礦化度對(duì)微波法井口含水率在線檢測(cè)精度影響的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-30 02:09
原油含水檢測(cè)是油氣生產(chǎn)工程中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),測(cè)量參油井生產(chǎn)狀態(tài)具有十分重要的意義。基于我國(guó)油田的原油開(kāi)采普遍存在含水量高這一狀況,常規(guī)含水檢測(cè)在檢測(cè)范圍、檢測(cè)精度、可靠性、安全性方面存在的局限性。微波法含水檢測(cè)的原理是基于油、水介電常數(shù)差異性實(shí)現(xiàn)含水率檢測(cè)的。微波含水檢測(cè)能夠適用于高含水工況,與常規(guī)檢測(cè)方式相比較,具有檢測(cè)范圍廣、檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn),但該檢測(cè)方法容易受到溫度、礦化度等現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)環(huán)境的影響進(jìn)而產(chǎn)出一定的檢測(cè)誤差。為了提高微波法井口含水率檢測(cè)精度,通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)分別研究了溫度和礦化度對(duì)于微波含水儀檢測(cè)精度的影響規(guī)律,運(yùn)用多元回歸分析和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),得出了溫度、礦化度對(duì)微波傳感器檢測(cè)精度影響的誤差校正公式和校正模型,利用該校正公式和模型對(duì)檢測(cè)結(jié)果加以校正,把微波含水儀因溫度影響而引起的檢測(cè)誤差降低到了±2.52%以內(nèi);因礦化度NaCl、CaCl2、KCl影響引起的檢測(cè)誤差分別降低到± 1.35%、±1.54%、± 1.27%以內(nèi);因礦化度及溫度雙干擾因素影響的檢測(cè)最大誤差由校正前的±25.20%降到±4.98%,均方誤差由校正前的±9.2%減小到了±0.9077%。
【文章來(lái)源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?“相位差值-含水量”規(guī)律??如圖上信息可知,當(dāng)待測(cè)物中礦化度為一恒定量時(shí)其含水率同線圈相位差可近似為??
氣壓及溫度20°C下,純油介電常數(shù)為2?2.8,純水介電常數(shù)約80[K5),兩者介??電數(shù)值差異大,因此待測(cè)混合物復(fù)合介電常數(shù)隨含水比例同而變動(dòng)[28]。透過(guò)介質(zhì)時(shí),??微波的傳輸速度和相位變化M同時(shí)伴隨能量損耗會(huì)引起幅度衰減。因此,通過(guò)測(cè)量微波??信號(hào)幅值和相位的變化量就可以得到原油的含水率[lt)]。??賺探頭H放大器品波器舊口??—解—1轉(zhuǎn)處口?測(cè)??,?1?■?I?.?|調(diào)—]換—理—電?結(jié)??H?H?H?器?H?^?H?器?I?Is?^?^??圖2-2微波含水儀檢測(cè)機(jī)理??如圖2-2所示可知,整個(gè)微波傳感器系統(tǒng)包含微波信號(hào)產(chǎn)生、信號(hào)調(diào)整、微波信號(hào)??接收、檢測(cè)信號(hào)處理及誤差分析等部分組成。??信號(hào)的探測(cè)儀器由耦合儀和轉(zhuǎn)換儀以及信號(hào)接收探頭組成。??定向耦合器根據(jù)“命令”執(zhí)行輸出量到個(gè)系統(tǒng)。接收輸入的振蕩儀生成微波信號(hào),??隨后的微波信號(hào)在耦合儀作用下做定向分配,通過(guò)耦合器對(duì)源信號(hào)和通道信號(hào)(通過(guò)介??質(zhì)后的微波信號(hào))進(jìn)行幅值和相位變化對(duì)比。??10??
