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.     

气体对电容式原油含水率测量的影响分析

电容式传感器用于是原油含水率测量是一种有效的方法.由于测量过程中存在气体成分与油水混合状态等影响因素,该方法一直未广泛应用.文章从气液混合状态、气体体积含量两方面对气体成分的影响进行定性与定量分析.定性分析表明气液混合状态对测量结果有很大影响,而实际测量中气液混合的具体状态难以确定,故利用电容传感器对原油含水率测量必须进行分离气体;定量分析表明原油含水率的测量精度要求达到1%时,气体体积含量需控制在1%以内.文章还提出一种气液分离器,能够满足原油含水率测量中气液分离的要求.     

低流量下同轴阵列电容法测量含水率实验研究

针对我国各油田在注水开发后期广泛存在的含水率大于90％、日产量小于10 m3的油井含水率测量难的问题,根据同轴电容法测量含水率原理,设计了同轴阵列电容含水率传感器,根据动态实验研究结果建立了含水率测量模型.所研制的同轴阵列电容传感器的含水率特性在0～100％含水率变化范围内为某种对数关系,在含水率大于90％情况具有更高的响应分辨率、良好的重复性,但响应特性受测量流量有规律的影响;所建立的含水率测量模型能够对流量影响进行校正,在含水率大于30％时,由测量模型计算得到的含水率标准误差小于3％,表明所研制的同轴阵列含水率传感器适合于低流量和中、高段含水率测量,特别是适合于含水率大于80％的油井含水率测量.     

一种测量低产液水平井含水率的简状电容传感器

针对国内低产液水平井产液剖面含水率的测量问题,提出了一种新型的筒状结构电容传感器.给出了该传感器的结构,分析了其测量原理,建立了其数学模型.理论上传感器的输出与持水率有很好的对应关系.在室内进行了静态高度法原理实验,实验结果与理论分析具有较好的一致性,说明该方法是可行的,实验结果同时说明该传感器受到沾污的影响.     

输油管线原油含水率的在线测量

论述了半圆筒面探头的设计方法与电容量的计算。将它作为电容传感器的敏感元件，对被测原油的含水率敏感，把含水率的变化转换为探头电容量的变化。利用该探头来调谐振荡电路的振荡频率，根据振荡电路的固有频率和已知电磁波之间的谐振状态（能量耦合）的变化，实现了输出电压受被测原油含水率的调变，由此可测量出原油的含水率。     

低速同轴阵列电容法测量含水率的新理论模型

低速、泡状油水两相介质在流过同轴阵列电容含水率传感器的环形空间时,会增加或减少带绝缘层的内电极上油相滞留层的厚度。根据这一机理和一些假设,建立了一个新的含水率检测理论模型。该模型揭示了同轴阵列电容含水率传感器输出信号频率与含水率间为复杂的对数关系,并与流体的流量、黏度、温度、电容传感器绝缘层材料、传感器结构等有关。同轴阵列电容含水率传感器的特性实验和实验条件下的理论计算表明,在含水率大于50%的情况下,含水率绝对误差很小,标准差为1.4%。这表明在内电极绝缘层上滞留的油层厚度的增减遵从指数变化规律,依此建立的含水率模型具有高含水良好的适用性。     

一种测量低产液水平井含水率的筒状电容传感器

针对国内低产液水平井产液剖面含水率的测量问题，提出了一种新型的筒状结构电容传感器。给出了该传感器的结构，分析了其测量原理，建立了其数学模型。理论上传感器的输出与持水率有很好的对应关系。在室内进行了静态高度法原理实验，实验结果与理论分析具有较好的一致性，说明该方法是可行的，实验结果同时说明该传感器受到沾污的影响。     

稠油热采井产液剖面测试技术的研究与应用

针对稠油热采井产液剖面测试难的问题,研制了一种新型稠油热采井产液剖面测试仪。该测试仪采用单芯直读曼码方式监测稠油热采井井下产液的温度、压力、流量和含水体积分数等信号,其最大特点是用液体电极电容传感器技术测量产液剖面中的含水体积分数。液体电极电容传感器技术不但能在低含水体积分数情况下保持传统电容式含水体积分数仪测量精度高的特点,而且能解决高含水体积分数情况下电容传感器无法测量含水体积分数的难题,扩宽了电容法测量含水体积分数的应用范围。室内试验结果表明,在含水体积分数为5%～97%范围内,产液剖面测试仪测量得到的含水体积分数与快关阀法测量得到的含水体积分数偏差小于6%。研制的稠油热采井产液剖面测试仪在胜利油田稠油热采区块取得了成功应用,为油田产液剖面测试提供了新的测试方法,具有广阔的推广应用前景。     

流型对电容含水率计响应的影响

根据集流型流体电容含水率计的测量原理，按照模拟井实验结果，分析了流型对集流型流体电容含水率计响应的影响。在油水两相的情况下，电容含水率计环形测量空间内流型同样可以分为乳状流、泡沫流、段塞流和泡状流。乳状流时，总电容值小，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率也小；泡沫流时，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率较大；段塞流时，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率很大；泡沫流时，总电容值大，而含水     

