CN101641574B - 研究气-液流体混合物的特性的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种当气-液流体混合物在具有第一收缩区的导管中被输送时研究所述气-液流体混合物的方法，所述第一收缩区提供减小的导管横截面，所述方法包括以下步骤：促使气-液流体混合物在第一收缩区中呈现旋涡流，从而将液体与气体分离；和确定第一收缩区中的液体的一个或多个特性。

Description

研究气-液流体混合物的特性的方法和设备

技术领域

本发明涉及对气-液流体混合物的特性的研究，具体地涉及对两相或三相气-液流体混合物的研究。 

背景技术

在石油和天然气工业中，确定气-液流体混合物中的气体和液体流量是重要的。 

用于测量这种流量的设备的实例是Schlumberger的Vx^TM系统(例如，参见I.Atkinson，M.Berard，B.-V.Hanssen，G.Ségéral，17th International North Sea Flow Measurement Workshop，Oslo，Norway 25-28October 1999″New Generation Multiphase Flowmeters from Schlumberger and Framo Engineering AS″)，所述设备包括：垂直安装的文丘里管流量计；双能量伽马-射线滞留量测量设备；和相关处理器。该系统允许同时计算多相流中的气体、水和油体积流量。 

然而，对于传统的实现VX^TM技术，随着气体体积分数(GVF)增加超过约90％，计算的精度开始下降。特别地，在高GVF时，难以确定液相的特性。 

WO2005/031311公开了一种用于提供将由取样针取样的等动力主流体流的流动调节器。该流调节器是管状部件，所述管状部件包括旋涡诱导部件、整流器和孔板。该旋涡诱导部件将利用孔板流回到气芯(gas core)的液体膜分布在管状部件的壁上，从而：涡流使气相和液相很好地混合。在孔板前对气芯的流动进行整流减小了在流过取样点上游的孔板后重新沉积在管壁上的液体量。 

WO2004/106861提出了一种多相流量计，在所述多相流量计中，扭曲的带状装置用于将来自液-气混合物的液相分离成到直管部件的管壁上的环形膜内。进行测量以确定膜中的液体流量。沿直管部件，利用膨胀收缩系统液体被重新夹带到气体流中。接着，该均匀流被传送到文丘里管。 

Proc.FEDSM2006，July 17-202006，Miami，Florida中J.Gibson和M.Reader-Harris的Swirling flow through Venturi tubes of convergent angle10.5°and 21°讨论了文丘里管中干燥气体的旋涡流的计算。 

发明内容

总体上，本发明的目的在于提供一种用于分离气-液混合物中的气相和液相，以可以更加容易地确定液体的一个或多个特性的方法和设备。 

相应地，本发明的第一方面提供了一种当气-液流体混合物在具有提供减小的导管横截面的第一收缩区的导管中被输送时研究所述气-液流体混合物的方法，该方法包括以下步骤： 

促使混合物在第一收缩区中呈现旋涡流，从而将液体与气体分离；和 

确定第一收缩区中的液体的一个或多个特性(优选地确定液体的一个或多个特性)。 

典型地，收缩区是文丘里管，文丘里管的喉管提供减小的导管横截面。 

使混合物呈现旋涡流分离了具体地在大致均匀直径的导管(例如，管道或管线)中的混合物的液相和气相。旋涡流使混合物中的液体移动到导管的壁，例如以形成邻接导管壁的液体环。 

在收缩区中的旋涡流将具有相对于收缩区外(例如，在收缩区的入口处)的旋涡流的增加的离心加速度。这种增加的离心加速度可以增加液体到导管壁的移动。因此，优选地，通过在第一收缩区的上游的导管中引起旋涡流而引起第一收缩区中的旋涡流。 

