摘要(yao):以油(you)水兩(liang)相流(liu)的測(ce)量爲(wei)研究(jiu)内容(rong)，針對(dui)高含(han)⛹🏻♀️水産(chan)出井(jing)🔆的測(ce)試難(nan)點，提(ti)出了(le)一種(zhong)基于(yu)差壓(ya)、電導(dao)等多(duo)傳感(gan)器的(de)測量(liang)♈方案(an)，完成(cheng)測量(liang)油水(shui)兩相(xiang)流流(liu)量及(ji)含油(you)率的(de)理論(lun)可行(hang)性。詳(xiang)細論(lun)述了(le)差壓(ya)流量(liang)計
理(li)論基(ji)礎，儀(yi)器結(jie)構設(she)計及(ji)試驗(yan)數據(ju)分析(xi)。
壓差(cha)式流(liu)量計(ji)種類(lei)多、應(ying)用範(fan)圍廣(guang)，已經(jing)被廣(guang)泛應(ying)用于(yu)生🌈産(chan)生活(huo)中。但(dan)将差(cha)壓傳(chuan)感器(qi)應用(yong)在動(dong)态監(jian)測的(de)産出(chu)⁉️剖面(mian)測井(jing)中，還(hai)很少(shao)見。利(li)用精(jing)度佳(jia)、分辨(bian)率高(gao)的差(cha)壓傳(chuan)🌈感器(qi)，通過(guo)集流(liu)器集(ji)流，井(jing)下産(chan)出液(ye)沖擊(ji)差壓(ya)傳感(gan)器，差(cha)壓傳(chuan)感器(qi)的響(xiang)應信(xin)号則(ze)包含(han)多相(xiang)流流(liu)動的(de)豐富(fu)信息(xi)，研究(jiu)差壓(ya)信号(hao)波動(dong)與多(duo)相流(liu)流動(dong)之間(jian)的關(guan)系，不(bu)僅可(ke)以得(de)到正(zheng)确的(de)流量(liang)信息(xi)，還有(you)👨❤️👨望得(de)到🏃🏻多(duo)相流(liu)💜的含(han)量信(xin)息，這(zhe)樣就(jiu)可以(yi)得🏃♂️到(dao)正确(que)的油(you)井分(fen)層産(chan)量和(he)産油(you)量，爲(wei)調剖(pou)生産(chan)方式(shi)提供(gong)正确(que)的資(zi)料。
1理(li)論基(ji)礎
充(chong)滿管(guan)道的(de)流體(ti)，當它(ta)流經(jing)管道(dao)内的(de)節流(liu)件時(shi)，流速(su)将在(zai)節流(liu)件處(chu)形成(cheng)局部(bu)收縮(suo)，因而(er)流速(su)增加(jia)，靜壓(ya)力降(jiang)低，于(yu)是在(zai)節流(liu)件🏃🏻前(qian)後便(bian)産生(sheng)了壓(ya)差。流(liu)體🌏流(liu)量愈(yu)♻️大，産(chan)生☀️的(de)壓差(cha)愈大(da)，這樣(yang)可依(yi)㊙️據壓(ya)差來(lai)衡量(liang)流量(liang)的大(da)小。這(zhe)種測(ce)量方(fang)法是(shi)以流(liu)動連(lian)續性(xing)方程(cheng)(質量(liang)守恒(heng)定律(lü))和伯(bo)努利(li)方程(cheng)(能量(liang)守恒(heng)定律(lü))爲基(ji)礎的(de)。壓差(cha)的大(da)小不(bu)僅與(yu)流🌏量(liang)有關(guan)，還與(yu)節流(liu)裝☎️置(zhi)形式(shi)和管(guan)道内(nei)流體(ti)的物(wu)理性(xing)質(密(mi):度、粘(zhan)度不(bu)同時(shi)🆚)有關(guan)，因此(ci)，在同(tong)樣的(de)流量(liang)下，當(dang)節流(liu)裝置(zhi)形式(shi)和管(guan)道内(nei)流體(ti)的物(wu)理性(xing)質不(bu)同㊙️時(shi)，産生(sheng)的壓(ya)差也(ye)是不(bu)同的(de)。
2儀器(qi)結構(gou)設計(ji)
2.1儀器(qi)設計(ji)
根據(ju)油水(shui)兩相(xiang)流的(de)特點(dian)，在儀(yi)器的(de)設計(ji)中采(cai)用多(duo)傳感(gan)器方(fang)案。采(cai)用差(cha)壓傳(chuan)感器(qi)、電導(dao)傳感(gan)器、溫(wen)度傳(chuan)感器(qi)、壓力(li)傳感(gan)器，用(yong)多個(ge)測量(liang)數據(ju)來反(fan)映被(bei)測流(liu)😘體的(de)流動(dong)特征(zheng),運用(yong)信号(hao)處理(li)等技(ji)術，對(dui)測量(liang)數據(ju)☀️進行(hang)處理(li)，實現(xian)對油(you)水兩(liang)相流(liu)流量(liang)和含(han)油率(lü)的實(shi)時測(ce)量。差(cha)壓傳(chuan)感器(qi)在機(ji)械封(feng)裝時(shi)應注(zhu)意引(yin)壓管(guan)的密(mi)封和(he)零🌍點(dian)漂移(yi)，因此(ci)選擇(ze)💜有較(jiao)高響(xiang)應頻(pin)率的(de)🙇🏻差壓(ya)傳感(gan)❄️器，同(tong)時盡(jin)量縮(suo)♻️短引(yin)壓管(guan)，以減(jian)小壓(ya)力傳(chuan)遞過(guo)程中(zhong)的時(shi)間滞(zhi)後。