复合式电容传感器水平条件下的响应特性研究

针对低产液水平井产液剖面含水率的测量,设计出了一种复合结构的新型电容传感器,该传感器采用筒状结构电容传感器与同轴电容传感器相组合而成。文章介绍了传感器的结构,对传感器的响应规律进行电场仿真,给出了该传感器在油水分层条件下和泡状流下的响应规律。对该传感器开展了高度法实验研究和动态实验研究,得到了不同流量、不同含水率下的传感器响应规律,结果表明：与传统的同轴电容传感器相对比,分辨率有较大的提高。该传感器可为低产液水平井产液剖面含水率的测量提供新的技术手段。     

组合式电容含水率计的理论仿真及实验研究

介绍了一种新型的、可用于测量低产液水平井产液剖面含水率的组合式电容含水率计.给出了电容传感器的结构,分析了其测量原理,建立了数学模型,并用ANSYS软件对其数学模型进行了二维电场仿真.开展了室内静态实验,实验结果验证了理论分析的正确性.应用所设计的样机在多相流动态实验装置上进行了动态机理性实验,实验证明,组合式电容含水率计能够测量低产液下分层流,所设计的仪器在流量3～60 m3/d、含水率0～100%范围内有较好的分辨率,仪器的重复性好.     

低流量井电容含水率计测量方法研究

讨论了低产液井电容含水率计测量原理；系统分析了在不同流型下．集流型流体电容含水率计的响应特点；在模拟井中，通过不同型号仪器的大量实验数据得出了统一的归一化刻度图版。经过实际应用结果检验，应用效果较好。     

电容式原油含水率仪信号解释模型

电容式原油含水率仪是基于原油与水介电常数的差异研制而成的，电容式含水率仪的信号解释不仅与电容结构有关，还涉及混合介质等效介电常数理论。文章以常见的同轴式电容传感器为例，详细分析介绍了信号解释数学模型的建立，总结了常用的混合介质等效介电常数模型及其适用范围。     

测定原油中含水量的非插入式电容传感器

一种测定原油中含水量的电容式原油含水测定仪已经研制成功。它可用于较老油田生产中原油含水量的测量，以及经分离器分离后原油含水量的测量，也可用于为了防止海洋污染，而进行水面油水乳化液收集过程中含水量的测定。该电容传感器为非插入式，其测量范围是含水量在0％～80％之间。该传感器内壁制造光滑（1～12in，即25～305mm），可以补偿传感器内部引起的干扰影响。Ponca市的Conoco。研究和发展部门和挪威的NorskHydro已经对该原油含水测定仪做了试验，其准确度为±1．5％（含水量0％～15％）和±1％（含水量15％～80％），重复性误差优于1．0％。为了提高测量准确度，采用了一个螺旋形曲面电极系统，使传感器的一端到另一端产生了一个180°的旋转电场。通过理论模拟和试验结果表明，该电极受流动状态变化的影响非常小，因此，它可较高精度地测定原油中含水量。     

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。     

取样电容法含水率测量的影响因素

对取样电容法含水率测量的影响因素进行了理论分析，结果表明，油井出砂、结蜡、稠油等对含水率测量结果均有影响。出砂使结果偏大，稠油、结蜡则使测量结果偏小，出砂引起的误差较小且只与了砂量有关，而由结蜡、稠油等引起的沾污的影响较大，由其引起的误差不仅与沾污厚度有关，还与实际含水率大小成线性关系。     

基于传感器的融合技术对原油含水率的测量

介绍了一种测量原油含水率的装置,其在传统电容式水分传感器的基础上,利用传感器的融合技术提高系统的测量精度.以计算机控制为核心,将计算机技术与测量技术相结合,组成了新型智能化测量系统.该装置能够准确地测量出油田不同时期的含水率,实现测量数据的自动存储、显示和回放.     

基于分流法的高分辨率电导含水率计设计实验研究

为提高高含水及特高含水井中含水率测量分辨率,设计了基于分流法的高分辨率含水率计.该仪器是基于阻抗传感器而设计的,在阻抗传感器内加入一个非导电分流管,通过分流部分水,降低了流经阻抗传感器的流体的含水率,使得阻抗传感器测量得到的混相值增加,使仪器的测量响应明显降低,拉大了不同含水率时仪器响应之间的距离,实现了提高分辨率的能力.电场仿真证实加入分流管的传感器内部电场分布均匀.通过动态实验研究验证了基于分流法的高分辨率含水率计中的分流管能够提高仪器的测量分辨率.     

多传感器信息融合技术在外输原油含水检测中的应用

为了精确地测量外输原油的含水率,基于多传感器信息融合的基本思想,提出了一种检测外输原油含水率的方法,通过仿真表明其输出值更能逼近实际的含水值,能够满足生产过程的要求。在实际应用中具有一定的实用价值。