在收缩区中，分离的液体层比气体流动得更慢，这增加了流体滞留量，从而使得更容易地研究液体的特性。例如，可以测量分离液体的密度、声速、电导性或介电常数，从而揭示例如液体中的油/水比。例如，也可以通过超声波技术(例如，使用脉冲多普勒超声波)测量液体层的厚度和/或层中的液体速度。具体地，在收缩区处，增加的离心分离可以 减少液体中的夹带的气体量，从而使液体声速更加确定并提高超声波测量的精度。例如，液体层厚度并因此液体滞留量可以从气液界面的相对深度获得，在所述气液界面处，脉冲超声波多普勒能量的沿管径剖面在最大值处。 

可以测量收缩区的上游(或下游)的导管中的位置与收缩区本身的位置之间的流体混合物的差压。 

导管可以包括提供减小的导管横截面的第二收缩区，在所述第二收缩区中，混合物没有呈现旋涡流，并且所述方法可以包括以下步骤：当混合物被输送通过第二收缩区时，确定混合物的一个或多个特性。 

典型地，第二收缩区是文丘里管，文丘里管的喉管提供减小的导管横截面。然而，第二收缩区可以例如是孔板，板的孔口提供减小的导管横截面。 

可以测量第二收缩区的上游(或下游)的导管中的位置与第二收缩区本身中的位置之间的流体混合物的差压。 

优选地，第二收缩区设置在第一收缩区的上游。利用这种布置，可以不必在第二收缩区的上游设置例如直流器。 

促使旋涡流的产生的步骤可以包括提供用于促使混合物在第一收缩区中呈现旋涡流的旋涡元件的步骤。优选地，旋涡元件设置在第一收缩区的上游，并且更优选地，所述旋涡元件邻近第一收缩区的入口设置。旋涡元件例如可以是螺旋形插入件或叶片组件，所述螺旋形插入件或叶片组件被成形并定位以促使混合物呈现旋涡流。另外或可选地，旋涡流可以在第一收缩区上游通过进入导管的切向流来诱发，或通过导管的一个弯曲部或多个弯曲部诱发。在第二收缩区设置在第一收缩区的上游的情况下，旋涡元件优选地设置在各自的收缩区之间。 

液体可以包括油和/或水。气体可以包括天然气。气-液流体混合可以是天然气、凝析油和任选的水的混合物。 

混合物的气体体积分数(GVF)可以至少为75％，并且当GVF最少为85％或95％时，本发明具有特别的实用性。 

本发明的第二方面提供一种研究气-液流体混合物的特性的设备，该设备包括： 

导管，气-液流体混合物可沿着导管被输送，导管具有提供减小的导管横截面的第一收缩区；和 

测量组件，所述测量组件用于当液体流动通过第一收缩区时测量液体的一个或多个特性， 

其中：导管适于诱发混合物以在第一收缩区呈现旋涡流，从而将液体与气体分离。 

因此，该设备可以用于执行第一方面的方法。因此，第一方面的任选地或优选的特性可以应用于第二方面。 

例如，收缩区通常是文丘里管，文丘里管的喉管提供减小的导管横截面。 

测量组件可包括用于测量第一收缩区和第一收缩区上游和/或下游的导管区的流体压力的一个或多个压力计。例如，差压计可以测量第一收缩区与第一收缩区的上游和/或下游的导管区之间的流体差压。 

该设备可以具有提供减小的导管横截面的第二收缩区，第二导管适于促使混合物在第二收缩区中不会呈现旋涡流。优选地，第二收缩区设置在第一收缩区的上游。第二收缩区可以是文丘里管，文丘里管的喉管提供减小的导管横截面。 

测量组件可以包括用于测量第二收缩区与第二收缩区的上游和/或下游的导管区之间的流体压力的一个或多个压力计。例如，差压计可以测量第二收缩区与导管的第二收缩区的上游和/或下游区域之间的流体差压。 

