流体导管与该至少ー个取样导管一体形成在热导材料的固体块中，且该至少ー个导管以钻孔的形式形成在该材料中。
【文档编号】g01n1/20gk103534438sq201280010291
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年1月24日 优先权日:2011年1月24日
【发明者】e·韦特, b·潘盖, b·西伦, e·舒尔塞斯 申请人:普拉德研究及开发股份有限公司, 弗拉莫工程公司