基于磁声耦合的油水两相流参数测量方法研究

发布时间:2021-02-28 05:07
  在石油开采和运输过程中,油水两相流是管道流体的主要存在形式,其中含水相率和流速是表征两相流特性的重要指标之一,尤其是含水率的准确测量结果直接影响到原油的开采、脱水、集输、计量、销售、冶炼等各个环节,也是石油工业设备正确设计和安全高效运行的重要保证。因此,探索油水两相流参数测量的新方法,提高含水率测量的精度,具有重要研究价值和现实意义。本文在分析现有油水两相流参数测量方法不足的基础上,提出了基于磁声耦合的油水两相流含水率参数测量的新方法。磁声耦合技术在生物医学领域是研究热点,但在油水两相流参数测量方面还是空白。文中分析了感应式和注入式磁声耦合技术的工作原理和适用性,重点探究感应式磁声耦合作用油水两相流激励声信号的机理,建立了激励声信号与油水两相流电导率之间的数学模型,构建了两种测量结构模型,并借助COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对两种结构模型进行仿真,对比仿真结果,选出更优的结构,并进行稳恒磁场、交变磁场、结构参数的优化研究。同时还研究了湿式超声波流量计流速测量原理,研制了磁声耦合交变磁场的激励源。最后,根据理论研究和仿真结果,搭建室内实验平台。本文探索磁声耦合技术... 

【文章来源】:西安石油大学陕西省

【文章页数】:73 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

基于磁声耦合的油水两相流参数测量方法研究


CM-6型智能含水分析仪

微波,水分


第一章绪论3在油水两相流参数检测的关键理论问题,并为后续应用研究奠定基矗1.3国内外研究现状1.3.1油水两相流检测研究现状(1)含水率测量目前,油水两相流水相含率的检测技术可分为两大类:离线测量法和在线测量法[4]。在石油工业领域中,离线测量法不仅测量速度慢、测量结果不够精准,而且随机选取数据分析,最重要的是无法实时检测,因此无法实现油田自动化生产。由于实际生产要求的提高,离线测量法已逐渐被在线测量方法所替代。国外研究学者主要通过电容法和微波法实现原油含水率的测试,且已生产了很多含水率测试仪,较为经典的测量仪表仪器有:美国DE公司生产的CM-6型智能含水率分析仪[5](如图1-1所示),这款测量仪器由射频导纳智能含水变送器和刚性探头组成,油田上多用于实现低含水原油的检测;德国生产的M300插入式在线微波水分仪(如图1-2所示),其基本原理是微波吸收,这款仪器不仅测量速度快,其水分测量结果也比较准确、可靠,而且其操作简单,适用于很多场合;加拿大ADI集团研制的AD系列含水分析仪[6](如图1-3所示),由于油和水的介电常数不同,可通过检验油水两相流介电常数的变化,检测分析油和水的比例,经计算得出其含水率;日本的基于微波法的SK-100型原油水分检测仪(如图1-4所示),该仪器多用于油罐、机油、汽油等含水率测量,操作简单,便于携带。图1-1CM-6型智能含水分析仪?图1-2M300在线微波水分仪图1-3AD系列含水分折仪图1-4SK-100型原油水分检测仪在国内,油水两相流参数测量方法也是研究热点。常丽和屈远等人根据油和水电导

油水,两相流,水分,测量方法


第一章绪论3在油水两相流参数检测的关键理论问题,并为后续应用研究奠定基矗1.3国内外研究现状1.3.1油水两相流检测研究现状(1)含水率测量目前,油水两相流水相含率的检测技术可分为两大类:离线测量法和在线测量法[4]。在石油工业领域中,离线测量法不仅测量速度慢、测量结果不够精准,而且随机选取数据分析,最重要的是无法实时检测,因此无法实现油田自动化生产。由于实际生产要求的提高,离线测量法已逐渐被在线测量方法所替代。国外研究学者主要通过电容法和微波法实现原油含水率的测试,且已生产了很多含水率测试仪,较为经典的测量仪表仪器有:美国DE公司生产的CM-6型智能含水率分析仪[5](如图1-1所示),这款测量仪器由射频导纳智能含水变送器和刚性探头组成,油田上多用于实现低含水原油的检测;德国生产的M300插入式在线微波水分仪(如图1-2所示),其基本原理是微波吸收,这款仪器不仅测量速度快,其水分测量结果也比较准确、可靠,而且其操作简单,适用于很多场合;加拿大ADI集团研制的AD系列含水分析仪[6](如图1-3所示),由于油和水的介电常数不同,可通过检验油水两相流介电常数的变化,检测分析油和水的比例,经计算得出其含水率;日本的基于微波法的SK-100型原油水分检测仪(如图1-4所示),该仪器多用于油罐、机油、汽油等含水率测量,操作简单,便于携带。图1-1CM-6型智能含水分析仪?图1-2M300在线微波水分仪图1-3AD系列含水分折仪图1-4SK-100型原油水分检测仪在国内,油水两相流参数测量方法也是研究热点。常丽和屈远等人根据油和水电导

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[4]基于超快速主动检测技术的感应式磁声耦合成像理论与实验研究[D]. 何瑶瑶.深圳大学 2017
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本文编号:3055369

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