导管可以包括用于促使混合物在第一收缩区中呈现旋涡流的旋涡元件。旋涡元件可以设置在第一收缩区的上游并且优选地邻近第一收缩区的入口设置。旋涡元件可以是螺旋形插入件或叶片组件，所述螺旋形插入件或叶片组件被成形并定位以促使混合物呈现旋涡流。在第二收缩区设置在第一收缩区上游的情况下，旋涡元件优选地设置在各自的收缩区之间。 

测量组件可以适于输出指示第一收缩区中的液体速度的信号。测量组件可以适于输出指示第一收缩区中的液体滞留量的信号。测量组件可以适于采用超声波(优选地多普勒超声波)测量。在设置第二收缩区的情 况下，该设备可以包括用于在流体混合物流动通过第二收缩区时测量所述流体混合物的一个或多个特性另一个测量组件。 

本发明的第三方面提供了一种当输送气-液流体混合物时根据第二方面的设备。 

液体可以包括油和/或水。气体可以包括天然气。气-液流体混合可以是天然气、凝析油和任选的水的混合物。 

混合物的气体体积分数(GVF)可以至少是75％，并且当GVF最少为85％或95％时，本发明具有特别的实用性。 

本发明的另一个方面提供了一种包括根据本发明的第二或第三方面的设备的油井管道或气井管道。 

本发明的另一个方面提供了一种在输送气-液流体混合物的导管中使用旋涡流以分离导管的收缩区中的混合物的方法，收缩区提供减小的导管横截面。 

本发明的另一个方面提供了一种在输送气-液流体混合物的导管中使用旋涡流以增加导管的收缩区中的液体滞留量的方法，收缩区提供减小导管横截面。 

在这两个方面中，收缩区可以是文丘里管，文丘里管的喉管提供减小的导管横截面。此外，气-液流体混合物可以是天然气、凝析油和任选的水的混合物。 

附图说明

本发明将参照附图通过实例进行描述，其中： 

图1示意性地显示具有文丘里管并运输旋涡两相气-液流的导管； 

图2显示作为流动分离前气体体积分数GVF的函数的、用于使喉管中气-液流起旋涡的理论预测气体滞留量，其中曲线(a)-(k)对应于逐步更高流体旋转速度； 

图3重新显示图2的结果，以显示作为分离前入口处的液体滞留量的函数的、喉管中的液体滞留量； 

图4显示了对于以不同液体体积分数和流量的通过文丘里管的气-液混合物的旋涡流和非旋涡流的气-液界面z_M的位置的脉冲多普勒超声 波测量值； 

图5以不同液体体积分数对于旋涡和非旋涡流显示了的声反射系数Γ的计算值；和 

图6对于图5的声反射系数值显示了相应液体滞留量值。 

具体实施方式

本发明涉及在导管的收缩区中提供旋涡流，从而：将液体与气体分离，并有利于测量收缩区中液体特性。 

图1示意性地显示了具有文丘里管2的导管1。该导管输送旋涡流两相气-液流。旋涡产生迫使液体和气体分离的离心力，液体在导管的壁上形成表面层。 

旋涡流例如可由导管内的螺旋形插入件或叶片组件或导管入口的切向流来诱发。 

文丘里管的导管上游和下游具有内径a₁，并且文丘里管本身具有喉管内径b₁。旋涡液体流具有在文丘里管入口处的平均角速度ω_入口，和在文丘里管的喉管中的平均角速度ω_喉管。因此，利用角动量守恒(忽略诸如摩擦的损耗)，a₁ ²ω_入口≈b₁ ²ω_喉管。 

喉管中的液体的离心加速度近似为b¹ ₂ω_喉管 ²。通过替换，这可以被重写为(a₁ ⁴/b₁ ³)ω_喉管 ²。因此，喉管中的流体的离心加速度相对于文丘里管的入口约增加(a₁/b₁)³的因子。因此，特别在喉管中，通过同时减小气体中的液体夹带和液体中的气体夹带，液相和气相的离心分离促进在导管的壁上形成一层分离液体。 

