分流式电导含水率计测量区域流场分布与实验比较

应用计算机流体力学软件FLUENT6.3对分流法电导含水率计进行数值模拟.利用仿真软件得到不同流量下仪器进液口附近流体速度矢量图、仪器测量区域油水分布图和高含水情况下持水率;对计算出的持水率结果与室内实验结果进行比较.油相主要沿进液口壁面进入测量区域,并在仪器测量区域内形成环状流;数值模拟计算出的持水率在高于l0m3/d流量下与室内实验结果基本吻合,该模拟结果为进一步利用数值模拟技术对分流法高分辨电导含水率计参数优化提供参考依据.     

基于分流法的高分辨率含水率计现场应用分析

文章介绍了基于分流法高分辨率含水率计的结构,分析了仪器改进的分流设计原理,针对仪器结构特点进行了现场试验,从仪器的稳定性、重复性、可靠性等方面进行了现场评价,并对仪器标定图版进行分析,试验结果表明基于分流法高分辨率电导含水率计目前取得了阶段性的效果。     

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.     

电导法筒持水率的方法研究

依据油、气、水混合物电导率主要取决于的体积含量（持水率）这一性质，并参照固态非均匀介质电阻率分布模型，提出了油（气）、水混合流体电导率与持水率的关系式；探讨了在中等工作频率下用双线圈系测量多相流动持水率的可行性及仪器设计中削弱直耦信号和套管涡流影响的技术措施。图１表１参３     

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。     

基于分流法的电导含水率计的响应特性

为提高高含水、特高含水井中含水率测量的分辨率,设计了基于分流法的高分辨率电导含水率计.该仪器是在阻抗式含水率计的阻抗传感器内加入非导电分流管,通过分流部分流经阻抗传感器的水流量使阻抗传感器测量得到的混相值增大.与阻抗式含水率计相比,该仪器的相对响应值更小,扩大了不同含水率时仪器相对响应之间的距离,提高了仪器测量的分辨率.实验表明:分流管使该仪器在高含水条件下分辨率达到2％;当含水率大于80％或当含水率小于80％、流量大于20 m3/d时,可初步确定2％为仪器自身具有的分辨率.现场试验进一步验证了仪器的稳定性和重复性.     

分流式电导含水率计两相流流场数值模拟

分流比的大小为分流管截面积与分流管截面积、环形空间截面积和的比值.分流比是影响分流效果的关键之一.利用FLUENT有限元仿真软件,对分流20％、30％和40％三种分流比,分别在流量为80、60、40、20、15和10 m3/d,含水率为60％ ～ 98％的各个试验点进行了流场仿真.结果表明,分流方法应用于电导含水率计是可行的；分流式电导含水率计在特高含水时,分辨率依然明显；分流比为30％时,分流式电导含水率计的分流效果最佳.     

基于电导成像测井的持水率的测量及动态实验

文章介绍用于水平井持水率测量的流体成像仪器，对该仪器在多相流模拟实验装置上进行了实验。在上位机软件所示的曲线上，可以实时地观察探针所处位置油、水分布的变化，通过界面高度和持水率的测得值与参考值随含水率变化的各种图型对比，找出规律。该仪器在动态条件下实现了对油水界面的识别和持水率的测量，并进行了动态实验，取得了良好的效果。     

基于分流法高分辨率阻抗式含水率计实验研究

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非导电分流管,通过分流部分水,降低了流经阻抗传感器内流体的含水率,使得阻抗传感器测量得到的混相值增加,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.通过动态实验研究验证了基于分流法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,在高含水条件下分辨率可达到2％.并通过现场试验进一步验证了仪器具有很好的稳定性和重复性,为油田高含水油井测量提供了技术支持.     

改进的电容法含水率计响应方程及其应用

在油气生产井的多相流动中,通常利用电容法含水率计识别水和油气混合物。本文从仪器结构及测量原理出发,认为仪器的测量电容(C)与持水率(Y_w)之间的响应关系受地层水矿化度及分布状态制约,高矿化度时,仪器在泡状流动中将失去分辨水和油气混合物的能力。本文提出了新的响应方程,并指出,取样式电容法含水率计是一种很有发展前途的仪器,所给出的实验数据证实了上述观点。取样式电容法含水率计适用于淡水也适用于盐水,其仪器响应与持水率呈线性关系,但测量时间应大于稳定时间。     

电容式持水率（含水率）计的调试与刻度

基于电容式持水率（含水率）计的基本原理,结合生产测井工程实践,文章简要探讨了电容式持水率（含水率）在制造过程中的调试方法.     

