[发明专利]一种油气井温差法流量测量系统及误差校正方法

权利要求书

1.一种油气井温差法流量测量系统，其特征在于，包括石墨烯加热模块、电路模块和温度传感器模块，各模块均固定在油管上；

石墨烯加热模块包括绝缘隔热层、加热电极、保护电极、石墨烯层和导热层；石墨烯层涂敷在导热层表面，在石墨烯层两端设置加热电极，在石墨烯层一侧设置保护电极，绝缘隔热层覆盖在导热层含石墨烯层的一面。

2.根据权利要求1所述油气井温差法流量测量系统，其特征在于，系统包括若干个石墨烯加热模块，若干个石墨烯加热模块组合形成环形加热带，固定在油管外壁。

3.根据权利要求1所述油气井温差法流量测量系统，其特征在于，温度传感器测量模块包括若干个温度传感器组，不同温度传感器组间隔固定在油管外壁。

4.根据权利要求3所述油气井温差法流量测量系统，其特征在于，每个温度传感器组包括若干个温度传感器，每个温度传感器组内各温度传感器呈圆周排列。

5.根据权利要求4所述油气井温差法流量测量系统，其特征在于，所述温度传感器为pt1000铂电阻温度传感器。

6.根据权利要求1所述油气井温差法流量测量系统，其特征在于，电路模块包括主控电路、温度传感器非线性补偿电路、信号采集电路和信号处理电路，其中，主控电路用于控制石墨烯加热脉冲的开启与关断、控制信号的下发及测试信号的上传；温度传感器非线性补偿电路用于补偿由铂电阻随温度升高阻值的非线性变化；信号采集电路用于采集温度传感器的测试信号；信号处理电路用于实现阵列温度信号的预处理，并进行温度数据的误差校正，最后以温度-流量的反演解释得到准确流量。

7.权利要求1-6任一项所述油气井温差法流量测量系统的误差校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

对石墨烯加热模块分别施加恒定加热和脉冲加热；获取温度传感器模块的测试数据，所述温度传感器模块包括若干个温度传感器组，不同温度传感器组间隔固定在油管外壁，用于监测油管不同深度处的温度；计算每个深度处温度传感器组监测的平均温度；计算不同深度油管不同探测区域的温差变化；将计算的实际温度和温差代入温差流量公式，计算不同加热方式下的流量；分析管道各个方向流体的分布状态；对温度传感器组内单个温度传感器的监测信号进行补偿和校正。

8.根据权利要求7所述的误差校正方法，其特征在于，恒温加热下的流量为：

Q₁＝W/(ρC_pΔT)

式中，W为加热功率，Cp为比热容，ρ为流体密度，ΔT为微温差。

9.根据权利要求7所述的误差校正方法，其特征在于，脉冲加热下的流量为：

Q₂＝(L/Δt)*π(d/2)²

式中，L为两个深度点之间的距离，Δt为加热脉冲到峰值温度所经历的时间，d为管道直径。