矿化度对微波法井口含水率在线检测精度影响的研究
发布时间：2021-12-30 02:09
原油含水检测是油气生产工程中的一项重要环节,测量参油井生产状态具有十分重要的意义。基于我国油田的原油开采普遍存在含水量高这一状况,常规含水检测在检测范围、检测精度、可靠性、安全性方面存在的局限性。微波法含水检测的原理是基于油、水介电常数差异性实现含水率检测的。微波含水检测能够适用于高含水工况,与常规检测方式相比较,具有检测范围广、检测精度高等优点,但该检测方法容易受到温度、矿化度等现场检测环境的影响进而产出一定的检测误差。为了提高微波法井口含水率检测精度,通过大量实验分别研究了温度和矿化度对于微波含水仪检测精度的影响规律,运用多元回归分析和RBF神经网络,得出了温度、矿化度对微波传感器检测精度影响的误差校正公式和校正模型,利用该校正公式和模型对检测结果加以校正,把微波含水仪因温度影响而引起的检测误差降低到了±2.52%以内;因矿化度NaCl、CaCl2、KCl影响引起的检测误差分别降低到± 1.35%、±1.54%、± 1.27%以内;因矿化度及温度双干扰因素影响的检测最大误差由校正前的±25.20%降到±4.98%,均方误差由校正前的±9.2%减小到了±0.9077%。
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?“相位差值－含水量”规律??如图上信息可知，当待测物中矿化度为一恒定量时其含水率同线圈相位差可近似为??
气压及温度２０°Ｃ下，纯油介电常数为２？２．８，纯水介电常数约８０［Ｋ５），两者介??电数值差异大，因此待测混合物复合介电常数随含水比例同而变动［２８］。透过介质时，??微波的传输速度和相位变化Ｍ同时伴随能量损耗会引起幅度衰减。因此，通过测量微波??信号幅值和相位的变化量就可以得到原油的含水率［ｌｔ）］。??赚探头Ｈ放大器品波器旧口??—解—１转处口?測??，?１?■?Ｉ?．?｜调—］换—理—电?结??Ｈ?Ｈ?Ｈ?器?Ｈ?＾?Ｈ?器?Ｉ?Ｉｓ?＾?＾??图２－２微波含水仪检测机理??如图２－２所示可知，整个微波传感器系统包含微波信号产生、信号调整、微波信号??接收、检测信号处理及误差分析等部分组成。??信号的探测仪器由耦合仪和转换仪以及信号接收探头组成。??定向耦合器根据“命令”执行输出量到个系统。接收输入的振荡仪生成微波信号，??随后的微波信号在耦合仪作用下做定向分配，通过耦合器对源信号和通道信号（通过介??质后的微波信号）进行幅值和相位变化对比。??１０??
分检测。??３．整体设备安全可靠、功能齐全、适用面广、测试效率高。??２．５井口原油含水检测微波含水仪安装??２．５．１安装接头选取??法兰（Ｆｌａｎｇｅ）又称凸缘。用于不同轴间的衔接亦常用于石油管道端口处连接，是??石油系统中最为常用的连接零件｜３２１。法兰接头件主要由法兰、负责法兰之间连接的螺??栓和起密封作用的垫片组成。法兰接头规格依据据具体要求确定。其具体规格如下图所??示：??，＿?．－４?＿?，??ｒｉ?＊??１?，?！??一—?Ｈ—?－??????图２－３法兰（Ｆｌａｎｇｅ）安装规格??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度对高含水原油含水率传感器检测精度影响的试验分析[J]. 董鹏敏,李晓辉,田宝,肖艳鹏. 化工自动化及仪表. 2017(06)
[2]微波传感器及其应用研究[J]. 杨中兴,冯珊珊,王文魁,王晓鹏. 电子技术与软件工程. 2015(11)
[3]原油储罐油水界面动态检测系统的研究[J]. 董鹏敏,赵波,艾绳勇,吕有喜,强永东,杜国庆,张海东. 西安石油大学学报(自然科学版). 2013(03)
[4]基于同轴传输线电磁波检测油水介质介电常数的理论分析[J]. 余厚全,魏勇,汤天知,刘国权. 测井技术. 2012(04)
[5]数值模拟方法在食品微波干燥机理与过程研究中的应用[J]. 张丽影,范小平,周家华,张钦发. 食品工业科技. 2012(05)
[6]油品含水率的测量技术展望[J]. 陈铿,雷猛. 上海计量测试. 2007(03)
[7]蒸馏法测原油含水率的实验研究[J]. 孙文娟,张洁. 石油与天然气化工. 2007(03)
[8]基于特征评估和神经网络的机械故障诊断模型[J]. 雷亚国,何正嘉,訾艳阳,胡桥. 西安交通大学学报. 2006(05)
[9]原油含水率测量技术及其进展[J]. 张乃禄,薛朝妹,徐竟天,张家田. 石油工业技术监督. 2005(11)
[10]径向基函数（RBF）神经网络及其应用[J]. 王炜,吴耿锋,张博锋,王媛. 地震. 2005(02)
博士论文
[1]热式油水两相流含油率测量方法研究[D]. 张春晓.天津大学 2010
硕士论文
[1]高含水油井含水率在线检测系统的研究[D]. 李晓辉.西安石油大学 2018
[2]原油含水率测试方法研究[D]. 孙广栋.西南石油大学 2017
[3]高含水原油含水率检测传感器测量精度的研究[D]. 田宝.西安石油大学 2017
[4]同轴相位法含水率仪系统研究[D]. 陈召.哈尔滨理工大学 2017
[5]基于微波传输特性的原油含水率测量方法研究[D]. 黄芬.西安电子科技大学 2015
[6]原油储罐油水界面动态检测系统的研究[D]. 赵波.西安石油大学 2014
[7]孤岛油田热采油井硫化氢生成规律研究[D]. 吕慧.中国石油大学(华东) 2014
[8]超细碳酸钡纳米线、硒化亚铁纳米材料的制备、微结构与性能[D]. 杨瑾.复旦大学 2013
[9]矿井突水水源判别系统的研究与设计[D]. 张富凯.西安建筑科技大学 2011
[10]微波法测量高温油水混合液含水率实验研究[D]. 孙家东.东北石油大学 2011
本文编号：3557267
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?“相位差值－含水量”规律??如图上信息可知，当待测物中矿化度为一恒定量时其含水率同线圈相位差可近似为??