基于电容法的原油局部持水率检测方案

针对阵列式电容法原油持水率检测提出平面交指式电容传感器结构,设计实现基于电容频率转换的一体化检测方案,开发了基于电源电流变化的信号检测电路。实验结果表明,该方案传感器体积小,电路连接线少,被测电容值经变频后抗干扰能力强,在低持水率段(≤50%)有良好的分辨率,对阵列式电容法原油持水率检测仪器研究具有参考价值。     

电导法测量井筒持水率的方法研究

依据油、气、水混合物电导率主要取决于水的体积含量（持水率）这一性质，并参照固态非均匀介质电阻车分布模型，提出了油（气）、水混合流体电导率与持水率的关系式；探讨了在中等工作频率下用双线圈系测量多相流动持水率的可行性及仪器设计中削弱直耦信号和套管涡流影响的技术措施。图１表１参３     

基于FLUENT的3种翅片管强化传热效果模拟比较

应用FLUENT软件对纵向翅片管、圆形翅片管和椭圆形翅片管的传热性能进行模拟分析,得到流场中温度和压力的分布,并分别将纵向翅片管和椭圆形翅片管的传热性能与圆形翅片管进行比较。分析表明,纵向翅片管的传热效果最差,椭圆翅片管与圆形翅片管的传热效果相当,但椭圆形翅片管对流体造成的压降略小,综合传热效果最为理想。     

不同湍流模型在旋流器数值模拟中的应用

水力旋流器内的流场非常复杂,而旋流器结构及操作上的相对简单又在一定程度上使人们忽视了其流场特性及分离机理研究的复杂性。为了在数值模拟时能够恰当地选择湍流模型,总结了国内外学者在利用CFD进行数值模拟时,采用标准κ-ε模型、RNGκ-ε模型、代数应力模型和雷诺应力模型以及离散相模型对水力旋流器流场的数值预报结果,并且简要分析了各湍流模型的特点,对今后需要深入开展的工作做了阐述。     

基于FLUENT的抽油泵泵效仿真研究

针对抽油泵实际工作环境的复杂性,利用FLUENT软件建立抽油泵的数值模型,对不同抽汲参数组合下的抽油泵泵效进行了模拟仿真研究,得出了不同参数对泵效的影响机理。并利用MATLAB对数据进行分析,得出不同抽汲参数对泵效的影响和抽汲参数对泵效的综合影响,对合理设置抽油泵的抽汲参数、提高抽油泵效率、降低能耗和原油成本有重要意义。     

阻抗式含水率计响应模型的实验研究

文章介绍了经典的含水率测量模型Maxwell和Begovich＆Watson，分析两模型之间存在的差异，进行了室内静态试验和模拟井动态试验，静态实验近于模拟环状流，动态实验接近泡状流。动、静态实验结果表明：阻抗式含水率计在测量含水率时不受矿化度和流型的影响或受其影响很小。实验结果同时证明了所采用的阻抗传感器的含水率相对响应与持水率存在线性关系，并且较为接近Begovich＆Watson测量模型。动态实验结果还表明，在低流量下阻抗传感器能够体现滑脱速度的影响，因此实际应用中对于阻抗式含水率计应通过动态实验来建立仪器的含水率测量模型。     

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.     

一种新的CAT计算水平井持水率方法的研究与仿真

文中根据水平井计算持水率难的特点,提出一套基于CAT测井仪器来计算水平井持水率的新方法;同时,针对CAT生产测井资料提出了一套新的测井解释方法,且对该解释方法进行了验证。结果表明,该方法利用水平井CAT生产测井资料进行产液解释,符合率达到90％以上,具有一定的应用及研究价值。     

井下双级串联式水力旋流器数值模拟与实验

利用Euler-Euler法与大涡模拟相结合对井下双级串联式水力旋流器的分流特性和分离特性进行研究,并与实际实验结果相对比。结果表明：入口流量由20 m³/d增加到60 m³/d时,总分流比的范围逐渐变大,且第一、二级水力旋流器的溢流口流量之比与总分流比的变化关系是函数关系;在一定范围内,底流含油质量浓度随着入口流量的增大先减小后增大,随着总分流比的增大先减小后增大;入口流量为25~50 m³/d且总分流比为0.28~0.75时,底流含油质量分数不大于200×10^-6;数值模拟预报的分流特性与实验结果一致,预报的分离特性与实验结果存在一定差异。该模拟解决了文献[23]提出的监测模型难以用于配带双级串联式水力旋流器井下油水分离系统工况诊断的问题,并给出了井下工况调节时总分流比的推荐范围,从而可以为现场应用提供一定指导。