發(fā)布時(shí)間：2021-02-28 05:07

　　在石油開(kāi)采和運(yùn)輸過(guò)程中,油水兩相流是管道流體的主要存在形式,其中含水相率和流速是表征兩相流特性的重要指標(biāo)之一,尤其是含水率的準(zhǔn)確測(cè)量結(jié)果直接影響到原油的開(kāi)采、脫水、集輸、計(jì)量、銷(xiāo)售、冶煉等各個(gè)環(huán)節(jié),也是石油工業(yè)設(shè)備正確設(shè)計(jì)和安全高效運(yùn)行的重要保證。因此,探索油水兩相流參數(shù)測(cè)量的新方法,提高含水率測(cè)量的精度,具有重要研究?jī)r(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本文在分析現(xiàn)有油水兩相流參數(shù)測(cè)量方法不足的基礎(chǔ)上,提出了基于磁聲耦合的油水兩相流含水率參數(shù)測(cè)量的新方法。磁聲耦合技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是研究熱點(diǎn),但在油水兩相流參數(shù)測(cè)量方面還是空白。文中分析了感應(yīng)式和注入式磁聲耦合技術(shù)的工作原理和適用性,重點(diǎn)探究感應(yīng)式磁聲耦合作用油水兩相流激勵(lì)聲信號(hào)的機(jī)理,建立了激勵(lì)聲信號(hào)與油水兩相流電導(dǎo)率之間的數(shù)學(xué)模型,構(gòu)建了兩種測(cè)量結(jié)構(gòu)模型,并借助COMSOL Multiphysics多物理場(chǎng)仿真軟件對(duì)兩種結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行仿真,對(duì)比仿真結(jié)果,選出更優(yōu)的結(jié)構(gòu),并進(jìn)行穩(wěn)恒磁場(chǎng)、交變磁場(chǎng)、結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化研究。同時(shí)還研究了濕式超聲波流量計(jì)流速測(cè)量原理,研制了磁聲耦合交變磁場(chǎng)的激勵(lì)源。最后,根據(jù)理論研究和仿真結(jié)果,搭建室內(nèi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文探索磁聲耦合技術(shù)... 

【文章來(lái)源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CM-6型智能含水分析儀

第一章緒論3在油水兩相流參數(shù)檢測(cè)的關(guān)鍵理論問(wèn)題，并為后續(xù)應(yīng)用研究奠定基矗1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1油水兩相流檢測(cè)研究現(xiàn)狀（1）含水率測(cè)量目前，油水兩相流水相含率的檢測(cè)技術(shù)可分為兩大類(lèi)：離線(xiàn)測(cè)量法和在線(xiàn)測(cè)量法[4]。在石油工業(yè)領(lǐng)域中，離線(xiàn)測(cè)量法不僅測(cè)量速度慢、測(cè)量結(jié)果不夠精準(zhǔn)，而且隨機(jī)選取數(shù)據(jù)分析，最重要的是無(wú)法實(shí)時(shí)檢測(cè)，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)油田自動(dòng)化生產(chǎn)。由于實(shí)際生產(chǎn)要求的提高，離線(xiàn)測(cè)量法已逐漸被在線(xiàn)測(cè)量方法所替代。國(guó)外研究學(xué)者主要通過(guò)電容法和微波法實(shí)現(xiàn)原油含水率的測(cè)試，且已生產(chǎn)了很多含水率測(cè)試儀，較為經(jīng)典的測(cè)量?jī)x表儀器有：美國(guó)DE公司生產(chǎn)的CM-6型智能含水率分析儀[5]（如圖1-1所示），這款測(cè)量?jī)x器由射頻導(dǎo)納智能含水變送器和剛性探頭組成，油田上多用于實(shí)現(xiàn)低含水原油的檢測(cè)；德國(guó)生產(chǎn)的M300插入式在線(xiàn)微波水分儀（如圖1-2所示），其基本原理是微波吸收，這款儀器不僅測(cè)量速度快，其水分測(cè)量結(jié)果也比較準(zhǔn)確、可靠，而且其操作簡(jiǎn)單，適用于很多場(chǎng)合；加拿大ADI集團(tuán)研制的AD系列含水分析儀[6]（如圖1-3所示），由于油和水的介電常數(shù)不同，可通過(guò)檢驗(yàn)油水兩相流介電常數(shù)的變化，檢測(cè)分析油和水的比例，經(jīng)計(jì)算得出其含水率；日本的基于微波法的SK-100型原油水分檢測(cè)儀（如圖1-4所示），該儀器多用于油罐、機(jī)油、汽油等含水率測(cè)量，操作簡(jiǎn)單，便于攜帶。圖1-1CM-6型智能含水分析儀?圖1-2M300在線(xiàn)微波水分儀圖1-3AD系列含水分折儀圖1-4SK-100型原油水分檢測(cè)儀在國(guó)內(nèi)，油水兩相流參數(shù)測(cè)量方法也是研究熱點(diǎn)。常麗和屈遠(yuǎn)等人根據(jù)油和水電導(dǎo)

