差壓式流量(liàng)計在油水兩(liang)相流及含油(yóu)率研究 發布(bù)時間:2022-1-18 08:29:53
摘要:以(yǐ)油水兩相流(liú)的測量爲研(yan)究内容,針對(dui)高含水産出(chu)🐅井的測試難(nán)點,提出了一(yī)種基于差壓(yā)、電導等多傳(chuán)感器的測量(liàng)方案🚩,完成測(ce)量油水兩相(xiàng)流流㊙️量及含(han)油率的☎️理論(lun)可行性。詳細(xì)論述了差壓(ya)流量計 理論(lun)基礎,儀器結(jié)構設計及試(shi)驗數據分析(xī)。 壓差式流量(liàng)計種類多、應(ying)用範圍廣,已(yǐ)經被廣泛應(ying)用🙇🏻于❓生産生(sheng)活中。但将差(chà)壓傳感器應(yīng)用在動态監(jian)測的産出剖(pou)面測井中,還(hai)很少見。利用(yòng)精度佳、分辨(bian)🈲率高的差壓(ya)傳感器,通❤️過(guò)集流器集流(liu)🆚,井下産出液(yè)沖擊差壓📞傳(chuan)感器,差壓傳(chuán)感器的響應(ying)信号則包含(hán)多相流流動(dòng)的豐富信息(xī),研究差壓信(xìn)号波動與多(duo)相流流動之(zhī)間的關系,不(bu)僅可以得到(dào)正确的流量(liàng)信息,還有望(wang)得到多相流(liú)👄的含量信息(xī),這樣就可以(yǐ)🌂得㊙️到正确的(de)油井分層産(chan)量和産油量(liàng),爲🛀調剖生産(chǎn)方式提供正(zheng)确的資料。 1理(li)論基礎 充滿(man)管道的流體(tǐ),當它流經管(guan)道内的節流(liu)件時,流速将(jiāng)在節流件處(chu)形成局部收(shōu)縮,因而流速(sù)增加,靜⭐壓力(li)降低🏃🏻♂️,于是在(zai)節流件前後(hou)便産生了壓(ya)差。流體流量(liàng)愈大,産生的(de)壓差愈大,這(zhè)樣可依據壓(yā)差來衡量流(liu)量的大小。這(zhè)種測量方法(fǎ)是以流動連(lian)續性方程(質(zhi)量守恒定律(lü))和伯努利方(fāng)程(能量守恒(heng)定律)爲基礎(chu)的。壓差的大(da)小不僅與流(liú)量有關,還與(yu)節⛹🏻♀️流裝置形(xíng)式和管道内(nèi)🔴流體的物理(lǐ)性質(密:度、粘(zhan)度不同時)有(yǒu)關,因此,在同(tong)樣的流量下(xià),當節流裝🆚置(zhi)形式和✏️管道(dao)内流體的物(wu)理性質不同(tóng)時,産生的壓(yā)差🔞也是不同(tong)的。 2儀器結構(gou)設計 2.1儀器設(shè)計 根據油水(shuǐ)兩相流的特(tè)點,在儀器的(de)設計中采用(yòng)多傳感器方(fāng)案。采用差壓(yā)傳感器、電導(dao)傳感器、溫度(du)傳感器、壓力(li)🚶♀️傳感器,用多(duō)個測量數據(jù)來反映被測(cè)流體的流動(dòng)特征,運用信(xìn)号處理等技(jì)術,對測量數(shu)據進行處理(lǐ)😘,實現對油水(shui)兩相流流量(liàng)和含🏃♀️油率的(de)實💛時測量。差(chà)壓傳感器在(zai)機械封裝時(shí)應注意引壓(ya)管的密封和(hé)零點🏃漂移,因(yīn)此選擇有較(jiao)高響應頻率(lǜ)的♍差壓傳感(gan)器,同時盡量(liàng)縮短引壓管(guǎn)⛹🏻♀️,以減小壓力(li)傳遞🌈過程中(zhong)的時間滞👈後(hòu)。 2.2儀器結構 下(xià)井儀器自下(xià)而上由電機(jī)、集流傘、電導(dao)傳感器、差壓(ya)傳🐇感器、溫❤️度(dù)、壓力傳感器(qì)、磁性定位器(qì)和遙傳電路(lù)組成。 3實驗數(shù)據分析 3.1單相(xiang)流體時差壓(ya)流量計的響(xiang)應 固定節流(liu)孔(即出液孔(kǒng))寬度爲5mm,在單(dān)相水流時,打(da)開集流👈器集(jí)流,差壓傳感(gan)器的響應值(zhi)與流量的對(duì)應關系如圖(tu)1所示。 由圖1可(kě)以看出,單相(xiang)水流時,流量(liàng)與差壓響應(ying)值曲線具有(yǒu)很🥵好的指數(shu)關系,與理論(lun)公式相吻合(he)。 3.2密度的響應(yīng)曲線 固定一(yī)定長度(儀器(qì)設計的差壓(ya)傳感器上下(xia)壓力面🔆的導(dǎo)壓孔間距爲(wèi)0.5m)的管段,關閉(bi)集流器,在不(bu)同含油率下(xia)差壓傳感器(qi)的靜🚶♀️差壓響(xiang)應值與含油(yóu)率的對應關(guan)系如圖2所示(shi)。 由圖2可以看(kàn)出,在含油率(lǜ)爲75%時出現大(da)的拐點,可以(yǐ)認爲是分段(duàn)✏️線性。 3.3不同含(hán)油率下油水(shuǐ)兩相流的流(liu)量與差壓流(liu)量計的響應(ying) 固定節流孔(kong)(即出液孔)寬(kuān)度爲5mm,在油水(shuǐ)兩相流時,打(da)開集流😘器集(ji)📐流,改變總流(liú)量和含油率(lǜ),差壓傳感器(qi)的響應值如(rú)圖3所示🚶。 由圖(tú)3可以看出,在(zài)不同總流量(liàng)和不同的含(han)油率時👉,都能(neng)清晰的找到(dao)差壓傳感器(qi)的響應值。對(dui)于比較接近(jin)的響‼️應值,考(kǎo)慮實際測井(jǐng)時儀器精度(dù)的影響,可通(tong)過标定的含(hán)油率靜差壓(yā)值區分✌️開。 4結(jie)束語 1)利用差(chà)壓式流量計(jì)的測量原理(li),可正确測量(liàng)油水兩相流(liu)的🛀🏻體積流量(liàng),且不受沾污(wū)、沙卡的影響(xiǎng)。 2)對含油率的(de)計算,因需要(yao)确定參數K的(de)變化規律,需(xū)做油水兩相(xiàng)流不同含率(lǜ)下的詳實标(biāo)定工作。 3)對油(you)氣水三相流(liu)的測量,由于(yu)在流動過程(cheng)中流型複👣雜(za)、成‼️分多✔️變等(děng)原因,有待做(zuo)更深人的理(li)論研究和試(shi)🥰驗。
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