高频电磁法原油含水率测量系统及温度效应研究

发布时间：2024-12-11 23:06

　　油田开发中油井开采原油会引入大量的水,随着开采年限的增长,开采出来的原油的含水率不断增长,直接导致油田开采成本的增长及开采寿命的不断减少。为了解决此问题,中石油在十三五期间提出了“二三结合”开发模式的解决方案,通过测量原油含水率了解地下油藏储层油水分布情况,综合分析包括地下各储层的含水率信息,制定出最优开采方案、延长开采寿命。针对这一问题,论文重点研究了带有温度补偿功能的高频电磁波原油含水率测量系统设计。针对油田在线测量原油含水率测量问题,以高频电磁波同轴线传感器原油含水率测量系统为主要研究对象,开展了含水原油介电常数模型、电磁波传输及衰减、相移特性分析以及同轴线含水率测量模型等理论研究。利用仿真软件,仿真了不同含水率比例下同轴线含水率模型,得到了信号幅度衰减、相位移动的规律,并且进一步研究了温度与含水原油的介电常数数学模型之间关系以及对幅度衰减、相位移动的影响,验证了测量理论的正确性。在理论计算、仿真研究的基础上,优化设计了相应的发射电路、信号调理电路、检波电路、数据采集电路以及流体温度测量电路等含水率测量系统模块,并设计调试了配套的软件程序。最终,搭建了室内实验平台以及前往油田现场开...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1电磁波谱划分图[26]

第二章高频电磁波含水率测量原理及环境因素分析9图2-1电磁波谱划分图[26]2.2电磁波在导电媒质中的传播特性根据傅里叶分析，所有的电磁波都可以认为是由多组单频的平面波组成的，因此，研究较为复杂的电磁波特性[27]，只需要研究单频平面波就能解决问题。在测量原油含水率时，一般使用正....

图2-2同轴线传感器横向截面图

西安石油大学硕士学位论文14含水原油使得传输线传感器周围的电磁场发生变化，此时S21参数发生了变化，变化了的S21参数中包含了包括但不限于含水原油含水率比例的多相流参数信息，利用建立的含水原油介电常数数学模型或通过实验标定的方法可以获得原油含水率的信息。2.4.1同轴线传感器结构....

图2-3同轴传感器结构示意图

原理及环境因素分析15量传感器的内导体半径，b为同轴原油含水率测量传感器的外导体的内半径，p为内导体保护壳的厚度。一般来说内导体可以为铜、银、铝等纯金属良导体材质，内导体保护壳是起保护和隔离作用，一方面保护内导体不被含水原油中所含物质腐蚀从而导致测量误差的产生，另一方面可以起绝缘....

图2-4同轴传感器建模图

第二章高频电磁波含水率测量原理及环境因素分析17图2-4同轴传感器建模图图2-5同轴传感器建模图当含水率为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的时候，同轴线传感器内部电尝磁场分布云图如图2-6、图2-7、图2-8、图2-9、图2-....

本文编号：4016428