文丘利管用于两相流流量测量的室内试验研究

分析了影响文丘利管测量油水两相流测量结果的因素,认为不同含水原油密度的不同,是造成测量结果误差较大的主要原因。提出在采用文丘利管测流量的同时,利用含水率计测量的含水数据对流量进行校正的测量方法,并进行了校正方法研究和相应的油水两相流流量测量试验。试验结果证明该方法是可行的,可有效地提高油水两相流流量的测量精度。     

电容、短波法测量三相流含水率研究

考虑到原油含气的情况,分析了电容、短波法测量油水两相流原理.根据油气水三相流均相流模型和H-B公式,推导出电容、短波法测量含气原油含水率方程,分析了温度、矿化度对测量误差的影响,实验结果与理论分析结论是一致的.     

基于射频法的原油含水率在线测量系统

射频法是测量原油含水率的一种有效方法,为此设计了射频法原油含水率测量系统,并建立了接近于产油现场的动、静态原油含水测试试验平台。通过对比两种不同状态下的原油含水率测量结果,确定了射频法测量系统的误差范围和一致性。试验结果表明:射频法含水率测量系统的非线性误差在0.5%以内,满足现场应用的需求。     

一种同时测量流量和含水率的电导式传感器

介绍了一种可同时测量油水两相流流量和含水率的电导式传感器的结构.该传感器由6个圆环形不锈钢电极镶嵌在绝缘的管道内壁上构成.流量是通过对传感器内上下游检测电极对所检测到的流体流动噪声进行互相关运算来获取的;含水率是通过油/水混合相的电导与其中水相的电导相比来获取的.对传感器测量流量和含水率的原理进行了介绍;对电导式传感器在多相流模拟井上的流量测量和含水率测量的动态实验结果进行分析.动态实验表明,该传感器能在油水两相流中同时测量流量和含水率.     

一种同种测量流量和含水率的电导式传感器

介绍了一种可同时测量油水两相流流量和含水率的电导式传感器的结构，该传感器由6个圆环形不锈钢镶嵌在绝缘的管道内壁上构成，流量是通过对传感器内上下游检测电极对所检测到的流体流动噪声进行互相关运算来获取的。含水率是通过油／水混合相的电导与其中水相的电导相比来获取的，对传感器测量流量和含水率的原理进行了介绍，对电导式传感器在多相流模拟井上的流量测量和含水率测量的动态实验结果进行分析。动态实验表明，该传感器能在油水两相流中同时测量流量和含水率。     

基于高速摄像与多参数结合的油水两相流流型实验分析

通过在垂直小管径多相流实验装置上的实验,利用高速摄像机拍摄了油/水两相流多种流动状态下的高速摄像图片,对不同流量及不同含水率下拍摄的图片进行了流型划分。在垂直小管径实验装置上进行了差压传感器及阻抗传感器在油水两相流中的实验。差压传感器在油/水两相流中的实验结果体现了油/水两相流流型的变化规律,差压值出现波峰的含水率范围可确定为流型转换的过渡区域;阻抗含水率传感器在油/水两相流中的含水率测量下限可确定水为连续相范围。通过高速摄像与差压传感器及阻抗传感器相结合,综合分析得到了垂直小管径油水两相流流型图。     

阻抗式含水率计三相漂流模型校正的实验研究

多相流理论中经常采用的有均流模型、分流模型及漂流模型.漂流模型考虑了相间的滑脱影响及管道截面中混合物浓度分布和速度分布的影响,在油水两相含水率校正中获得广泛应用.通过对两相漂流模型的改进,将其应用于油气水三相流时阻抗式含水率的含水率校正,并在模拟井上进行了动态实验验证.将改进的漂流模型应用于阻抗式含水率计的油气水三相流测量校正,并采用线性拟合的方法确定相分布系数和油气泡绝对浮升速度,实验结果表明可以取得较高的校正精度,但是该模型适用于低含水、高产气情况,对于高含水、低产气情况,阻抗式含水率计的测量结果在不经校正的条件下可以满足测量精度要求.     

