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差壓式流(liu)量計在油(yóu)水兩相流(liú)及含油率(lü)研究
發布(bù)時間:2022-1-18 08:29:53
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摘要(yào):以油水兩(liǎng)相流的測(ce)量爲研究(jiu)内容,針對(duì)高含水✉️産(chan)出💃井的測(ce)試難點,提(tí)出了一種(zhong)基于差壓(ya)、電導等多(duo)傳感器的(de)測量方案(àn),完成測量(liang)油水兩相(xiàng)流流☁️量及(jí)含油率的(de)理論可行(háng)性。詳細論(lun)述了差壓(ya)流量計
理(li)論基礎,儀(yí)器結構設(she)計及試驗(yan)數據分析(xi)。
壓差式流(liú)量計種類(lei)多、應用範(fan)圍廣,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用💞于生産(chǎn)生活中。但(dan)将差壓傳(chuan)感器應用(yong)在動态監(jian)測的産出(chū)剖面🙇🏻測井(jing)中,還很少(shǎo)見。利用精(jing)度佳、分辨(bian)率高的差(cha)壓傳感器(qì),通過集流(liú)器集流,井(jing)下産出液(yè)㊙️沖擊差壓(yā)傳感器,差(chà)壓傳感器(qì)的響應信(xin)号則包含(hán)多相流流(liú)動的豐富(fu)信息,研究(jiu)差壓信✌️号(hao)波動與多(duo)‼️相流流動(dong)之💜間的關(guān)系,不僅可(ke)以得到正(zheng)确的流量(liang)信息,還有(yǒu)望得到多(duo)相流的含(hán)量信息,這(zhe)樣就可以(yi)得到正确(què)的油井分(fèn)層産量和(hé)産油量🆚,爲(wei)調剖生産(chǎn)方式提供(gong)正确的資(zī)料。
1理論基(jī)礎
充滿管(guan)道的流體(ti),當它流經(jīng)管道内的(de)節流件時(shi),流速将🏃♀️在(zài)節流件處(chu)形成局部(bù)收縮,因而(er)流速增加(jiā),靜🛀壓力降(jiang)低,于是在(zai)節流件前(qián)後便産生(sheng)了壓差。流(liú)體流量愈(yù)大,産生的(de)壓差愈大(da),這樣可依(yi)據壓差來(lái)衡量流量(liang)的大小。這(zhe)種測量方(fāng)法是以流(liu)動連續性(xìng)方程(質量(liang)守恒定律(lü))和伯努⛱️利(li)方程(能量(liang)‼️守恒定律(lǜ))爲🍓基礎的(de)。壓差的👣大(dà)小不僅與(yu)流量有關(guan),還與節流(liu)裝置形式(shi)和管道内(nèi)📱流體的🔴物(wù)理性質(密(mi):度、粘度不(bu)同👈時)有關(guān),因此,在同(tóng)樣的流量(liàng)下,當節流(liú)裝置形式(shi)和管道内(nei)流體的物(wù)理性質不(bu)同🏃時,産生(sheng)的壓差也(yě)是🥰不同的(de)。
2儀器結構(gòu)設計
2.1儀器(qi)設計
根據(jù)油水兩相(xiàng)流的特點(dian),在儀器的(de)設計中采(cai)用多傳感(gan)🚶♀️器方案。采(cai)用差壓傳(chuán)感器、電導(dǎo)傳感器、溫(wen)度傳感器(qi)、壓力傳感(gan)器,用🧑🏾🤝🧑🏼多個(gè)測量數據(jù)來反映被(bèi)測流體的(de)流動特征(zhēng),運用信🌈号(hao)處理等技(jì)術,對測量(liàng)數據進行(háng)處理,實現(xiàn)對油水兩(liang)相流流量(liang)和含油率(lü)的實時測(cè)量。差壓傳(chuán)感器在機(ji)械封裝時(shi)應注意引(yin)壓管的密(mi)封和零點(dian)漂移,因此(ci)選擇有較(jiao)高響應頻(pín)率的🧑🏽🤝🧑🏻差壓(ya)傳感器,同(tong)時盡量縮(suo)短引壓管(guan),以減小壓(yā)力傳🐇遞過(guo)程中的時(shí)間滞後。
2.2儀(yi)器結構
下(xià)井儀器自(zì)下而上由(you)電機、集流(liu)傘、電導傳(chuan)感器、差🔴壓(yā)傳😍感🧑🏾🤝🧑🏼器❤️、溫(wēn)度、壓力傳(chuán)感器、磁性(xìng)定位器和(he)遙傳電路(lu)組成。
3實驗(yàn)數據分析(xī)
3.1單相流體(ti)時差壓流(liú)量計的響(xiang)應
固定節(jiē)流孔(即出(chu)液孔)寬度(du)爲5mm,在單相(xiàng)水流時,打(da)開集流器(qi)🈲集流,差壓(ya)傳感器的(de)響應值與(yǔ)流量的對(dui)應關系如(rú)圖1所示。
由(yóu)圖1可以看(kan)出,單相水(shuǐ)流時,流量(liang)與差壓響(xiǎng)應值曲線(xiàn)🌈具有很好(hao)🧡的指數關(guān)系,與理論(lun)公式相吻(wěn)合。
3.2密度的(de)響應曲線(xian)
固定一定(ding)長度(儀器(qì)設計的差(chà)壓傳感器(qì)上下壓力(li)面的導壓(ya)孔間距爲(wèi)0.5m)的管段,關(guān)閉集流器(qi),在不同含(hán)⚽油率下差(chà)壓傳感器(qi)的靜差壓(ya)響應值與(yu)含油率的(de)對應關系(xì)如圖2所示(shì)。
由圖2可以(yi)看出,在含(hán)油率爲75%時(shi)出現大的(de)拐點,可以(yǐ)認爲是👨❤️👨分(fen)段線性。
3.3不(bú)同含油率(lǜ)下油水兩(liǎng)相流的流(liu)量與差壓(yā)流量計🐅的(de)🏃🏻♂️響應
固定(ding)節流孔(即(jí)出液孔)寬(kuān)度爲5mm,在油(yóu)水兩相流(liú)時,打開集(ji)流器集🏃流(liú),改變總流(liu)量和含油(you)率,差壓傳(chuan)感器❌的響(xiǎng)應值如圖(tú)3所示。
由圖(tu)3可以看出(chū),在不同總(zǒng)流量和不(bú)同的含油(yóu)率時,都能(néng)🈲清晰的找(zhao)到差壓傳(chuán)感器的響(xiǎng)應值。對于(yu)比較接近(jìn)✔️的響應值(zhi),考慮實際(jì)測井時儀(yí)器精度的(de)影響,可通(tong)過标定的(de)含油率靜(jing)差壓值區(qu)分開。
4結束(shù)語
1)利用差(chà)壓式流量(liang)計的測量(liàng)原理,可正(zheng)确測量油(yóu)水兩相🤩流(liu)的體積流(liu)量,且不受(shou)沾污、沙卡(ka)的影響。
2)對(duì)含油率的(de)計算,因需(xu)要确定參(cān)數K的變化(huà)規律,需做(zuo)♌油水兩相(xiàng)😘流不同含(hán)率下的詳(xiáng)實标定工(gong)作。
3)對油氣(qì)水三相流(liú)的測量,由(yóu)于在流動(dong)過程中流(liú)型♻️複雜、成(chéng)分多🔞變等(děng)原因,有待(dai)做更深人(rén)的理論研(yán)究🌈和試🌍驗(yan)。
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