第一章緒論3在油水兩相流參數(shù)檢測(cè)的關(guān)鍵理論問(wèn)題，并為后續(xù)應(yīng)用研究奠定基矗1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1油水兩相流檢測(cè)研究現(xiàn)狀（1）含水率測(cè)量目前，油水兩相流水相含率的檢測(cè)技術(shù)可分為兩大類(lèi)：離線(xiàn)測(cè)量法和在線(xiàn)測(cè)量法[4]。在石油工業(yè)領(lǐng)域中，離線(xiàn)測(cè)量法不僅測(cè)量速度慢、測(cè)量結(jié)果不夠精準(zhǔn)，而且隨機(jī)選取數(shù)據(jù)分析，最重要的是無(wú)法實(shí)時(shí)檢測(cè)，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)油田自動(dòng)化生產(chǎn)。由于實(shí)際生產(chǎn)要求的提高，離線(xiàn)測(cè)量法已逐漸被在線(xiàn)測(cè)量方法所替代。國(guó)外研究學(xué)者主要通過(guò)電容法和微波法實(shí)現(xiàn)原油含水率的測(cè)試，且已生產(chǎn)了很多含水率測(cè)試儀，較為經(jīng)典的測(cè)量?jī)x表儀器有：美國(guó)DE公司生產(chǎn)的CM-6型智能含水率分析儀[5]（如圖1-1所示），這款測(cè)量?jī)x器由射頻導(dǎo)納智能含水變送器和剛性探頭組成，油田上多用于實(shí)現(xiàn)低含水原油的檢測(cè)；德國(guó)生產(chǎn)的M300插入式在線(xiàn)微波水分儀（如圖1-2所示），其基本原理是微波吸收，這款儀器不僅測(cè)量速度快，其水分測(cè)量結(jié)果也比較準(zhǔn)確、可靠，而且其操作簡(jiǎn)單，適用于很多場(chǎng)合；加拿大ADI集團(tuán)研制的AD系列含水分析儀[6]（如圖1-3所示），由于油和水的介電常數(shù)不同，可通過(guò)檢驗(yàn)油水兩相流介電常數(shù)的變化，檢測(cè)分析油和水的比例，經(jīng)計(jì)算得出其含水率；日本的基于微波法的SK-100型原油水分檢測(cè)儀（如圖1-4所示），該儀器多用于油罐、機(jī)油、汽油等含水率測(cè)量，操作簡(jiǎn)單，便于攜帶。圖1-1CM-6型智能含水分析儀?圖1-2M300在線(xiàn)微波水分儀圖1-3AD系列含水分折儀圖1-4SK-100型原油水分檢測(cè)儀在國(guó)內(nèi)，油水兩相流參數(shù)測(cè)量方法也是研究熱點(diǎn)。常麗和屈遠(yuǎn)等人根據(jù)油和水電導(dǎo)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]電導(dǎo)/電磁傳感器兩相流測(cè)量機(jī)理研究[D]. 施艷艷.天津大學(xué) 2012
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碩士論文
[1]偽隨機(jī)電磁法井間儲(chǔ)層探測(cè)方法研究[D]. 李鵬.西安石油大學(xué) 2019
[2]基于MAPS的水平井油水兩相流成像研究[D]. 孟鑫.長(zhǎng)江大學(xué) 2019
[3]高含水油井含水率在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 李曉輝.西安石油大學(xué) 2018
[4]基于超快速主動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的感應(yīng)式磁聲耦合成像理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 何瑤瑤.深圳大學(xué) 2017
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[6]管道內(nèi)磁場(chǎng)測(cè)量與應(yīng)用研究[D]. 陳冠任.天津大學(xué) 2017
[7]基于光聲斷層掃描成像系統(tǒng)的艾灸實(shí)驗(yàn)研究[D]. 何蛟龍.電子科技大學(xué) 2016
[8]輸出波形可控的高精度數(shù)控電源設(shè)計(jì)[D]. 胡超.蘇州大學(xué) 2015
[9]用于減振的新型全向電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的研究[D]. 孟令帥.青島科技大學(xué) 2015
[10]水平油水兩相流環(huán)形通道傳感器融合測(cè)試方法[D]. 戴瑋.天津大學(xué) 2014



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