摘要:以(yi)油水兩相流(liu)的測量爲研(yán)究内容,針對(duì)高含🔅水産出(chū)井的測試難(nan)點,提出了一(yi)種基于差壓(ya)、電導等多傳(chuan)感器的測量(liàng)方案,完成測(cè)量油水兩相(xiàng)流流量及含(hán)油率的理論(lùn)可行性。詳細(xi)論述了差壓(ya)流量計
理論(lùn)基礎,儀器結(jie)構設計及試(shì)驗數據分析(xi)。
壓差式流量(liang)計種類多、應(yīng)用範圍廣,已(yǐ)經被廣泛應(ying)🐆用🔴于生㊙️産生(shēng)活中。但将差(chà)壓傳感器應(yīng)用在動态監(jiān)測的産出剖(pou)面🥰測井中,還(hái)😘很少見。利用(yòng)精度佳、分辨(bian)率高的差壓(ya)傳感器,通過(guo)集流器集流(liu)😄,井下産出液(ye)沖擊差壓傳(chuán)感器,差壓傳(chuán)感器的響應(ying)信🌐号則包含(han)多相流流動(dong)的豐富信息(xī),研究差壓信(xin)🈚号波動與多(duo)相流流動之(zhi)間🐕的關系,不(bu)僅可以得到(dào)正确的流量(liàng)信息,還有望(wang)得到多相流(liú)🛀的含量信息(xī),這樣就可以(yi)得到正确的(de)油井分👄層産(chan)量和産油量(liang),爲調剖生産(chan)方式提供🌍正(zhèng)确的資料。
1理(li)論基礎
充滿(man)管道的流體(ti),當它流經管(guǎn)道内的節流(liú)件時,流速将(jiāng)在節流件處(chu)形成局部收(shou)縮,因而流速(sù)增加,靜☎️壓力(li)降低,于是在(zài)節💃流件前後(hou)便産生了壓(yā)差。流體流量(liàng)愈大,産生的(de)壓差愈大,這(zhè)樣可依據壓(yā)差來衡量流(liu)量的大小。這(zhè)種測量方法(fa)👣是以流動連(lián)續性方程(質(zhì)量守恒定律(lü))和伯努利方(fang)程(能量守恒(heng)定律)爲基礎(chu)的。壓差的大(da)小不僅與流(liu)量有關,還與(yu)節流裝置形(xíng)式和管道内(nèi)流體的物理(li)性質(密:度、粘(zhān)度不同時)有(you)關,因此,在同(tong)樣⛹🏻♀️的流量下(xia),當節流💃裝置(zhi)形式和管道(dao)内流體的物(wù)理性質不同(tóng)時,産生的壓(yā)差也是不同(tóng)的。
2儀器結構(gou)設計
2.1儀器設(she)計
根據油水(shuǐ)兩相流的特(te)點,在儀器的(de)設計中采用(yòng)多傳🔆感器方(fāng)⭕案。采用差壓(yā)傳感器、電導(dǎo)傳感器、溫度(dù)傳感器、壓力(li)🛀🏻傳感器,用多(duo)個測量數據(jù)來反映被測(ce)流體的流動(dong)特征,運用信(xin)号處理等技(jì)術,對測量數(shù)據進行處理(lǐ),實現對油水(shuǐ)兩相流流量(liang)和含油率的(de)實時測量。差(cha)壓傳感器在(zai)機械封裝時(shí)應注意引壓(yā)管🛀🏻的密封和(he)零點漂移,因(yin)此選擇有較(jiao)高響應頻🈲率(lü)的差壓傳感(gan)✂️器,同時盡量(liàng)縮短引壓管(guan),以減小壓力(li)傳✂️遞過程中(zhōng)的時間滞後(hòu)。
2.2儀器結構
下(xia)井儀器自下(xia)而上由電機(jī)、集流傘、電導(dǎo)傳感器、差壓(ya)傳感器、溫度(du)、壓力傳感器(qì)、磁性定位器(qi)和遙傳電路(lu)組成。
3實驗數(shù)據分析
3.1單相(xiang)流體時差壓(yā)流量計的響(xiǎng)應
固定節流(liú)孔(即出液孔(kǒng))寬度爲5mm,在單(dan)相水流時,打(da)開👌集流器集(ji)流,差壓傳感(gan)器的響應值(zhi)與流量的對(duì)應關系如圖(tu)⭕1所示。
由圖1可(ke)以看出,單相(xiàng)水流時,流量(liang)與差壓響應(yīng)值曲線具有(you)很好的指數(shu)關系,與理論(lùn)公式相吻合(hé)。
3.2密度的響應(ying)曲線
固定一(yi)定長度(儀器(qi)設計的差壓(yā)傳感器上下(xià)壓力面的導(dao)壓孔間距爲(wei)0.5m)的管段,關閉(bi)集流器,在不(bu)同含油率下(xia)差壓傳感器(qì)💯的靜差壓響(xiǎng)應值與含油(yóu)率的對應關(guan)系如圖2所示(shi)。
由圖2可以看(kan)出,在含油率(lǜ)爲75%時出現大(da)的拐點,可以(yǐ)認🍉爲是分段(duan)線性。
3.3不同含(hán)油率下油水(shui)兩相流的流(liú)量與差壓流(liú)量計㊙️的響🈲應(yīng)
固定節流孔(kǒng)(即出液孔)寬(kuān)度爲5mm,在油水(shui)兩相流時,打(dǎ)開集流器集(ji)流,改變總流(liu)量和含油率(lü),差壓傳感器(qì)的響應值🆚如(rú)圖3所示。
由圖(tú)3可以看出,在(zai)不同總流量(liang)和不同的含(hán)油率時🐉,都能(néng)💁清晰的找到(dào)差壓傳感器(qi)的響應值。對(duì)于比較接近(jìn)㊙️的響應值,考(kao)慮實際✏️測井(jǐng)時儀器精度(du)的影響,可通(tong)過标定的含(hán)油率靜差壓(ya)值區分開。
4結(jie)束語
1)利用差(chà)壓式流量計(ji)的測量原理(lǐ),可正确測量(liàng)油水兩相流(liú)的體🌈積流量(liàng),且不受沾污(wū)、沙卡的影響(xiang)。
2)對含油率的(de)計算,因需要(yao)确定參數K的(de)變化規律,需(xu)做🈲油水兩相(xiàng)流不同含率(lü)下的詳實标(biao)定工作。
3)對油(yóu)氣水三相流(liú)的測量,由于(yu)在流動過程(cheng)中流型複💃🏻雜(za)、成☂️分✌️多變等(děng)原因,有待做(zuo)更深人的理(lǐ)論研究✨和試(shi)驗。
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