雷达液位计在石油化工行业应用的探讨

简要介绍了液位测量的几种技术,重点介绍了雷达液位测量技术的原理和特点,分析探讨了雷达液位计在轻油、沥青、液化气和腐蚀性介质液位测量中的应用。     

浮式液化天然气装置液位计选型方案探讨

浮式液化天然气装置(LNG FPSO)设备内介质处于周期性或无规律的晃动状态,造成波动的假液面,给液位测量和工艺过程控制带来很大影响。根据几种常用液位计的测量原理和特点,探讨晃动状态下其适应性和局限性,提出了液位计选型设计方案;分析认为几种常用液位计在LNG FPSO容器内液面晃动环境中使用时,通过采取液位计保护装置等防晃动措施,可起到缓冲、延迟波浪影响的作用,减小或消除液面晃动影响,从而提高液位测量和工艺过程控制的稳定性和安全性。     

浅谈导波雷达液位测量技术

介绍导波雷达液位测量技术的工作原理和具有的优越性能，与其他液位计比较的结果表明，导波雷达液位计安装调试简单，介质的性状对测量的影响小，它具有普通雷达液位计的全部性能，同时，又克服了普通雷达的缺陷，且能耗低，可二线制系统供电。并介绍了该液位汁在我厂炼油区和贮运系统的应用情况，应用效果满意。     

中控在大型炼油装置上再创佳绩

Endress＋Hauser公司推出全新的具有界面测量功能的导波雷达Levelflex系列。该系列导波雷达可以同时测量界面和液位总高度,利用雷达的回波原理来检测总液面和界面的位置,并运用功能强大的TOF软件进行数据和图形分析。弥补了电容物位计不能同时测量总液位高度的缺陷,与传统的浮筒液位计相比,维护难度和费用大大降低。     

雷达液位仪测量原理的分析及应用探讨

雷达液位仪作为一种非接触式的高精度液位仪表,目前广泛应用于石油、化工等行业。按所采用时间测量方式的不同,雷达液位仪主要可分为两种,一种是微波脉冲(PTOF)测量方法;另一种是连续波线性调频法(FMCW)。介绍了雷达液位仪的基本测量原理;针对微波脉冲测量和连续波线性调频测量方法,分析比较了优缺点,指出了在应用中应注意的问题;以BM70A型雷达液位仪为例,给出了几种典型应用。     

脉冲雷达液位计的应用及误差分析

针对乙烯、丙烯、LPG储罐原有液位测量方法及物料收付计量中存在的问题,简要介绍了采用计量级雷达液位计的测量原理。有针对性地对液位测量中的被测介质的固有特性、操作压力、电磁波运行空间混合气体所产生的数学关系和测量误差进行了理论探讨,并就该类储罐的设计选用、系统配置、安装注意事项及应用提出了自己的设计思路,以供工程设计中借鉴和参考。     

脉冲串雷达液位变送器的应用

脉冲串雷达液位变送器是一种新型的液位测量仪表,在实际应用中正确地选择和安装是保证脉冲串雷达液位变送器正常工作的关键。通过对其原理和工作特性的了解,说明了在实际应用中正确选择和安装脉冲串雷达液位变送器时应注意的问题,从而准确地测量液体的液位,达到监控的目的。     

雷达液位计在罐区检测中的应用

雷达液位计是一种非接触式的液位测量仪表,它利用电磁波在空间的传播特性来测量液位的高低。按其所采用的时间测量方式不同,主要分为微波脉冲测量方法(PTOF)和连续波线性调频法(FMCW)。介绍了雷达液位计两种测量方法的基本测量原理、性能,以及实际应用中出现的问题及解决方案。     

用雷达液位计测量污水池液位

分析了一些仪表在污水池液位测量中存在的诸多问题，雷达液位计的应用使这些问题得以解决，并分析了雷达液位计的使用情况和特点，为污水池液位的测量探索了一条新的途径。     

储油罐液位测量技术现状与发展趋势

从目前国内外储油罐常用以及近年来新出现的液位测量仪表的测量原理和方法方面,分析了储油罐液位测量技术的现状,主要归纳为以下几种:人工检尺、浮体式液位测量仪表、伺服式液位测量仪表、磁致伸缩液位仪、差压式液位测量仪表、超声波液位测量仪表、雷达液位仪、激光液位仪、光纤液位测量仪表、核辐射式液位测量仪表、新原理的小型液位开关等。并预测了储罐液位测量技术的发展趋势。     