分檢測(cè)。??3.整體設(shè)備安全可靠、功能齊全、適用面廣、測(cè)試效率高。??2.5井口原油含水檢測(cè)微波含水儀安裝??2.5.1安裝接頭選取??法蘭(Flange)又稱凸緣。用于不同軸間的銜接亦常用于石油管道端口處連接,是??石油系統(tǒng)中最為常用的連接零件|321。法蘭接頭件主要由法蘭、負(fù)責(zé)法蘭之間連接的螺??栓和起密封作用的墊片組成。法蘭接頭規(guī)格依據(jù)據(jù)具體要求確定。其具體規(guī)格如下圖所??示:??,_?.-4?_?,??ri?*??1?,?!??一—?H—?-??????圖2-3法蘭(Flange)安裝規(guī)格??11??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫度對(duì)高含水原油含水率傳感器檢測(cè)精度影響的試驗(yàn)分析[J]. 董鵬敏,李曉輝,田寶,肖艷鵬. 化工自動(dòng)化及儀表. 2017(06)
[2]微波傳感器及其應(yīng)用研究[J]. 楊中興,馮珊珊,王文魁,王曉鵬. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(11)
[3]原油儲(chǔ)罐油水界面動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[J]. 董鵬敏,趙波,艾繩勇,呂有喜,強(qiáng)永東,杜國(guó)慶,張海東. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[4]基于同軸傳輸線電磁波檢測(cè)油水介質(zhì)介電常數(shù)的理論分析[J]. 余厚全,魏勇,湯天知,劉國(guó)權(quán). 測(cè)井技術(shù). 2012(04)
[5]數(shù)值模擬方法在食品微波干燥機(jī)理與過(guò)程研究中的應(yīng)用[J]. 張麗影,范小平,周家華,張欽發(fā). 食品工業(yè)科技. 2012(05)
[6]油品含水率的測(cè)量技術(shù)展望[J]. 陳鏗,雷猛. 上海計(jì)量測(cè)試. 2007(03)
[7]蒸餾法測(cè)原油含水率的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫文娟,張潔. 石油與天然氣化工. 2007(03)
[8]基于特征評(píng)估和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷模型[J]. 雷亞國(guó),何正嘉,訾艷陽(yáng),胡橋. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(05)
[9]原油含水率測(cè)量技術(shù)及其進(jìn)展[J]. 張乃祿,薛朝妹,徐竟天,張家田. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督. 2005(11)
[10]徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用[J]. 王煒,吳耿鋒,張博鋒,王媛. 地震. 2005(02)
博士論文
[1]熱式油水兩相流含油率測(cè)量方法研究[D]. 張春曉.天津大學(xué) 2010
碩士論文
[1]高含水油井含水率在線檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 李曉輝.西安石油大學(xué) 2018
[2]原油含水率測(cè)試方法研究[D]. 孫廣棟.西南石油大學(xué) 2017
[3]高含水原油含水率檢測(cè)傳感器測(cè)量精度的研究[D]. 田寶.西安石油大學(xué) 2017
[4]同軸相位法含水率儀系統(tǒng)研究[D]. 陳召.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[5]基于微波傳輸特性的原油含水率測(cè)量方法研究[D]. 黃芬.西安電子科技大學(xué) 2015
[6]原油儲(chǔ)罐油水界面動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 趙波.西安石油大學(xué) 2014
[7]孤島油田熱采油井硫化氫生成規(guī)律研究[D]. 呂慧.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[8]超細(xì)碳酸鋇納米線、硒化亞鐵納米材料的制備、微結(jié)構(gòu)與性能[D]. 楊瑾.復(fù)旦大學(xué) 2013
[9]礦井突水水源判別系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張富凱.西安建筑科技大學(xué) 2011
[10]微波法測(cè)量高溫油水混合液含水率實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫家東.東北石油大學(xué) 2011
本文編號(hào):3557267
【文章來(lái)源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?“相位差值-含水量”規(guī)律??如圖上信息可知,當(dāng)待測(cè)物中礦化度為一恒定量時(shí)其含水率同線圈相位差可近似為??
氣壓及溫度20°C下,純油介電常數(shù)為2?2.8,純水介電常數(shù)約80[K5),兩者介??電數(shù)值差異大,因此待測(cè)混合物復(fù)合介電常數(shù)隨含水比例同而變動(dòng)[28]。透過(guò)介質(zhì)時(shí),??微波的傳輸速度和相位變化M同時(shí)伴隨能量損耗會(huì)引起幅度衰減。因此,通過(guò)測(cè)量微波??信號(hào)幅值和相位的變化量就可以得到原油的含水率[lt)]。??賺探頭H放大器品波器舊口??—解—1轉(zhuǎn)處口?測(cè)??,?1?■?I?.?|調(diào)—]換—理—電?結(jié)??H?H?H?器?H?^?H?器?I?Is?^?^??圖2-2微波含水儀檢測(cè)機(jī)理??如圖2-2所示可知,整個(gè)微波傳感器系統(tǒng)包含微波信號(hào)產(chǎn)生、信號(hào)調(diào)整、微波信號(hào)??接收、檢測(cè)信號(hào)處理及誤差分析等部分組成。??信號(hào)的探測(cè)儀器由耦合儀和轉(zhuǎn)換儀以及信號(hào)接收探頭組成。??定向耦合器根據(jù)“命令”執(zhí)行輸出量到個(gè)系統(tǒng)。接收輸入的振蕩儀生成微波信號(hào),??隨后的微波信號(hào)在耦合儀作用下做定向分配,通過(guò)耦合器對(duì)源信號(hào)和通道信號(hào)(通過(guò)介??質(zhì)后的微波信號(hào))進(jìn)行幅值和相位變化對(duì)比。??10??