在文丘里管的入口处，分离的气体占据导管的中心区，中心区具有半径a₂；而液体占据厚度为a₁-a₂的外环。在喉管中，分离的气体的中心区具有半径b₂；并且液体占据厚度为b₁-b₂的外环。 

分离的涡流液体比气体更缓慢地沿轴向流动，因此，在喉管中的液体滞留量α_1，喉管比如果气体和液体以相同的轴向速度移动时(如当液体夹带在气体中)的喉管中的液体滞留量α_1.喉管的更大。 

图2显示了基于无粘性不可压缩流动理论的模型(例如参见G.K.Batchelor的An Introduction to Fluid Dynamics，section 7.5，Cambridge University Press(1973))的预测。该模型假设：在文丘里管的入口处，虽然气体和液体已分离，但是在气体和液体之间存在可以忽略的滑移，使得：气体体积分数GVF＝(a₂/a₁)²＝q_g/q_tot。曲线(a)-(k)中的每一条曲线对于旋转速度Ω＝U₀k/2显示了作为GVF的函数的喉管中的气体滞留量α_g，喉管＝(b₂/b₁)²，其中：q_g是气体体积流量，q_tot是总体积流量，U₀＝q_tot/(2∏a₁ ²)是在入口处的轴向速度，k是旋涡参数，并且(a)ka₁＝0，(b)ka₁＝0.5，(c)ka₁＝1.0，(d)ka₁＝1.5，(e)ka₁＝2.0，(f)ka₁＝2.5，(g)ka₁＝3.0，(h)ka₁＝3.5，(i)ka₁＝4.0，(j)ka₁＝4.5和(k)ka₁＝5.0。在这个实例中，文丘里管喉管具有半径b₁＝0.5a₁(即，b₁/a₁＝β＝0.5)，液体密度ρ₁＝10³kgm^-3，该密度是水的密度，并且气体密度ρ_g＝0.0018ρ₁近似是空气的密度。 

图2的曲线(a)显示了：一旦液体与气体分离从而减小气-液粘性相互作用，则喉管中的气体滞留量α_g，喉管＝1-α_1，喉管比分离前的气体滞留量α_g，入口低得多，其中：气体和液体被假设以相同的轴向速度流动，并因此α_g，入口＝GVF。 

然而，在曲线(a)中，旋涡如此小，使得：除了旋涡已经将液体喷射到壁以使所述液体与气体分离的事实之外，可以忽略所述旋涡对流体流的影响。在随后的曲线(b)-(k)中，旋涡增加导致喉管中的气体滞留量减小。实际上，这是因为在壁处的液体的切向速度增加超过中心处的气体的切向速度。在旋涡流体中，加速度朝向导管的轴线，所以液体中的压力必须比在气体中的压力大。所遵循的是(由伯努利方程限定)：在壁处的液体沿轴向方向必须比气体流动的慢。因此，为了保持喉管中的液体的质量流量与在入口处的质量流量相同，液体滞留量必须在喉管中增加。 

由于理论在该阶段变得无效，所以曲线不会自始至终延伸到100％气体(即，a₂＝a₁，并且GVF＝1)。 

图3重新绘制了图2的结果，以显示作为在分离前入口处的液体滞留量α_1，入口的函数的喉管中的液体滞留量α_1，喉管。很明显，α_1，喉管＞α_1，入口。只有对应于(a)ka₁＝0，(b)ka₁＝0.5和(c)ka₁＝1.0的曲线非常不相同。对于可以被模拟的所有GVF来说，对于更高旋转速度，曲线预测α_l，喉管接近1

已经减小了文丘里管喉管处的液体环中夹带的气体量，则可以确定液体的一个或多个特性。例如，例如通过气-液界面的位置的脉冲超声波多普勒和/或超声波脉冲-反射波测量可以确定液体环的厚度，并且因此确定在喉管处的液体滞留量。US6758100论述了使用脉冲超声波多普勒测量进行流量测量，包括确定管中的界面分布。 