光纤探针阻抗传感器涡轮组合测井仪三相流解释方法

早期的油气水三相流测井解释方法需要有密度参数,但放射性密度计早已停用,而压差密度计在流量100 m~3/d以下的套管内,测量密度的分辨率极低无法应用。提出了一种基于光纤探针、阻抗传感器和涡轮流量计的组合测井仪,对该仪器在油气水三相流模拟实验装置上进行实验,分别建立光纤探针、涡轮流量计及阻抗传感器在三相流下的响应规律图版,通过图版插值的方法建立油气水三相流解释方法。实验结果表明,不同气量下涡轮响应与光纤探针响应关系曲线、涡轮响应与油水两相流量关系曲线、油水两相含水率与油水两相流量关系曲线,可用于解释气相流量、油水两相流量及油水两相含水率。     

电磁流量计测量水平井油水两相流量实验研究

为确定内流式电磁流量计在水平井中测量油水两相流流量的效果,采用集流的方式在油水两相流模拟井水平井中进行了流量测量及标定实验。实验结果表明,在集流的条件下,高流量、高含水率时,内流式电磁流量计的流量测量结果不受含水率变化的影响,并与清水中的标定结果无明显差别;流量较低时,用清水中的标定结果计算油水两相流流量误差大,可以采取分流的方法减小误差并拓宽流量测量下限。另外,目前的两电极电磁流量计在水平井中进行测量时,测量结果不受测量电极所处位置的影响。现场应用结果表明,可以采用集流式电磁流量计进行水平井油水两相流流量的测量,测量结果准确可靠。     

电磁流量测井仪在油水两相流中实验研究

应用内流式电磁流量测井仪在模拟井中进行了油水两相流流量的测量及标定实验,同时对仪器频率响应与含水率的关系以及实验数据的波动性进行分析.在不同含水率下随着流量的增大,仪器频率响应呈线性关系,频率响应值在清水值上下浮动.仪器频率响应的波动性随着含水率的降低而变大.实验证明在高流量、高含水的垂直井中进行流量测量时,用该仪器在清水中的标定结果计算油水两相流中的测量流量,其误差在±5％以内.模拟井实验表明电磁法在集流条件下可应用于测量高含水条件下的油水两相流流量.     

基于Hilbert-Huang变换的油水两相流流型特征提取

油水两相流的流型影响着流动参数的准确测量以及两相流系统的运行特性。油水两相流属于非线性、非平稳信号,针对此特点,采用Hilbert-Huang变换方法对油水两相流电导波动信号进行分析,实现信号的能量特征提取。首先,将油水两相流电导波动信号进行经验模态分解(empiricalmode decomposition,EMD),求出得到的固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)的能量,并对各层能量进行归一化,找出不同频段IMF的能量特征与流型之间存在一定关系。实验证明,Hilbert-Huang变换方法可以很好的表征油水两相流流型特征。     

基于CFD的井下油水两相文丘里流量计优选

为解决因流量、油水比变化及两相流态的复杂性所带来的井下文丘里管油水两相测量精度和设计选型等问题,根据多相流理论及计算方法,在不同入口流量、不同油水比条件下,模拟计算3种不同文丘里流量计的油水两相流场并进行方案优选。计算结果表明,介质接近油相或水相时,两相流态分别接近层流或湍流。流体经文丘里喉部后,油水两相分层特征显著。根据多相流计量精度的需要,通过CFD计算对比,优选出小流量下压降随液体粘度有显著变化的文丘里管设计方案。     

原油储罐升降机自动计量装置研发及应用

针对原油储罐内的液面精确计量难题,尤其是罐内油水界面位置精确计量十分困难,研发了原油储罐升降机自动计量装置,该装置主要由自动升降机、量油孔管、射频液位含水分析仪和检测探头等组成,实现了原油储罐液面和油水界面自动准确计量、液面超限报警、以及分层含水率的测量,解决了原油储罐液面和油水界面准确计量等难题。     

持水率对热式流量计测量影响的理论分析

恒功率热式流量计由于良好的低流量检测特性成为低产液油井流量检测的一种选择方案,但油水两相流持水率对其测量的影响妨碍了它实际的应用。针对这一问题,介绍了热式流量计的测量原理,建立油水两相流持水率和流体主要物性参数的关系,应用Matlab数值模拟软件分析不同持水率条件下热式流量计测量结果与油水两相流流量的关系。数值模拟和实际实验结果表明,相同流速下,热式流量计输出电压随着持水率的增加而单调减小。实际应用时,热式流量计的测量结果必须结合持水率才能给出正确的流量解释。     

