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.     

阻抗式含水率传感器优化设计实验研究

为优化阻抗式含水率传感器结构 ,进行了实验研究。模拟装置的电场分布显示 ,传感器内大部分区域电场的分布是均匀的。将测量电极对置于均匀场中 ,能减小流型的影响。用在模拟装置中移动不同尺寸绝缘块的方法模拟油泡在传感器内的流动 ,得出测量电极间距应大于 1.5倍电场宽度的结论。不同电极间距的实际传感器在模拟井中对含水率的响应结果显示 ,测量电极间距为 1.5～ 2倍电场宽度时 ,传感器具有良好的分辨能力     

全井眼电导传感器电场仿真及静态实验特性研究

根据Maxwell和Begovich & Watson模型的原理,设计了一种新型全井眼两相流含水率电导传感器.用ANSYS软件通过相应边界条件下的Laplace方程进行了其电场仿真计算.用不同直径的长绝缘圆棒代替油插入水中模拟水的体积分数,进行了其静态特性的实验测量.仿真结果和实验结果的趋势相符.实验表明,传感器对水中的绝缘棒敏感,绝缘棒距离电极越近,其灵敏度越高.未发现水矿化度对传感器响应有影响.研究结果有助于高产井油水两相流流动参数连续测量仪的进一步研制.     

水平油水分层条件下阻抗含水率计仿真实验研究

水平井中油水分层流动是主要的流型,因此研究阻抗含水率计在油水分层情况下的响应规律是必要的。对阻抗含水率计在水平油水分层的条件下进行了仿真和实验研究,从仿真和实验结果的处理和分析中得到了在水平层流的情况下对该传感器相对响应产生影响的各种可能因素,并且阻抗含水率计的响应在仿真和实验结果上具有良好的线性特性。     

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。     

阻抗传感器激励源分流特性影响分析

文章分析了阻抗传感器存在的分流特性,室内静态实验主要模拟环状流,对分流对全水值的影响进行了分析,采用静态刻度装置进行实验,表明分流并不影响实验结果;对动态实验分析,在含水率50%~100%时分流不影响刻度结果,通过动、静态实验研究对比得出阻抗传感器的分流不影响全水值大小,不影响含水率标定与测量。     

两相流下油/水阻抗特性实验研究

通过阻抗传感器在垂直小管径实验装置中进行油/水两相流动态模拟实验,利用动态信号分析仪采集不同流量及不同含水率下的阻抗输出电压信号,对实时采集的电压信号进行了分析,首次采用面积法及功率谱的方法对电压信号进行阻抗特性分析。实验结果表明：低流量和高流量时的电压信号阻抗特性具有明显的差别。通过阻抗分析建立了面积特性及最大功率谱幅值特性与含水率及流量的关系。     

无屏蔽罩真空灭弧室电场分布仿真分析

本文利用Ansoft Maxwell软件对12kV无屏蔽罩真空灭弧室的电场和电位分布进行了仿真,优化结果表明该结构最大场强位于触头之间,为1.32MV/m。该结构在低成本小型化断路器中有较好应用前景。     

CSNT2451中子管加速系统优化设计

小直径中子管结构空间紧凑,高压绝缘问题突出,如果电场分布不合理,极易造成中子管内打火放电等不良后果.通过理论计算,实现在设计阶段预测电场分布情况,在设计过程中实现结构参数优化,使得中子管内打火放电等问题能够得以规避.利用有限元分析法对直径为25 mm的CSNT2451中子管进行模拟仿真,得到加速系统敏感区域电场数值分布和电极参数变化对电场变化的影响,指导中子管加速系统的设计优化,通过理论计算和实验验证相结合的办法,提高了CSNT2451中子管工作稳定性.     

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。     

阻抗传感器在近水平油水两相管流的实验研究

生产测井动态监测中水平井受井身结构、井简流动状态、重力影响等因素影响使得流动介质分布、速度分布、流体的流型、流速削面、油水的分布状态等与垂直井有很大的不同.设计了小管径多相流实验装置,实验介质是柴油和水,设置了分别为3～60 m3/d的10种流量,含水率变化范围10%～100%;分别为85°、88°、90°、92°、95°等近水平状态下的5个角度对阻抗传感器进行了实验.实验结果表明,流量大于10 m3/d时的流型是分相的泡状流,阻抗的相埘响应不受角度的影响,响应规律与垂直井类似;流量低于10 m3/d时的流型是层流,阻抗的相对响应同时受到流量、含水率、角度的影响,在同一角度下受流量和含水率的影响;受油水滑脱现象影响.低流量下的相对响应高于高流量的,持水率高于含水率;受角度的影响,在90°、92°、95°时输出的相对响应出现了向下的趋势,85°、88°时输出的相对响应出现了向上的趋势.实验传感器是仪器短节,排除了集流伞漏失对流体流型的影响,完全反映流体在传感器内流道的真实流动状态,高速摄像机记录了流体随流量和含水率的变化.     