由旋涡流在文丘里管喉管处产生的增加的离心分离增加了液体环的厚度。通过减小液体中的气体夹带，也可以减小了液体中的声速的不确定性。这提高了脉冲超声波多普勒和/或超声波脉冲反射波测量气-液界面的位置的精度。例如，由于从具有高对比声阻抗的波状气-液界面的反射，界面通常将被定位成使超声波多普勒能量的沿管径剖面(cross-pipe profile)位于最大值处。液体层声速也可以通过超声波来测量。 

从显示对于通过文丘里管的气-液混合物的旋涡流和非旋涡流的气-液界面的位置的超声波多普勒测量值z_M的图4可以看到，气-液离心分离确实增加了文丘里管喉管处的液体层厚度。在图4中，对于不同的液体流量，z_M被画出为液体体积分数(LVF)的函数。 

超声波多普勒测量可以提供喉管处的液体轴向速度以及液体滞留量。因此，可以建立液体流量q_l。 

例如，在文丘里管喉管处的液体环没有夹带气体的情况下，时间平均多普勒轴向速度剖面u(z)和多普勒能量剖面E(z)的结合测量由以下速度剖面积分产生液体流量： 

$q_l=2\mathrm{\&pi;}\underset{z=z_w}{\overset{z=z_M}{\&Integral;}}＜u(z,t)>(b_1-z)\mathrm{dz},$ z_M＝z|_{E(z)＝max<E(z，t)>}

 其中：z_w是管内壁开始位置(从z＝0)，z_M是多普勒能量沿管径剖面E(z)处于最大值的深度位置。 

然后，对旋涡气-液流假设适当的文丘里管差压模型，文丘里管ΔP测量值(ΔP＝P_入口-P_喉管)可以用于估计总的体积流量q_tot，并因此确定气体流量q_g＝q_tot-q_l。 

例如，文丘里管差压模型(国际标准ISO 5167-1，Measurement of fluid flow by-means of pressure differential devices，1991)提供了表达式： 

其中：C_d是排放系数，A_T是文丘里管喉管的横截面面积，而ρ_m是总流体流的平均密度。当存在旋涡时，可将表达式修改为： 

其中：K是由于旋涡的因子，并且当没有旋涡时等于1，而当存在旋涡时大于1。在液体为两相水/油混合物的情况下，液体密度ρ_l可以从下述表达式得到： 

ρ_l＝ρ_w WLR+ρ_o(1-WLR) 

其中：ρ_w是水密度，ρ_o是油密度，并且WLR是水-液比或含水率。 

可以执行(反射的)多普勒能量级的变化的分析以得出液体环中的气体夹带的估计。综合的多普勒能量沿管径剖面E(z)(被标准化为对应于接近纯液体流的最大值)可以与混合物声反射系数Γ有关，所述声反射系数Γ是声阻抗(Z)关于纯液体环(Z_l)的声阻抗由于夹带气体的失配水平，所述声阻抗(Z)如下： 

其中：Z_m是含有夹带气体的液体环的声阻抗。图5显示了对于旋涡流和非旋涡流以及不同的LVF从多普勒能量剖面E(z)使用上述表达式估计的声反射系数Γ的值。显而易见，旋涡运动产生更接近Γ＝0的Γ值(与纯液体的声阻抗相匹配的理想的声阻抗)，这与液体中的较少夹带气体一致。 

气-液混合物声阻抗Z_m可由Γ如下得出： 

$Z_m=\frac{1+\mathrm{\&Gamma;}}{1-\mathrm{\&Gamma;}}{Z}_l$

气-液均匀混合物声速c_m和密度ρ_m可以与各个气体和液体声速(c_g，C_l)和密度(ρ_g，ρ_l)和液体分数(α_l)如下有关： 

$\frac{1}{{\mathrm{\&rho;}}_m{c_m}^2}=\frac{1-{\mathrm{\&alpha;}}_l}{{\mathrm{\&rho;}}_g{c_g}^2}+\frac{{\mathrm{\&alpha;}}_l}{{\mathrm{\&rho;}}_l{c_l}^2}$

