針對目前油氣田現(xiàn)場廣泛采用的多相流分離檢測技術(shù)存在的效率低、精度差、數(shù)據(jù)延遲等問題,研究基于磁共振技術(shù)的多相流在線檢測方法,形成硬件裝置,并開展室內(nèi)實驗及現(xiàn)場應(yīng)用。提出"靜止?fàn)顟B(tài)測相含率+流動狀態(tài)測流速"的多相流磁共振流量測量方法;提出采用先計量油水比再計量含氣率的方法實現(xiàn)油、氣、水三相相含率的測量。在裝置研制方面,提出可應(yīng)用于流動流體測量的分段式磁體結(jié)構(gòu)和雙天線結(jié)構(gòu),研發(fā)了高集成磁共振譜儀系統(tǒng)及配套智能化軟件。室內(nèi)實驗及現(xiàn)場應(yīng)用表明,研制的多相流磁共振在線檢測系統(tǒng)存在以下優(yōu)勢:只依靠磁共振技術(shù)同時完成流量和相含率檢測;在線原位高頻率檢測,實時監(jiān)測油井瞬態(tài)產(chǎn)液波動;能實現(xiàn)油、氣、水三相全量程高精度檢測,且不受礦化度、乳化狀態(tài)影響;綠色、安全、低能耗。圖16表4參34 

【文章來源】：石油勘探與開發(fā). 2020,47(04)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

流動狀態(tài)下的MR測量示意圖

由（13）式可知，流體流動造成回波串信號的額外衰減，且衰減幅度幾乎與流速成正比，可通過其測量流速。圖2是流體流動造成的采集信號額外衰減示意圖，靜止?fàn)顟B(tài)下回波串遵循Bloch方程進(jìn)行e指數(shù)衰減（弛豫衰減），而流體流動會在此基礎(chǔ)上造成回波串的額外衰減。由于流動狀態(tài)下測量得到的回波串?dāng)?shù)據(jù)是回波弛豫衰減和流動引起的衰減兩部分的加權(quán)和，為求得流速，需要從回波串信號中消除正常的回波弛豫衰減，而只保留流動引起的衰減。步驟如下：(1)在流體靜止的狀態(tài)下采集一個回波串?dāng)?shù)據(jù)Mstatic，并對這組回波串?dāng)?shù)據(jù)做奇異值分解（SVD)[32]及歸一化處理，得到Mstatic-SVD曲線（見圖3);(2)在流動狀態(tài)下，采用與靜止?fàn)顟B(tài)下同樣的測量參數(shù)（回波間隔時間TE和回波個數(shù)N）測量得到回波串?dāng)?shù)據(jù)Mflow，做SVD及歸一化處理，得到Mflow-SVD曲線（見圖3);(3)將Mflow-SVD除以1-Mstatic-SVD以消除回波弛豫衰減，得到Mflow-SVD-SC曲線（見圖3），該曲線就是流動造成衰減的回波串?dāng)M合曲線。對Mflow-SVD-SC曲線進(jìn)行線性擬合，得到直線Mflow-SVD-SC=1-v/A，即可直接計算得到平均流速v。

需要指出的是，實驗表明，常規(guī)油、氣、水多相流采集得到的回波串?dāng)?shù)據(jù)，前50 ms的線性度較好，可用于計算流速，但對于高黏度采出液，這一時間應(yīng)該更短。另外，之所以選擇對采集得到的回波串?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行SVD處理后再校正，而不直接對原始回波串進(jìn)行操作，是因為SVD后的回波串?dāng)?shù)據(jù)的噪聲已得到抑制，所以采用這種方法重構(gòu)回波串?dāng)?shù)據(jù)不會造成噪聲的額外放大。另外，流速越小，流體磁化矢量自由衰減對流速測量的影響越不能忽視，需要校正。該方法應(yīng)用需要采集一個靜止?fàn)顟B(tài)下的流體回波串信號，其實現(xiàn)方法將在后文詳細(xì)說明。1.3 MR相含率檢測

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]油井多相不分離在線自動檢測與計量方法研究[D]. 趙永成.北京工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3411436