基于环形电导的气液两相流含气率测量方法的研究

发布时间：2020-09-03 08:35

　　 煤层气排采中水平井井眼轨迹存在一定程度的起伏,易导致井筒内气水流动产生段塞而引发煤粉沉积堵塞;通过研究起伏井筒内气-水两相流流动机制,得到煤粉在不同流动机制下的沉降、浮升及运移规律。本文基于环形电导传感器设计出一种可实时监测井筒内气液两相流流型及检测含气率的系统。环形电导传感器在多相流参数测量中得到了广泛应用,其优势在于测量范围可覆盖测量电极之间管道圆周内的所有区域。通过分析流型对环形电导结构的影响,优化了其结构参数,设计出满足条件的环形电导传感器;为了获得含气率与传感器输出电压信号的定量关系,根据此输出信号的特点,完成了信号调理模块的设计;通过Lab VIEW开发环境,实现了对信号的采集和预处理;通过对环形电导传感器的物理静态标定,得到了几种典型流型的含气率与无量纲电压值的关系曲线;利用长4.5m,内径0.05m,倾斜角为25度的U形管模拟了几种典型的流型,完成了实际流动状态下的动态实验测试,测量系统所测量的含气率与所标定曲线基本一致。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP212.9;TE37
【部分图文】：

MMg （ 与 之间的数量关系，可得出干度与密度之间的关系如下所示：1/(/1)/gg ll （液两相流流型体和液体共同存在于某一管道中，由于相位的作用，会将他们彼此此，在这一管段中，液相的物理分布会导致其各种流动机制的出现，流体的相位分布因流态而不同。流动状态的配置也往往取决于操性质、流速以及管道的几何形状、方向等。对于多相流流型的研究者在基于壁面压力脉动谱的分布基础上，建立了以分散、分离和间的流动机制。

图 2.2 U 形管段塞流（绿色部分代表液体，红色部分代表气体）ig. 2.2 Plug flow of U- shaped pipe section (green part represents the liquidrepresents the gas)变得更加明显且愈发强烈；在给定较大的液体表观速度，气体件下，管道内会出现较长的气体段塞，且段塞长时间不会退去大至一定程度。管底部：该部分流型是由于上下坡段共同作用下所产生的。在初段流下来的液体以及上坡段回落的液体开始逐步累积，位于底积形成较长（表现为长度的增加）且明显的段塞；直到上坡段重力作用，使得气体逐渐渗入到管路底部位置，段塞流开始产向上坡段释放气体，压力也会随之衰减。段：当气体流速较低，上坡段中的气体会进入液相中，并出现此时流型转变为泡状流。当进一步增加气体流速，气泡彼此发内形成较长的段塞，形成段塞流；随着气体流速进一步加大，

解决此问题，Coney在发射极板的两端增加了保护段[22]，如图2.3所示：图2.3 平板电极传感器Fig. 2.3 The plate electrode sensor图中，l表示平板电极的发射极长度， 表示两极板到其之间的物理中心的距离。若两极板的厚度不均，可通过调节1 与2 ，使得两个不同极板的外表面到两极板中心线的距离相等。其中，平板电极两极板的厚度用字母S表示，两极板间距用eD 表示，且电极板外表面到两极板中心线的距离为 。进一步假设在两相流的实验中

【参考文献】

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本文编号：2811205