采用声阻抗Z＝ρc表示上述表达式，得出： 

$\frac{{\mathrm{\&rho;}}_m}{{Z_m}^2}=\frac{{\mathrm{\&rho;}}_g(1-{\mathrm{\&alpha;}}_l)}{{Z_g}^2}+\frac{{\mathrm{\&rho;}}_l{\mathrm{\&alpha;}}_l}{{Z_l}^2}$

要注意的是ρ_m＝ρ_g(1-α₁)+ρ₁α₁，环形液体滞留量可以如下容易地得出： 

${\mathrm{\&alpha;}}_l=\frac{{\mathrm{\&rho;}}_g({Z_g}^{-2}-{Z_m}^{-2})}{{\mathrm{\&rho;}}_g({Z_g}^{-2}-{Z_m}^{-2})-{\mathrm{\&rho;}}_l({Z_l}^{-2}-{Z_m}^{-2})}$

使用用于气-液混合物声阻抗的此模型，图5的Γ值被转换为图6的相对应α₁值。气-液离心分离的益处从图6中显而易见，其中：对于LVF＞～0.01，壁膜液体滞留量实际上为1。此外，气-液混合物声阻抗模型给出液体环中的气体分数的估计(即，可以由Γ计算Z_m，而α₁则可以从Z_m计算出)。 

液体和气体的分离减小了两种流体之间粘性连接，使得：滑移增加并且液体滞留量增加。然而，文丘里管处的差压测量提供ρu²的加权平均值，(其中ρ是密度，而u是速度)。然而，通过改变滑移量，我们可以改变滞留量，并因此改变平均密度。例如，第二(优选地在上游)文丘里管可以设置在没有旋涡和较小滑移的位置处。液体和气体的速度将在第二文丘里管处不同，但每种流体的质量流量必须保持不变。当已知每个文丘里管处的滑移量(例如通过适当的滑移定律)，我们具有能够确定两种质量流量(液体和气体)的两个测量值。 

虽然已结合上述示例性实施例说明了本发明，但是当给出本公开时，许多等效修改和变化将对于本领域的技术人员是显而易见的。因此，本发明的上述示例性实施例被认为是说明性的而不是限制性的。在不会背离本发明的精神和保护范围的情况下，可以对所述实施例进行各种改变。 

上述引用的参考的整个内容通过引用在此并入。 

Claims (29)

1.一种当气-液流体混合物在具有第一收缩区的导管中被输送时研究所述气-液流体混合物的方法，所述第一收缩区提供减小的导管横截面，所述方法包括以下步骤：

促使所述气-液流体混合物在所述第一收缩区中呈现旋涡流，其中所述气-液流体混合物的旋涡流使得当所述气-液流体混合物流动通过所述第一收缩区时所述气-液流体混合物的气相和液相被分离；

在所述第一收缩区内测量所述气-液流体混合物的特性；和

确定所述第一收缩区中的液体的一个或多个特性。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

确定所述第一收缩区中的位置与所述导管的所述第一收缩区的上游和/或下游区中的位置之间的压差。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述导管包括提供减小的导管横面的第二收缩区，在所述第二收缩区中，所述气-液流体混合物没有呈现旋涡流；以及

所述方法包括当所述气-液流体混合物被输送通过所述第二收缩区时确定所述气-液流体混合物的一个或多个特性的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括以下步骤：

