原油含水率是實(shí)施油田智能化開(kāi)采的重要參數(shù),對(duì)注水井開(kāi)采工藝具有指導(dǎo)性作用。根據(jù)含水率的測(cè)量情況,可以制定各生產(chǎn)層的最佳開(kāi)采策略,調(diào)整開(kāi)采方案以達(dá)到多儲(chǔ)層優(yōu)化開(kāi)采的需要。原油含水率的精確測(cè)量是分層采油、分層測(cè)試、分層控制等智能完井技術(shù)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文旨在分析影響射頻法原油含水率測(cè)量精度的關(guān)鍵因素。基于高頻電磁波在油水介質(zhì)中傳播的電場(chǎng)特性,分析了傳統(tǒng)的基于單極平行雙天線測(cè)量模型存在的問(wèn)題,提出了基于螺旋天線結(jié)構(gòu)的含水率測(cè)量模型,利用COMSOL多物理場(chǎng)仿真軟件,對(duì)管道內(nèi)螺旋天線結(jié)構(gòu)在不同含水比例的油水介質(zhì)中的電磁場(chǎng)變化情況進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了螺旋天線結(jié)構(gòu)的含水率測(cè)量模型的可行性,提高了含水率的測(cè)量區(qū)間和靈敏度;通過(guò)優(yōu)化測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu),使含水率測(cè)量?jī)x更適用于油田現(xiàn)場(chǎng)工況;并根據(jù)流體特性中介電常數(shù)的偏移特性設(shè)計(jì)了非線性補(bǔ)償算法,降低了含水率測(cè)量的誤差。對(duì)含水率測(cè)量電路系統(tǒng)的各模塊進(jìn)行了級(jí)聯(lián)調(diào)試,改進(jìn)了射頻信號(hào)源、調(diào)制解調(diào)及數(shù)據(jù)通信等電路,使得含水率測(cè)量裝置可以在高溫高壓的井下環(huán)境中穩(wěn)定工作。搭建了室內(nèi)循環(huán)試驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了含水率測(cè)量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的基于螺旋天線的含水率測(cè)量裝置經(jīng)過(guò)測(cè)... 

【文章來(lái)源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外含水率主要的測(cè)量方法
        1.2.2 國(guó)內(nèi)外含水率的測(cè)量?jī)x器及誤差校正方法
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
    1.4 本章小結(jié)
第二章 射頻法含水率檢測(cè)原理及誤差分析
    2.1 基于單極天線的射頻法含水率檢測(cè)原理
        2.1.1 電磁波電場(chǎng)的相頻特性分析
        2.1.2 電磁波電場(chǎng)的幅頻特性分析
        2.1.3 基于單極天線的電場(chǎng)檢測(cè)模型設(shè)計(jì)
    2.2 基于單極天線的射頻法含水率檢測(cè)誤差分析
        2.2.1 電場(chǎng)檢測(cè)模型誤差及測(cè)量裝置的系統(tǒng)誤差分析
        2.2.2 油水流體特性偏移的誤差分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 射頻法含水率檢測(cè)模型的優(yōu)化
    3.1 基于螺旋天線的電場(chǎng)檢測(cè)模型設(shè)計(jì)
    3.2 兩種天線對(duì)油水介質(zhì)的電場(chǎng)幅度變化特性分析
    3.3 管道內(nèi)螺旋天線結(jié)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 仿真設(shè)計(jì)
        3.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.4 基于管道內(nèi)螺旋天線的含水率測(cè)量裝置設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 射頻法含水率測(cè)量裝置的硬件電路設(shè)計(jì)
    4.1 硬件系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案
    4.2 射頻信號(hào)源電路的設(shè)計(jì)
        4.2.1 地面管道射頻信號(hào)源的設(shè)計(jì)
        4.2.2 井下管道射頻信號(hào)源的設(shè)計(jì)
    4.3 信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)
    4.4 調(diào)制解調(diào)電路的設(shè)計(jì)
        4.4.1 功率檢波電路的設(shè)計(jì)
        4.4.2 幅度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)
    4.5 通信電路的設(shè)計(jì)
    4.6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路的設(shè)計(jì)
    4.7 主控電路的設(shè)計(jì)
    4.8 電源電路的設(shè)計(jì)
    4.9 硬件電路實(shí)現(xiàn)
    4.10 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
    5.1 單極天線與螺旋天線測(cè)量結(jié)果分析
    5.2 油水混合液轉(zhuǎn)相校正方法
    5.3 校正結(jié)果及分析
    5.4 大循環(huán)系統(tǒng)試驗(yàn)
        5.4.1 室內(nèi)大循環(huán)試驗(yàn)系統(tǒng)組裝調(diào)試
        5.4.2 室內(nèi)大循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.5 室外實(shí)驗(yàn)
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文完成的工作
    6.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]高功率微波器件和電路的電磁兼容研究和設(shè)計(jì)[D]. 張金玲.北京郵電大學(xué) 2009

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)量技術(shù)研究[D]. 賀國(guó)強(qiáng).西安石油大學(xué) 2017
[3]高頻電磁波測(cè)量原油含水率技術(shù)研究[D]. 馬文濤.西安石油大學(xué) 2016
[4]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
[5]基于電容法的原油含水率測(cè)量系統(tǒng)研究[D]. 王達(dá).太原科技大學(xué) 2013
[6]微波近場(chǎng)輻射的研究[D]. 楊麗麗.山東大學(xué) 2009
[7]γ射線原油含水率檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 田晶京.天津大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3151902