發(fā)布時間：2020-04-10 10:24

【摘要】：我國陸地多數(shù)油田已進(jìn)入中晚期石油開采階段。由于長期注水開采和油層低滲低產(chǎn)的特點,油井內(nèi)呈現(xiàn)三相流、高含水的特點。研究油氣水三相流相含率測量方法對改善油井生產(chǎn)特性及優(yōu)化油藏管理具有重要意義。氣相是影響三相流流型的一個重要因素。傳統(tǒng)的多相流測量技術(shù)中沒有成熟的三相流測量方法,其油氣水分相流量測量誤差較大。通過實驗發(fā)現(xiàn),采用流型調(diào)整的方對改善測量效果有非常積極的影響。本課題針對氣液預(yù)分離器對油氣水三相流進(jìn)行氣液預(yù)分離的方法進(jìn)行研究,在油氣水三相流相含率測量中,調(diào)整流體的流型,從而提高三相流相含率測量的流量范圍和測量精度。本課題通過氣液預(yù)分離器對油氣水三相流進(jìn)行氣液預(yù)分離,將大部分氣體分離,減少了氣體對下游的多相流量測量裝置的干擾。在下游的油氣水三相流相含率測量中,調(diào)整流體的流型,從而提高三相流相含率測量的流量上限和測量精度�；谟吞铿F(xiàn)場的油氣水流量范圍,研究氣相預(yù)分離的方法,以保證油水流量的測量精度,采用數(shù)值模擬的方法,對所采用的參數(shù)進(jìn)行驗證,進(jìn)行了多組不同流量的仿真實驗,結(jié)果表明,氣液分離器的分氣效率均達(dá)到96%以上。優(yōu)化了設(shè)計參數(shù),確定了氣液預(yù)分離器的尺寸。在數(shù)值模擬研究的基礎(chǔ)之上,基于現(xiàn)場實驗環(huán)境設(shè)計了氣液預(yù)分離器,在大慶油田多相流實驗裝置上,將氣液分離器與流型調(diào)控的油氣水三相流測量裝置相結(jié)合進(jìn)行了實驗研究。在實驗介質(zhì)為柴油、自來水和空氣的條件下,先后進(jìn)行了氣水兩相流、油氣水三相流實驗,證實了氣液分離器在氣相流量40 m3/d,氣液總流量90 m3/d范圍內(nèi)可實現(xiàn)有效的氣液分離,為下游的流型調(diào)控的三相流測量裝置提供了良好的測試環(huán)境,改善了油水分相流量的測量效果,測量的油水流量與多相流裝置提供的標(biāo)準(zhǔn)流量有良好的線性關(guān)系。本課題研究為低流速油氣水三相流測量提供了新的方法,其方法適用于國內(nèi)的高含水油田的油氣水計量,可以提供準(zhǔn)確的油井的生產(chǎn)數(shù)據(jù),有助于改善油井生產(chǎn)特性,保證采油設(shè)備安全高效,并優(yōu)化油藏管理,實現(xiàn)油田的經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)。
【圖文】：

[27]。圖2.1 實驗裝置裝置示意圖本設(shè)計根據(jù)流體的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)的不同完成對三相流的分相、分時和分流測量。選取空氣、水、-35號柴油做三相流測量實驗。測量裝置結(jié)構(gòu)如圖2.1所示，混合流體從進(jìn)液孔進(jìn)入罐體，液體從出液孔流出，氣體從罐體頂端出氣孔排出。罐體中有個浮子，浮子受液體浮力上下垂直運動，向上時可堵塞出氣孔，，向下時出氣孔打開，將氣液兩相流中的大部分氣體分離出去。當(dāng)油氣水三相混合流體自進(jìn)液口流入分離器，由于各相密度的不同，借助于重力分離作用，水、油、氣分別在分離器的下部、中部和上部積累，隨時間累積將自上而下形成氣層-油層-水層的分層流動結(jié)構(gòu)。當(dāng)流體充滿緩沖器時，通過傳感器判斷下方出液口緩緩流出的流體。通過傳感器組分別對水-油水-油氣水進(jìn)行識別

負(fù)責(zé)將電信號調(diào)理至適合數(shù)據(jù)卡，數(shù)據(jù)采集卡采集電信號并通過USB傳輸至上位機(jī)。National Instruments USB-6210數(shù)據(jù)采集板與上位機(jī)LabVIEW虛擬儀器共同組成的數(shù)據(jù)采集端如圖2.3實時采集光纖、電阻抗傳感器和渦輪流量計傳出的數(shù)據(jù)，根據(jù)測量到氣體和液體累積時間可推算油氣水流量[31]。圖2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理圖圖2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)2.2 測量所使用的傳感器2.2.1 壓差密度傳感器壓差測量法具有準(zhǔn)確度高，成本低廉等特點，測量器件一般采用文丘里管或孔板。壓差密度計可以克服兩相流多變的流動形態(tài)，不受流體流態(tài)的影響，所以具有兩相流測量含率準(zhǔn)確性高的特點[32]。壓差密度計工作原理：管段上取兩個測壓點安裝壓差傳感器，由于流體流動產(chǎn)生的界面變化，使兩個測量點之間產(chǎn)生壓力信號，所以可通過壓差傳感溫度傳感器壓力傳感器阻抗傳感器光纖傳感器信號調(diào)理模塊數(shù)據(jù)采集卡USB上位機(jī)
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE355

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 王月明;孔令富;劉興斌;李英偉;張玉輝;;測井中油氣水多相流電磁相關(guān)法流量測量模型研究[J];儀表技術(shù)與傳感器;2014年11期

2 張玉平,金鋒,張巖,張寶芬;兩相流相濃度檢測技術(shù)的研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2002年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 盧靜;基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的油氣水三相流相態(tài)組合的辨識[D];東北石油大學(xué);2016年

2 田競達(dá);水平矩形通道內(nèi)兩相脈動流阻力特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

3 韓連福;油水兩相流流型檢測方法研究[D];天津理工大學(xué);2009年

本文編號：2622112