确定所述第二收缩区中的位置与所述导管的所述第二收缩区的上游和/或下游区中的位置之间的压差。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：所述促使旋涡流产生的步骤包括提供用于促使所述气-液流体混合物在所述第一收缩区中呈现旋涡流的旋涡元件的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其中：所述旋涡元件设置在所述第一收缩区的上游。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：所述确定步骤包括测量所述第一收缩区中的液体速度的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其中：所述速度测量步骤包括使用超声波多普勒测量技术的步骤。

9.根据权利要求1所述的方法，其中：所述确定步骤包括测量所述第一收缩区中的液体滞留量的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法，其中：所述液体滞留量测量步骤包括使用超声波以检测气-液界面的步骤。

11.根据权利要求1所述的方法，其中：所述确定步骤包括测量所述第一收缩区中的液体声速的步骤。

12.根据权利要求1所述的方法，其中：当所述气-液流体混合物包括两种或更多种组成液体时，所述确定步骤包括确定所述组成液体中的至少两种的质量比和/或体积比的步骤。

13.根据权利要求1所述的方法，其中：所述气-液流体混合物包括天然气和凝析油。

14.一种研究气-液流体混合物的特性的设备，所述设备包括：

导管，所述气-液流体混合物能够沿着所述导管被输送，所述导管具有提供减小的导管横截面的第一收缩区；和

测量组件，所述测量组件用于当所述气-液流体混合物流动通过所述第一收缩区时测量所述气-液流体混合物的一个或多个特性，

其中：所述导管适于促使所述气-液流体混合物在所述第一收缩区呈现旋涡流，从而将液体与气体分离。

15.根据权利要求14所述的设备，其中：所述测量组件包括用于测量所述第一收缩区中的位置与所述导管的所述第一收缩区上游和/或下游区之间的流体压力差的一个或多个压力计。

16.根据权利要求14或15所述的设备，具有第二收缩区，所述第二收缩区提供减小的导管横截面，所述导管适于促使所述气-液流体混合物在所述第二收缩区中不会呈现旋涡流。

17.根据权利要求16所述的设备，其中：所述测量组件包括用于测量所述第二收缩区中的位置与所述导管的所述第二收缩区上游和/或下游区之间的流体压力差的一个或多个压力计。

18.根据权利要求14所述的设备，其中：所述导管包括用于促使所述气-液流体混合物在所述第一收缩区中呈现旋涡流的旋涡元件。

19.根据权利要求18所述的设备，其中：所述旋涡元件设置在所述第一收缩区的上游。

20.根据权利要求14所述的设备，其中：所述测量组件适于输出指示所述第一收缩区中的液体速度的信号。

21.根据权利要求20所述的设备，其中：所述测量组件适于使用超声波多普勒技术测量所述液体速度。

22.根据权利要求14所述的设备，其中：所述测量组件适于输出指示所述第一收缩区中的液体滞留量的信号。

23.根据权利要求22所述的设备，其中：所述测量组件适于使用超声波技术测量所述液体滞留量以检测气-液界面。

24.根据权利要求14所述的设备，其中：所述测量组件适于输出指示所述第一收缩区中的液体声速的信号。

25.根据权利要求14所述的设备，该设备用于输送气-液流体混合物。

26.根据权利要求25所述的设备，其中：所述气-液流体混合物包括天然气和凝析油。

27.一种包括根据权利要求14-26中任一项所述的设备的油井管道或气井管道。

28.输送气-液流体混合物的导管中的旋涡流分离导管的收缩区中的混合物的用途，所述收缩区提供减小的导管横截面，其中所述旋涡流使得当所述气-液流体混合物流动通过所述收缩区时所述气-液流体混合物的气相和液相被分离；以及在所述收缩区内测量所述气-液流体混合物的特性。

29.输送气-液体流体混合物的导管中的旋涡流增加导管的收缩区中的液体滞留量的用途，所述收缩区提供减小的导管横截面，其中所述旋涡流使得当所述气-液流体混合物流动通过所述收缩区时所述气-液流体混合物的气相和液相被分离；以及在所述收缩区内测量所述气-液流体混合物的特性。

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