差壓式流量計在(zai)油水兩相流及含(han)油率研究 發布時(shí)間:2022-1-18 08:29:53
摘要:以油水兩(liang)相流的測量爲研(yan)究内容,針對高含(han)水産♌出井的測試(shi)難點,提出了一種(zhǒng)基于差壓、電導等(deng)多傳感器的🈲測量(liang)方案,完成測量油(you)水兩相流流量及(ji)含油率的理論可(kě)行性。詳細論述了(le)差壓流量計 理論(lun)基礎,儀器結構設(shè)計及試驗數據分(fen)析。 壓差式流量計(ji)種類多、應用範圍(wei)廣,已經被廣泛應(ying)用于生産生活中(zhong)。但将差壓傳感器(qi)應用在動态監測(ce)的❄️産出剖面測井(jing)⁉️中,還很少見。利用(yòng)精度佳、分辨率高(gāo)的㊙️差壓傳感器,通(tōng)過集流器集流,井(jing)下産出液沖擊差(chà)壓❗傳感器,差壓傳(chuan)感器🍓的響應信号(hào)則包含多相流流(liu)動的豐富信息,研(yan)究差壓信号波動(dòng)與多相流流動之(zhī)🌏間的關系,不僅可(kě)以得到正确的流(liu)量信息,還有望得(de)到🛀🏻多相流🥰的含量(liang)信息,這樣就可以(yi)得到正确的油井(jing)分🐆層産量和産油(you)量🤟,爲調剖生産方(fāng)式提供正确的資(zi)料。 1理論基礎 充滿(man)管道的流體,當它(ta)流經管道内的節(jie)流件時,流🔴速将在(zài)節🏃♀️流件處形成局(ju)部收縮,因而流速(su)增加,靜壓力降低(dī),于是在節流件前(qian)後便産生了壓差(chà)。流體流量愈🌈大,産(chǎn)生的壓差愈大,這(zhe)♉樣可依🏃據壓差來(lái)衡🌈量流量的🧡大小(xiǎo)。這種測量方法是(shi)以流動連續性方(fang)程(質量守恒定律(lü))和伯努利方程(能(néng)量守恒定律)爲基(jī)礎的。壓差的大小(xiǎo)不僅與流量有關(guān),還與節流裝置形(xing)式和管道内流體(ti)的物理性質(密:度(dù)、粘度不同時)有關(guan),因此,在同樣♍的流(liú)量下,當節流裝🏃🏻♂️置(zhi)形式和管道内流(liu)體的物理性質不(bú)同時,産生的壓差(chà)也是📞不同的。 2儀器(qì)結構設計 2.1儀器設(she)計 根據油水兩相(xiàng)流的特點,在儀器(qi)的設計中采用多(duo)傳感✉️器方案。采用(yòng)差壓傳感器、電導(dao)傳感器、溫度傳感(gǎn)器㊙️、壓力傳感器,用(yong)多個測量數據來(lai)反映被測流體的(de)流動特征,運用信(xìn)号處理等技術,對(dui)測量數據進行處(chù)理,實現對油水兩(liang)相流流量和含油(you)率的實🧑🏾🤝🧑🏼時測量。差(chà)壓🍉傳感器在機械(xie)封裝時應注意引(yin)壓管的密封和零(líng)點漂移,因此選擇(ze)有較高響應頻率(lü)的🔱差壓傳感器,同(tóng)時盡量縮短引壓(ya)管,以減小壓力傳(chuán)遞過程中的時間(jiān)滞🧑🏽🤝🧑🏻後。 2.2儀器結構 下(xia)井儀器自下而上(shang)由電機、集流傘、電(dian)導傳感器、差壓傳(chuan)感🍓器、溫度、壓力傳(chuán)感器、磁性定位器(qì)和遙傳電路組成(cheng)。 3實驗數據分析 3.1單(dan)相流體時差壓流(liú)量計的響應 固定(ding)節流孔(即出液孔(kong))寬度爲5mm,在單相水(shui)流時,打開集🈚流👄器(qi)集流🔴,差壓傳感器(qì)的響應值與流量(liang)的對應關系如圖(tú)1所示。 由圖1可以看(kàn)出,單相水流時,流(liu)量與差壓響應值(zhi)曲線具🌍有很🔱好🏃♀️的(de)指數關系,與理論(lùn)公式相吻合。 3.2密度(dù)的響應曲線 固定(dìng)一定長度(儀器設(she)計的差壓傳感器(qi)上下壓力面的導(dao)壓孔間距爲0.5m)的管(guǎn)段,關閉集流器,在(zai)不同含油率下差(cha)壓傳感器的靜差(chà)壓響應值與含油(yóu)率的♌對應關系如(ru)圖🛀2所示。 由圖2可以(yi)看出,在含油率爲(wèi)75%時出現大的拐點(dian),可以認爲是分段(duan)線性。 3.3不同含油率(lǜ)下油水兩相流的(de)流量與差壓流量(liàng)計💃的響😄應 固定節(jiē)流孔(即出液孔)寬(kuan)度爲5mm,在油水兩相(xiàng)流時,打開集流器(qì)集流,改變總流量(liang)和含油率,差壓傳(chuan)感器的響🍉應值如(rú)圖✌️3所示。 由圖3可以(yi)看出,在不同總流(liú)量和不同的含油(you)率時,都能清晰的(de)找到差壓傳感器(qi)的響應值。對于比(bi)較接近的響㊙️應值(zhi),考慮🔞實際測井時(shi)儀器精度的影響(xiang),可通過标定的👄含(han)油率靜差壓值區(qu)分開。 4結束語 1)利用(yòng)差壓式流量計的(de)測量原理,可正确(què)測量油水兩相🏃♂️流(liu)的體積流量,且不(bú)受沾污、沙卡的影(ying)響。 2)對含油率的計(ji)算,因需要确定參(cān)數K的變化規律,需(xu)做油水兩相流不(bú)同含率下的詳實(shí)标定工作。 3)對油氣(qi)水三相流的測量(liang),由于在流動過程(chéng)中流型🙇♀️複雜、成分(fen)多變等原因,有待(dai)做更深人的理論(lùn)研究和試驗。
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