饶阳凹陷复杂砂岩储层产能测井预测方法

饶阳凹陷砂岩储层物性较差,原油黏度差异大,异常高压普遍发育,简单的产能预测模型难以满足测井精细评价的需要。基于生产测试数据和油-水两相渗流理论,深入分析了储层物性、原油黏度及饱和度、地层压力等对产能的影响,建立了压力校正的变黏度产能测井评价方法,实现了油、水产能的有效分离,为储量评价、施工方案设计等提供了依据。研究表明:储层的渗透性对产能具有决定性作用,油、水产量与渗透率成正比;原油产量与原油黏度成反比,在稠油层中影响更为明显,对水的产量影响较小;储层的异常高压也是影响产能的特殊因素,异常高压层油、水产能明显偏大。     

基于SVM的油水两相流相态识别方法

目前国内各陆上油田大多处于高含水开发期,多数油井均为油水两相的混合流动状态,准确识别油水两相流分界面非常必要。为了提升识别率,采用基于小波包分解提取特征参数,运用Python编程语言搭建支持向量机(SVM)训练模型的方法实现油水分界面辨识,经过对训练及测试结果的分析,油水两相流分相识别率达到了100%,证实SVM在油水两相辨识方面有很好的适用性。     

油水旋流分离器数值模拟优化研究

受实验条件限制，单纯通过实验研究旋流器的性能周期长，且费用较高。为此，采用雷诺应力模型CFD数值模拟方法，对油水旋流分离器内的油水两相流流场进行了试验研究。研究表明，采出液在进口处的相互流动干扰对油水分离效果有重要影响，据此提出一种新型结构——带有空间阿基米德螺旋线进口流道和导流螺旋的油水旋流分离器。进一步的优化设计和性能试验表明，空间阿基米德螺旋线进口流道和导流螺旋实现了平滑过渡，从而得到较稳定的流场和较高的分离效率。     

基于能量及原油物性定量分析的原油乳化含水率预测模型

 原油-水两相体系的乳化特性与原油物性密切相关,以流动状态下的原油乳化含水率来表征原油-水两相体系的乳化特性,针对高含水原油-水两相体系,通过实验研究了乳化过程消耗的机械能对原油乳化含水率的影响。研究表明,不同剪切条件下的原油乳化含水率可以与消耗的机械能进行定量关联,并且可以采用幂律关系式进行描述,该关系式中的2个待定参数与原油物性密切相关。确定了用沥青质胶质含量、蜡含量、机械杂质含量、原油酸值、原油全烃平均碳数这5个典型参数来表征原油物性。通过回归分析,建立了待定参数与原油物性之间的定量关系,从而确定了原油乳化含水率的预测模型,即φE=c₁E^c2。     

油水两相管流测量方法应用进展

随着科学技术的发展,大量基于电学及光学基础的测量设备逐渐被学者们用于定量描述油水两相流动规律的研究中。通过简述国内外关于油水两相管流实验中所采用的测量方法及测量原理,总结电导探针、聚焦光束反射测量仪、光学测量设备及伽玛相分率仪在油水两相管流动中的应用进展,并在其基础上分析了各种测量方法的局限性。根据管流油水流动研究现状,提出油水两相管流研究应从两相流场信息测量及油水界面捕捉入手,通过实验确定影响油水两相相间作用的决定性因素,建立新的流型转化机理,明确局部及完全分散对有效黏度变化的影响趋势,并结合现有两相流动规律,改进及完善了现有压降计算模型。     

沉降罐油水界面在线监测技术在油田的应用

在油田生产中,油水分离是原油加工中极为重要的环节。而从原油进入联合站以后,要经过诸如沉降、脱水等处理过程,原油达到含水率标准((0.5%)后,最后送到成品油储罐。在整个过程中,都需要进行油水界面的测量。油水界面控制是分离效果的关键,同时油水界面的准确监测对油品的含水率、污水回收及处理成本都是极为关键的。沉降罐的油水界面检测与控制技术种类繁多,本文主要介绍CDBY油水双液位测量技术基本原理,主要特点及现场应用效果。