摘要(yao):以油水兩(liang)相流的測(ce)量爲研究(jiu)内容，針對(dui)高含水産(chan)出💁井的測(ce)試難點，提(ti)出了一種(zhong)基于差壓(ya)、電導等多(duo)🌂傳感器的(de)測量🌏方案(an)，完成測量(liang)油水兩相(xiang)流流💞量及(ji)含♉油率的(de)理論可行(hang)性。詳細論(lun)述了差壓(ya)流量計
理(li)論基礎，儀(yi)器結構設(she)計及試驗(yan)數據分析(xi)。
壓差式流(liu)量計種類(lei)多、應用範(fan)圍廣，已經(jing)被廣泛應(ying)用于生産(chan)生活中。但(dan)将差壓傳(chuan)感器應用(yong)在動态監(jian)㊙️測的❄️産出(chu)剖面測井(jing)中，還很少(shao)見。利用精(jing)度佳、分辨(bian)率高的差(cha)壓傳感器(qi)，通🧡過集流(liu)器集流，井(jing)下産出液(ye)沖擊差壓(ya)傳感器，差(cha)壓傳感器(qi)的響應信(xin)号則包含(han)多相流流(liu)動的豐富(fu)信息，研究(jiu)差壓信号(hao)波動與多(duo)相流流動(dong)之間的關(guan)系，不僅可(ke)👌以得到正(zheng)确的👅流量(liang)信息，還有(you)望得到多(duo)相流的含(han)量信息，這(zhe)樣就可以(yi)得到正确(que)的油井分(fen)🔴層産量和(he)産油量，爲(wei)✨調剖生産(chan)方式提供(gong)正确的資(zi)料。
1理論基(ji)礎
充滿管(guan)道的流體(ti)，當它流經(jing)管道内的(de)節流件時(shi)，流速将❓在(zai)🌐節流🔱件處(chu)形成局部(bu)收縮，因而(er)流速增加(jia)，靜壓力降(jiang)低，于是在(zai)節流件前(qian)後便産生(sheng)了壓差。流(liu)體流量愈(yu)大，産生的(de)壓差愈大(da)，這樣可依(yi)據壓差來(lai)衡量流量(liang)的大小。這(zhe)種測量方(fang)法是以流(liu)動連續性(xing)方程(質量(liang)守恒定律(lü))和伯努利(li)方程(能量(liang)守恒定律(lü))爲基礎的(de)。壓差的大(da)小不僅與(yu)流🔴量有關(guan)，還與節流(liu)裝😘置形式(shi)和管道内(nei)流體的物(wu)理性質(密(mi):度、粘度不(bu)同🌈時)有關(guan)，因此，在同(tong)樣📐的流量(liang)下，當節流(liu)裝置形式(shi)和管道内(nei)流體的物(wu)理性質不(bu)同時，産生(sheng)的壓差也(ye)是不同的(de)。
2儀器結構(gou)設計
2.1儀器(qi)設計
根據(ju)油水兩相(xiang)流的特點(dian)，在儀器的(de)設計中采(cai)用多傳感(gan)器方案。采(cai)用差壓傳(chuan)感器、電導(dao)傳感器、溫(wen)度傳感器(qi)🔞、壓力傳感(gan)器，用💋多個(ge)測量數據(ju)來反映被(bei)測流體的(de)流動特征(zheng),運用信号(hao)處理🌐等技(ji)術，對測量(liang)數據🆚進行(hang)處理，實現(xian)對油水兩(liang)相流流量(liang)和含🐪油率(lü)的實⁉️時測(ce)量。差壓傳(chuan)感器在機(ji)械封裝時(shi)應注意引(yin)壓管的密(mi)封和零🌈點(dian)漂移，因此(ci)選擇有較(jiao)高響應頻(pin)率的差壓(ya)傳感器，同(tong)時盡量縮(suo)短引壓管(guan)，以減小壓(ya)力傳遞過(guo)程中的時(shi)間滞後。
2.2儀(yi)器結構
下(xia)井儀器自(zi)下而上由(you)電機、集流(liu)傘、電導傳(chuan)感器、差壓(ya)傳感器、溫(wen)度、壓力傳(chuan)感器、磁性(xing)定位器和(he)遙傳電㊙️路(lu)組成。
3實驗(yan)數據分析(xi)
3.1單相流體(ti)時差壓流(liu)量計的響(xiang)應
固定節(jie)流孔(即出(chu)液孔)寬度(du)爲5mm，在單相(xiang)水流時，打(da)開集流器(qi)集流，差壓(ya)傳感器的(de)響應值與(yu)流量的對(dui)應關系♋如(ru)圖1所示🔆。
由(you)圖1可以看(kan)出，單相水(shui)流時，流量(liang)與差壓響(xiang)應值曲線(xian)具有很好(hao)的指數關(guan)系，與理論(lun)公式相吻(wen)合。
3.2密度的(de)響應曲線(xian)
固定一定(ding)長度(儀器(qi)設計的差(cha)壓傳感器(qi)上下壓力(li)面的導壓(ya)🚶♀️孔間距爲(wei)0.5m)的管段，關(guan)閉集流器(qi)，在不同含(han)㊙️油率下差(cha)😍壓傳🌏感器(qi)的靜差壓(ya)響應值與(yu)含油率的(de)對應關系(xi)如圖2所示(shi)。
由圖2可以(yi)看出，在含(han)油率爲75%時(shi)出現大的(de)拐點,可以(yi)認📱爲是🍉分(fen)段💋線性。
3.3不(bu)同含油率(lü)下油水兩(liang)相流的流(liu)量與差壓(ya)流量計的(de)響應
固定(ding)節流孔(即(ji)出液孔)寬(kuan)度爲5mm，在油(you)水兩相流(liu)時，打開集(ji)流器集流(liu)，改變總流(liu)量和含油(you)率，差壓傳(chuan)感器的響(xiang)應值如圖(tu)3所示。
由圖(tu)3可以看出(chu)，在不同總(zong)流量和不(bu)同的含油(you)率時，都能(neng)✂️清晰的找(zhao)到差壓傳(chuan)感器的響(xiang)應值。對于(yu)比較接近(jin)的響🔞應值(zhi)，考慮實際(ji)測井時儀(yi)器精度的(de)影響🏃🏻♂️，可通(tong)過标定的(de)含油率靜(jing)差壓值區(qu)分開。
4結束(shu)語
1)利用差(cha)壓式流量(liang)計的測量(liang)原理，可正(zheng)确測量油(you)水兩相流(liu)的體💛積流(liu)量，且不受(shou)沾污、沙卡(ka)的影響。
2)對(dui)含油率的(de)計算，因需(xu)要确定參(can)數K的變化(hua)規律，需做(zuo)油水兩相(xiang)流不同含(han)率下的詳(xiang)實标定工(gong)作。
3)對油氣(qi)水三相流(liu)的測量，由(you)于在流動(dong)過程中流(liu)型複雜🔞、成(cheng)分⁉️多變等(deng)原因，有待(dai)做更深人(ren)的理論研(yan)究和試驗(yan)。
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