气压及温度２０°Ｃ下，纯油介电常数为２？２．８，纯水介电常数约８０［Ｋ５），两者介??电数值差异大，因此待测混合物复合介电常数随含水比例同而变动［２８］。透过介质时，??微波的传输速度和相位变化Ｍ同时伴随能量损耗会引起幅度衰减。因此，通过测量微波??信号幅值和相位的变化量就可以得到原油的含水率［ｌｔ）］。??赚探头Ｈ放大器品波器旧口??—解—１转处口?測??，?１?■?Ｉ?．?｜调—］换—理—电?结??Ｈ?Ｈ?Ｈ?器?Ｈ?＾?Ｈ?器?Ｉ?Ｉｓ?＾?＾??图２－２微波含水仪检测机理??如图２－２所示可知，整个微波传感器系统包含微波信号产生、信号调整、微波信号??接收、检测信号处理及误差分析等部分组成。??信号的探测仪器由耦合仪和转换仪以及信号接收探头组成。??定向耦合器根据“命令”执行输出量到个系统。接收输入的振荡仪生成微波信号，??随后的微波信号在耦合仪作用下做定向分配，通过耦合器对源信号和通道信号（通过介??质后的微波信号）进行幅值和相位变化对比。??１０??
分检测。??３．整体设备安全可靠、功能齐全、适用面广、测试效率高。??２．５井口原油含水检测微波含水仪安装??２．５．１安装接头选取??法兰（Ｆｌａｎｇｅ）又称凸缘。用于不同轴间的衔接亦常用于石油管道端口处连接，是??石油系统中最为常用的连接零件｜３２１。法兰接头件主要由法兰、负责法兰之间连接的螺??栓和起密封作用的垫片组成。法兰接头规格依据据具体要求确定。其具体规格如下图所??示：??，＿?．－４?＿?，??ｒｉ?＊??１?，?！??一—?Ｈ—?－??????图２－３法兰（Ｆｌａｎｇｅ）安装规格??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度对高含水原油含水率传感器检测精度影响的试验分析[J]. 董鹏敏,李晓辉,田宝,肖艳鹏. 化工自动化及仪表. 2017(06)
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[7]蒸馏法测原油含水率的实验研究[J]. 孙文娟,张洁. 石油与天然气化工. 2007(03)
[8]基于特征评估和神经网络的机械故障诊断模型[J]. 雷亚国,何正嘉,訾艳阳,胡桥. 西安交通大学学报. 2006(05)
[9]原油含水率测量技术及其进展[J]. 张乃禄,薛朝妹,徐竟天,张家田. 石油工业技术监督. 2005(11)
[10]径向基函数（RBF）神经网络及其应用[J]. 王炜,吴耿锋,张博锋,王媛. 地震. 2005(02)
博士论文
[1]热式油水两相流含油率测量方法研究[D]. 张春晓.天津大学 2010
硕士论文
[1]高含水油井含水率在线检测系统的研究[D]. 李晓辉.西安石油大学 2018
[2]原油含水率测试方法研究[D]. 孙广栋.西南石油大学 2017
[3]高含水原油含水率检测传感器测量精度的研究[D]. 田宝.西安石油大学 2017
[4]同轴相位法含水率仪系统研究[D]. 陈召.哈尔滨理工大学 2017
[5]基于微波传输特性的原油含水率测量方法研究[D]. 黄芬.西安电子科技大学 2015
[6]原油储罐油水界面动态检测系统的研究[D]. 赵波.西安石油大学 2014
[7]孤岛油田热采油井硫化氢生成规律研究[D]. 吕慧.中国石油大学(华东) 2014
[8]超细碳酸钡纳米线、硒化亚铁纳米材料的制备、微结构与性能[D]. 杨瑾.复旦大学 2013
[9]矿井突水水源判别系统的研究与设计[D]. 张富凯.西安建筑科技大学 2011
[10]微波法测量高温油水混合液含水率实验研究[D]. 孙家东.东北石油大学 2011
本文编号：3557267
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