阵列式电导法持水率检测的研究与仪器设计

发布时间：2017-11-22 04:07

  本文关键词：阵列式电导法持水率检测的研究与仪器设计

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【摘要】：持水率是油田生产中一个很重要的监测参数。油井中油水两相流流体的持水率在线检测可以为地层资源评价、井下施工作业提供及时、准确的信息。我国为了油田的高产稳产,越来越多地采用注水开采方式和大斜度井、水平井技术。这使得目前一些常规的持水率检测方法不能满足实际生产的需求,主要是因为：(1)注水开采方式使井下流体含水率升高；(2)重力的作用会造成大斜度井和水平井油井截面上油水分布的差异,用于垂直井中常规单探头的持水率测量方法若用于大斜度井和水平井测井时会无法提供油井截面上持水率的空间分布信息。因此,研究一种新的持水率检测方法并开发一种能在高含水环境下准确测量大斜度井和水平井中流体的持水率的新型测井仪器具有重要的意义。本文对相关资料进行了研究,介绍了电导法检测持水率的国内外研究现状,比较了不同持水率检测方法的特点。针对我国现状的要求,本文根据电导法检测持水率的原理,论述了电导法测持水率的基本方法,进行了不同激励信号、不同持水率的实验研究,为仪器的设计和研制提供了实验依据。在此基础上提出和论证了阵列式电导法持水率检测仪的设计方案,重点针对仪器高性能的要求,采用了最新的军用级或汽车级集成电子器件,设计了新的激励电路,增加了方位检测模块,选用动态范围更大、集成度更高的A/D量化器,尽可能采用低压电源进行仪器供电。通过上述方案和措施,使仪器的集成度更高,功耗更低,温度性能更好,数据记录精度更准确,更好的适用于高含水的大斜度井和水平井。经过开发、调试和实验,结果表明,仪器达到了预定的设计要求。本文的主要创新点在于：(1)设计出的阵列式电导传感器,可以很好地解决大斜度井、水平井的持水率空间分布的测量问题；(2)以FPGA为核心控制芯片,具备了很大的硬件灵活性,使电路较为简单,提高了硬件稳定性；(3)设计了真有效值检测电路,实现了交流转直流的信号检测方法；(4)实时图像显示持水率检测结果,更加直观方便。综上,本文的研究工作解决了我国目前持水率检测的几个关键技术难题,其结果对提高仪器的性能及实际工程应用有重要的实用价值。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE937

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