DREMWD电磁波随钻测量系统及现场应用

电磁波随钻测量传输技术作为石油勘探开发领域的一项新技术,具有信号传输速率高、不受钻井液介质影响、成本低等特点。文中简要地介绍了电磁波传输技术的特点并提出了构成电磁波随钻测量系统的关键模块,描述了钻井工程技术研究院自主研发的无线电磁波随钻测量工具DREMWD的工作原理及系统组成,同时为检验DREMWD系统工具的工作性能,分别在定向井与水平井进行了现场应用,在使用中,DREMWD较高的数据传输速率及传输稳定性节约了随钻时间,配置有动态方位伽马钻铤短节的工具在煤层气水平导向应用中对于判断煤层边界优势显著。     

斜井中地质导向电磁波测量数值模拟分析

定向井开采借助于定向随钻电磁波测量仪器准确划分已钻地层、预测待钻进地层、实时控制钻头沿期望轨迹钻进,大大提高了油气采收率。为此,研究了斜井中地质导向随钻测量仪器的响应特性。结果表明：①由定向响应信号的正、负可判断围岩与目的层的相对位置。②为减小或消除地层倾角和地层各向异性对定向响应的影响,应该采用对称布置线圈对进行测量;把两对单发、单收线圈对的定向测量结果叠加在一起,在接近地层边界时只对相对倾角敏感,在距地层界面较远时,定向响应信号受各向异性和相对倾角影响较小,定向响应曲线简单。③数值仿真了地层相对倾角小于20°时的定向测量响应,认为当目的层厚度不超过6m时,地质导向信号对低井斜角探测具有很好的灵敏性,这种方法弥补了井眼成像的不足,具有较高的测量精度,并且极具实时性。     

无线随钻测量信息传输的现状与问题

为了及时获得钻井作业时的随钻测量信息,准确建立地面与井底之间的闭环信息流通,对无线随钻测量信息的传输方式进行了研究。介绍了钻井液脉冲、电磁波、声波三种无线随钻测量信息传输的工作原理,对比了三种传输方式的优缺点,并对三种传输方式存在的问题进行了详细分析。最后,指出了无线随钻测量信息传输方面的研究重点:钻井液脉冲传输方式应研发连续波信号发生器,实现更高的数据传输速率、工作可靠性以及环境适应能力;电磁传输方式应优化信号发生器的工作频率和效率,研究微弱信号检测及处理,增加信号中继器等技术,提高电磁传输信号的距离;声波传输方式应在码间干扰、噪音、声波能量的衰减等方面予以研究。     

随钻方位电磁波仪器探测电阻率各向异性新方法

随着随钻方位电磁波仪器在大斜度井和水平井中的广泛应用,电阻率各向异性已成为影响地质导向和地层评价准确性的主要因素之一。以Baker Hughes公司的APR仪器为例,根据随钻方位电磁波仪器多分量的特点,采用数值模拟方法分析电阻率各向异性对仪器各分量信号响应的影响,利用对称发射补偿测量来增强或消除各向异性的影响,并采用正反演方法确定地层电阻率各向异性。模拟结果表明:磁场信号轴向分量与电阻率各向异性在相对井斜角0°~90°内呈单调递增关系;磁场信号横向分量与电阻率各向异性呈抛物线规律,在相对井斜角为0°和90°时影响为零;随钻方位电磁波电阻率仪器不同分量进行组合可以确定地层电阻率的各向异性。对方位电磁波响应曲线数据进行三参数反演得到地层水平电阻率、垂直电阻率以及相对井斜角,利用反演后的测量资料可以提高地层评价和地质导向的准确性。      

