气体对伞集流涡轮流量计流量测量影响实验研究

在三相流实验装置上采用伞式集流器对涡轮流量计在气/水两相流及油/气/水三相流中进行实验,获得了涡轮流量计在气/水两相流及油/气/水三相流条件下的实验数据,分析气体对涡轮流量计测量流量的影响。在气体流量较低时,涡轮流量计与液相流量的响应关系受油水两相含水率的影响较小,可以将油/气/水三相的流量测量问题简化成气/水两相的流量测量问题。气体会对涡轮流量计产生较大的测量误差,当气体流量为3m3/d、液相流量小于10m3/d的条件下以及气体流量大于3m3/d的条件下,液相流量测量误差大于10%。     

基于FPGA的HDB3编解码方法及其在阵列电导探针流动测井中的应用

了解决高速长距离传输中电缆测井数据的衰减、干扰等问题,设计了基于FPGA的HDB3编解码电路,HDB3码具有无直流分量、低频分量少、便于提取时钟、具有一定的检错能力、传输速度是曼彻斯特码的2倍等优点。该电路应用在阵列电导探针流动成像测井中,可以保证井下数据传输的速度和准确性,从而实现在PC机的上位机软件中实时显示井下油水流动的状态。设计中以FPGA为核心部件,完成了采集、编解码、时钟提取以及与PC机的数据交互,分析了HDB3编解码模块的原理和设计,以及PC端软件的功能和实现方法。结合实验表明,该方案稳定可靠、切实可行,可以应用于实际项目中。     

耐高温热示踪流速测量仪设计

油田进入开采中后期,流体黏度增大并携带砂砾易造成涡轮流量计卡轮,热示踪法是解决此问题的有效方法。但随着勘探技术的发展,井内温度不断递增,现有热示踪流速测量仪不能满足高温工况下测量要求。针对此问题,提出一种耐高温热示踪流速测量仪设计方法。采用遗传算法优化元器件空间热布局,增设管外流体及翅片散热器进行电路散热,开展耐高温热示踪流速测量仪仿真性能验证并制作样机。仿真结果表明,在125℃的工况下,电路布局优化后的最高温度由222.19℃降至196.09℃,利用管外流体与翅片散热器进行散热后,电路最高温度进一步降至133.53℃,降幅总计高达39.91%。高温测试平台试验表明,高温试验前后流速最大相对偏差仅为1.7%,测量精度基本无变化,故该热示踪流速测量仪可在125℃工况下工作。     

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。     

阻抗式含水率计及其应用

胡金海 ,刘兴斌 ,张玉辉 ,周家强等 .阻抗式含水率计及其应用 .测井技术 ,1999,2 3(增刊 ) :5 11～ 5 14阻抗式含水率计是通过测量流体的电导率间接测量井下油水两相流的含水率。该仪器采用集流的测量方式 ,可以进行定点随时间连续测量。仪器在模拟井的标定精度为 3%。介绍了该仪器的测量原理 ,并对该仪器在模拟井及现场试验结果进行了分析。该仪器的室内实验及现场应用表明 ,仪器具有较好的工作稳定性、重复性及一致性 ,测量结果可靠 ,能为油水两相油井的动态监测提供新的手段。     

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。     

应用电导传感器测量注水井流量方法的实验研究

应用相关流量计测量产出剖面油水两相流时,电导传感器依赖于两相流体的不均匀性形成的本征流动噪声来测量流量.在注水井中,流体为单相流,电导率均匀分布,电导传感器无法检测流动噪声进行相关流量测量.提出在注水井中应用电导传感器测量流量的实验方法和原理,利用释放器向水中释放高电导率的标记溶液(NaCl溶液),标记溶液随着水一起流经上、下游电导传感器,通过检测到因标记溶液引起的流动噪声进行互相关运算来获取流量.介绍了低流量的注水井模拟实验装置,在该装置上对电导传感器测量注水井流量的方法进行了动态实验.实验结果表明上、下游电导传感器所采集的2路流动噪声信号相关性很强,测得的相关流速与流量呈线性关系,并且在低流量下也有很好的流量分辨率.     

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.     

阵列电导探针流体成像仪在油水两相下的实验

设计加工了阵列电导探针流动成像样机并分别在垂直模拟井和水平模拟井进行动态实验.对垂直井,绘制出油泡统计个数与油水流量和含水率之间的图版,并进行了对比分析,得出了油水流量与油泡统计个数以及含水率与油泡个数之间的对应关系.对水平井,针对不用流量下不同含水的油水分层情况做了图片的对照和误差的分析.实验结果表明:实拍分层照片与软件显示分层结果是一致的.     

多路阵列电导探针信号存储电路设计

针对水平井内流动的流体由于介质间存在密度差异而产生重力分异,从而使流体分层流动,开展了阵列电导探针流体成像技术研究.为减少阵列电导探针流体成像技术受电缆传输能力的影响,来获得更加丰富的井下信息,并增强与现有成熟技术的配接能力,设计出基于FPGA的低功耗多路数据采集存储电路,该电路设计有时间标签,经试验验证,对于12路电导探针信号,在采样间隔40 ms下可连续存储8h,并还可以存储1路频率信号.