2.2儀(yi)器結(jie)構
下(xia)井儀(yi)器自(zi)下而(er)上由(you)電機(ji)、集流(liu)傘、電(dian)導傳(chuan)感器(qi)、差壓(ya)傳感(gan)器、溫(wen)度、壓(ya)力傳(chuan)感器(qi)、磁性(xing)定位(wei)器和(he)遙傳(chuan)電路(lu)組成(cheng)。
3實驗(yan)數據(ju)分析(xi)
3.1單相(xiang)流體(ti)時差(cha)壓流(liu)量計(ji)的響(xiang)應
固(gu)定節(jie)流孔(kong)(即出(chu)液孔(kong))寬度(du)爲5mm，在(zai)單相(xiang)水流(liu)時，打(da)開集(ji)🥵流器(qi)集🧑🏽🤝🧑🏻流(liu)，差壓(ya)傳感(gan)器的(de)響應(ying)值與(yu)流量(liang)的對(dui)應關(guan)系如(ru)圖😄1所(suo)示。
由(you)圖1可(ke)以看(kan)出，單(dan)相水(shui)流時(shi)，流量(liang)與差(cha)壓響(xiang)應值(zhi)曲線(xian)具有(you)很好(hao)的指(zhi)數關(guan)系，與(yu)理論(lun)公式(shi)相吻(wen)合。
3.2密(mi)度的(de)響應(ying)曲線(xian)
固定(ding)一定(ding)長度(du)(儀器(qi)設計(ji)的差(cha)壓傳(chuan)感器(qi)上下(xia)壓力(li)面的(de)⭐導壓(ya)孔間(jian)距爲(wei)0.5m)的管(guan)段，關(guan)閉集(ji)流器(qi)，在不(bu)同含(han)油率(lü)🌈下差(cha)壓傳(chuan)感器(qi)✊的靜(jing)差壓(ya)響應(ying)值與(yu)含油(you)率的(de)對應(ying)關系(xi)如圖(tu)2所示(shi)。
由圖(tu)2可以(yi)看出(chu)，在含(han)油率(lü)爲75%時(shi)出現(xian)大的(de)拐點(dian),可以(yi)認爲(wei)是分(fen)段線(xian)性。
3.3不(bu)同含(han)油率(lü)下油(you)水兩(liang)相流(liu)的流(liu)量與(yu)差壓(ya)流量(liang)計的(de)💁響應(ying)
固定(ding)節流(liu)孔(即(ji)出液(ye)孔)寬(kuan)度爲(wei)5mm，在油(you)水兩(liang)相流(liu)時，打(da)開集(ji)流器(qi)集⚽流(liu)，改變(bian)總流(liu)量和(he)含油(you)率，差(cha)壓傳(chuan)感器(qi)的響(xiang)應值(zhi)如圖(tu)3所示(shi)。
由圖(tu)3可以(yi)看出(chu)，在不(bu)同總(zong)流量(liang)和不(bu)同的(de)含油(you)率時(shi)，都🚶♀️能(neng)清晰(xi)的🐅找(zhao)到差(cha)壓傳(chuan)感器(qi)的響(xiang)應值(zhi)。對于(yu)比較(jiao)🎯接近(jin)的響(xiang)應值(zhi)，考慮(lü)實際(ji)測井(jing)時儀(yi)器精(jing)度的(de)影響(xiang)，可通(tong)過标(biao)定的(de)🌏含油(you)率靜(jing)差壓(ya)值區(qu)分開(kai)。
4結束(shu)語
1)利(li)用差(cha)壓式(shi)流量(liang)計的(de)測量(liang)原理(li)，可正(zheng)确測(ce)量油(you)水兩(liang)相🌈流(liu)的🤟體(ti)積流(liu)量，且(qie)不受(shou)沾污(wu)、沙卡(ka)的影(ying)響。
2)對(dui)含油(you)率的(de)計算(suan)，因需(xu)要确(que)定參(can)數K的(de)變化(hua)規律(lü)，需做(zuo)油水(shui)兩相(xiang)流不(bu)同含(han)率下(xia)的詳(xiang)實标(biao)定工(gong)作。
3)對(dui)油氣(qi)水三(san)相流(liu)的測(ce)量，由(you)于在(zai)流動(dong)過程(cheng)中流(liu)型複(fu)雜、成(cheng)📞分多(duo)變等(deng)原因(yin)，有待(dai)做更(geng)深人(ren)的理(li)論研(yan)究和(he)試驗(yan)。
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