湿天然气是指液相体积流量不超过10%的天然气,广泛存在于石油、化工等工业过程中,其流量的准确可靠测量对工业生产具有十分重要的意义。现如今,各油田普遍采用分离计量法,但是分离器十分笨重且价格昂贵,对于低产天然气单井等要求测量设备成本较低的场合,系统简单可靠、成本低廉、精度较高的湿气在线测量方法有非常迫切的需求。本课题就是基于这一需求,针对湿天然气流量计量技术进行研究,探索湿天然气流量不分离测量的新技术。本研究的思路是先整流再测量,即针对湿天然气管内流动多为环状流和分层流的情况,提出采用收缩喷嘴加整流网将上述湿气流型调整为接近均相流,然后采用超声波流量计与其他流量计组合的方式进行流量测量。基于上述思路,以气液两相流量测试平台设计了湿气流量实验测量装置,针对竖直管道上超声-文丘里流量计、超声-靶式流量计两种组合测量方式进行了研究。论文对超声流量计和文丘里流量计组合以及超声流量计与靶式流量计组合的流量测量原理进行了分析。研究了超声、文丘里和靶式流量计单相测量的虚高特性,发现三种流量计测量虚高与L-M参数的响应曲线有所不同,但有着共性,即流量计测量虚高随着L-M参数增大而增大,而气相表观速度对测量虚高几乎没有影响。两种组合流量测量实验测试结果表明,基于整流的湿气测量技术能够实现两相流量测量。其中,在超声-靶式流量计组合测量方案中,气相流量相对误差在5%以内,液相流量相对误差在15%以内;超声-文丘里流量计的组合测量方案中,气相流量相对误差在6%以内,液相流量误差在20%以内。由于液相误差是由气相误差修正而来,在液相含率相对很低的情况下导致其误差值偏大。比较两种方案,超声-靶式流量计的方案更加准确,值得进一步研究。