超深探测随钻电磁波测井地质信号特性研究

为了解超深探测随钻电磁波测井地质信号的过界面特征及其影响因素,基于层状各向异性介质多分量电磁波测井解析解,对PeriScope轴向发射–倾斜接收线圈系、DWPR双斜线圈系以及GeoSphere对称测量模式3种结构的地质信号,在超深探测随钻电磁波测井的低频、长源距条件下进行了数值模拟,对比了3种结构地质信号的过界面响应特征、探测深度以及各向异性的影响,探讨了其在超深探测中的适用性。研究得知,3种结构的地质信号均可指示地层界面及其方位,且长源距、高频下响应的非单调性明显,其中DWPR双斜地质信号的单调性最强;电阻率比100∶1地层模型下,GeoSphere地质信号具有更大的探测深度,DWPR双斜线圈系地质信号次之;DWPR双斜线圈系的幅度比地质信号不受地层各向异性的影响,其余地质信号均受地层各向异性的影响。研究结果表明,降低频率、加大源距可有效增强地质信号探测深度,降低频率、减小源距有利于地质信号对地层界面响应的单调性,各向异性对绝大部分地质信号的影响明显。     

基于螺杆钻具的近钻头井斜测量误差及修正

为了研制具有自主产权的基于现有螺杆钻具的随钻近钻头测量装置,结合井下工况,对近钻头井斜测量过程及仪器本身存在的误差进行了分析,阐述了利用声波或电磁波传输近钻头信号的优势,并提出了近钻头井斜精确测量的误差修正思路。分析结果认为,当前的近钻头井斜测量仪器还存在一些未考虑到的问题,如动力钻具的振动影响测斜精度,动力钻具弯角的存在导致近钻头仪器与井眼不同轴产生误差等。利用声波传输近钻头信息及远程传输井下信息是实现测量的静态及传输信号过程静态的有效方法,建议加快该技术的研究进度,争取早日应用于现场。     

雷达测量技术在低介电常数料位测量中的应用

主要阐述如何实现低介电常数的料位精确测量。剖析了脉冲雷达测量技术如何通过把回波脉冲与参考脉冲进行混频处理,把测量时间从ps级扩展到!s级,成功实现了mm级的测量精度;介绍了如何根据具体工况选择合适的雷达天线种类和尺寸;引入先进的Plus Master eXact应用软件和EOP算法,其屏蔽干扰信号通过底部回波偏移来反推出料位高低,解决了回波信号小且不稳定对准确测量的影响问题。     

基于谱减算法的声波法测油井动液面的信号处理

在声波法测油井动液面中,由于受到油套环空中各种噪声的影响,得到的液面反射信号异常复杂,使真实的液面反射波位置湮没在液面反射信号中无法辨识。分析了影响声波法测油井动液面的噪声产生原因,利用油套环空中的背景噪声,将谱减法用于声波法测油井动液面的信号处理中,处理后原来反射声波信号中不容易辨识的液面反射波位置可以清楚地显现出来。结果显示,利用谱减法处理油井动液面信号可以消除背景噪声的影响,提高对液面反射波位置的辨识能力,可以得到准确的液面深度值。     

随钻超深电磁波仪器探测深度及响应特征模拟

研究不同天线组合的边界探测深度是研发随钻超深电磁波仪器的基础工作。采用数值模拟方法,研究了轴向天线、水平天线和倾斜天线3种接收天线的探测深度和响应特征,结果发现:随钻超深电磁波仪器的探测深度与线圈距、工作频率及地层电阻率对比度相关;不同电磁场分量对地层界面响应特征不同,超深探测轴向接收天线测电阻率比常规电磁波更容易受邻层影响;采用水平接收天线时,天线距越小,工作频率越大,定向电动势信号幅度越大;采用倾斜接收天线时,天线距越大,工作频率越大,相对定向信号幅度越大。对于随钻超深电磁波仪器,采用水平接收天线时天线距要小,采用倾斜接收天线时天线距要大;多个频率和天线距的组合可以增大随钻超深电磁波仪器的探测深度和对地层电阻率的适应性;通过降低工作频率、增大天线距,可使随钻超深电磁波仪器的探测深度达到20.00～30.00 m。研究认为,该探测深度能弥合地震和测井之间的差距,使随钻油藏描述成为可能。