气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗含水率计响应影响

针对油气水三相流条件下产液剖面测井问题,在大庆油田多相流模拟实验装置上进行三相流条件下阻抗式含水率计的响应规律实验,考察气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗式含水率计流量和含水率测量的影响,得到油气水三相流情况下涡流流量计及阻抗含水率传感器的响应特性。实验结果表明,气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗含水率计测量液相流量和含水率有较大影响,使流量测量值偏高,含水率测量值偏低;液相流量越低,二者测量值误差越大。给出了2口井现场测井实例,为现场测井工程师在生产测井中产气井的测试提供借鉴。为进一步提高油气水三相流条件下的产出剖面测井质量提出了建议。     

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。     

集流型流体电容含水率计低流速测量原理

本文详细分析了用于生产测井中测量油、水两相流含水率的集流型流体电容含水率计在低流速下的测量原理。由于低流速时内电极表面的亲油性以及轻质相的油在垂直管道中趋于中心向上流动，集流型流体电容含水率计在低流速情况下，含水率以对数的形式改变仪器的响应频度。．     

井下集流式电磁流量计铁芯结构优化设计

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律测量导电性液体体积流量的仪表,励磁铁芯的结构是影响流量测量的关键之一。利用ANSYS有限元仿真软件,在改变铁芯结构参数的情况下,对井下集流式电磁流量计内部磁场进行仿真;把得到的仿真数据用MATLAB数学计算工具进行处理,分析流量计流道内部的磁场,对磁场的各个评价指标进行综合的权衡,进而从理论上得到最优的铁芯结构参数。仿真结果以及数据分析结果表明,在铁芯的中心角为55°~56°左右时,磁场的各个评价指标都有较好的取值。     

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。     

涡轮钻具叶片电解加工阴极工具设计

由于涡轮钻具叶片型线的设计愈加复杂,叶片的传统加工方法面临越来越多的加工难题。因此拟将电解加工技术应用于涡轮钻具叶片的制造领域,对涡轮钻具叶片电解加工阴极工具的设计进行了研究。以127 mm涡轮钻具叶片的设计为例:首先基于多项式曲线拟合的方法,在MATLAB中编程计算绘制出最初的叶片曲线;然后将得到的曲线导入AutoCAD,根据理论计算得到的叶片几何参数修补得到叶片型线的几何图纸;最后将叶片型线导入GAMBIT有限元前处理软件进行网格划分,并在ANSYS Fluent软件中进行流场仿真分析,同时在Tecplot360软件中进行后处理得到流场中流体的流向图、速度云图及压力云图。结果表明利用这种方法设计的叶片可以满足实际工作状况的要求。研究内容和结果为涡轮钻具叶片的电解加工研究奠定了良好基础。     

DST测试资料在二连油田阿南油藏重复压裂设计中的研究与应用

由二连油田阿南油藏12口井的DST测试资料，应用模糊设计原理，研究了储层有效渗透率与电测渗透率、储层压力系数、电测孔隙度、含水率、上覆层压力以及最小水平主应力间的关系。该方法考虑的因素较为全面，并且在权重的确定上，巧妙地引用了灰色关联度法，克服了以往机重确定方法上的不足，使之更具量化标准。经实例验证，与油藏数值模拟得出的有效渗透率，基本吻合。     

管道全位置激光-电弧复合焊接成形有限元研究

针对管道焊接问题,对全位置激光-电弧焊接成形规律进行研究。通过创建空间位置焊接熔池成形方程组,采用ANSYS有限元软件模拟管道全位置焊接过程中的温度分布及熔池流动,根据多场耦合法,对管道全位置焊接过程进行模拟计算。结果表明,创建的管道全位置焊接熔池成形方程组,可应用于熔池受力和熔体金属运动过程,建立的全位置焊接 ANSYS有限元模型,实现了对焊接过程的温度场和流场的耦合分析;使用多场耦合,能够得到不同阶段熔池温度场与流场的分布,能够为管道焊接提供技术支撑。