分檢測(cè)。??3.整體設(shè)備安全可靠、功能齊全、適用面廣、測(cè)試效率高。??2.5井口原油含水檢測(cè)微波含水儀安裝??2.5.1安裝接頭選取??法蘭(Flange)又稱凸緣。用于不同軸間的銜接亦常用于石油管道端口處連接,是??石油系統(tǒng)中最為常用的連接零件|321。法蘭接頭件主要由法蘭、負(fù)責(zé)法蘭之間連接的螺??栓和起密封作用的墊片組成。法蘭接頭規(guī)格依據(jù)據(jù)具體要求確定。其具體規(guī)格如下圖所??示:??,_?.-4?_?,??ri?*??1?,?!??一—?H—?-??????圖2-3法蘭(Flange)安裝規(guī)格??11??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫度對(duì)高含水原油含水率傳感器檢測(cè)精度影響的試驗(yàn)分析[J]. 董鵬敏,李曉輝,田寶,肖艷鵬. 化工自動(dòng)化及儀表. 2017(06)
[2]微波傳感器及其應(yīng)用研究[J]. 楊中興,馮珊珊,王文魁,王曉鵬. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(11)
[3]原油儲(chǔ)罐油水界面動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[J]. 董鵬敏,趙波,艾繩勇,呂有喜,強(qiáng)永東,杜國(guó)慶,張海東. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[4]基于同軸傳輸線電磁波檢測(cè)油水介質(zhì)介電常數(shù)的理論分析[J]. 余厚全,魏勇,湯天知,劉國(guó)權(quán). 測(cè)井技術(shù). 2012(04)
[5]數(shù)值模擬方法在食品微波干燥機(jī)理與過(guò)程研究中的應(yīng)用[J]. 張麗影,范小平,周家華,張欽發(fā). 食品工業(yè)科技. 2012(05)
[6]油品含水率的測(cè)量技術(shù)展望[J]. 陳鏗,雷猛. 上海計(jì)量測(cè)試. 2007(03)
[7]蒸餾法測(cè)原油含水率的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫文娟,張潔. 石油與天然氣化工. 2007(03)
[8]基于特征評(píng)估和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械故障診斷模型[J]. 雷亞國(guó),何正嘉,訾艷陽(yáng),胡橋. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(05)
[9]原油含水率測(cè)量技術(shù)及其進(jìn)展[J]. 張乃祿,薛朝妹,徐竟天,張家田. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督. 2005(11)
[10]徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用[J]. 王煒,吳耿鋒,張博鋒,王媛. 地震. 2005(02)
博士論文
[1]熱式油水兩相流含油率測(cè)量方法研究[D]. 張春曉.天津大學(xué) 2010
碩士論文
[1]高含水油井含水率在線檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 李曉輝.西安石油大學(xué) 2018
[2]原油含水率測(cè)試方法研究[D]. 孫廣棟.西南石油大學(xué) 2017
[3]高含水原油含水率檢測(cè)傳感器測(cè)量精度的研究[D]. 田寶.西安石油大學(xué) 2017
[4]同軸相位法含水率儀系統(tǒng)研究[D]. 陳召.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[5]基于微波傳輸特性的原油含水率測(cè)量方法研究[D]. 黃芬.西安電子科技大學(xué) 2015
[6]原油儲(chǔ)罐油水界面動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 趙波.西安石油大學(xué) 2014
[7]孤島油田熱采油井硫化氫生成規(guī)律研究[D]. 呂慧.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[8]超細(xì)碳酸鋇納米線、硒化亞鐵納米材料的制備、微結(jié)構(gòu)與性能[D]. 楊瑾.復(fù)旦大學(xué) 2013
[9]礦井突水水源判別系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張富凱.西安建筑科技大學(xué) 2011
[10]微波法測(cè)量高溫油水混合液含水率實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫家東.東北石油大學(xué) 2011
本文編號(hào):3557267
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