【摘要】：氣井壓裂放噴測試是低滲透油氣藏開發(fā)評價和增產(chǎn)增注必不可少的技術(shù)措施,放噴測試過程中的流體組分比較復雜,主要以天然氣和水為主,不同測試階段下的氣水比例有較大區(qū)別。該過程一直沒有科學的方法來準確計算反排率,常常通過放噴池中的液量來計算反排率,方法相對落后且沒考慮放噴管中氣體對反排率數(shù)據(jù)的影響。本課題基于氣井放噴開展測量研究,通過對放噴測試過程中氣液兩相流的流量測量和監(jiān)測,可觀測氣井生產(chǎn)狀況,評價氣井產(chǎn)能和分析儲層動態(tài)變化情況,對調(diào)整開采和生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)有重要的意義。本文通過COMSOL多物理場仿真軟件重點對超聲信號在氣液兩相流中的傳播特性進行了研究,通過對超聲發(fā)射器的聲壓和位移場的分布,超聲波信號在不同管徑、不同兩相流流體流速、不同流體介質(zhì)中傳播時的特性及對壓電陶瓷的仿真,表明了利用超聲波測流量的體制的可行性并確定超聲波換能器的工作頻率;研制了以壓電陶瓷為核心器件的超聲波換能器及一套以時間差測量法為測量原理的超聲波流量測量系統(tǒng),該系統(tǒng)中包括超聲波發(fā)射及接收模塊、高精度時間差測量模塊、方向切換模塊等部分;完成了氣液兩相流相含率測量系統(tǒng)的設(shè)計,包括信號發(fā)生及放大模塊、采樣模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊等部分;并通過雙機通信將測量結(jié)果顯示于液晶屏。對系統(tǒng)軟硬件分模塊進行調(diào)試后完成系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試及實驗室試驗,通過搭建模擬試驗平臺,調(diào)節(jié)螺桿泵頻率及循環(huán)系統(tǒng)中的液量分別進行了不同流體流速下的試驗,并對試驗數(shù)據(jù)進行整理分析。試驗結(jié)果表明,所設(shè)計的流量測量及相含率測量系統(tǒng)工作較穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、測量精度較高,基本能夠滿足放噴測試環(huán)境下的測量工藝條件,很大程度上提高放噴測試中對返排液的測量精度,滿足設(shè)計的技術(shù)要求。
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE37
【圖文】：

圖 1-1 氣井放噴作業(yè)現(xiàn)場流體系是一個復雜的隨機過程體系，該流動體系存在諸多變即流型，包括溫度、壓力、氣液比例、流通管道的管徑等因著設(shè)備儀器的運行及對兩相流體的特征參數(shù)的準確測量。相流的流型兩相流，就不得不說說它的流型問題。氣液兩相流的流型到動的不同形態(tài)。書本中對于流型的定義是不同的流量、管線等因素都會對相界面的分布形狀產(chǎn)生影響，即形成不同的流模式稱為流型、流態(tài)或流譜[5]。不同的流型下，流體質(zhì)點會度分布，包括其壓力特征、流量特征還有傳熱特性都會因為。利用流體力學等學科對兩相流進行計算時，必須將流型考些阻力，當然對于流體傳熱特性的計算也離不開對流體流型算出來的數(shù)據(jù)是相對不可靠的、難以使人信服的，對流型的基礎(chǔ)。

西安石油大學碩士學位論文發(fā)現(xiàn)了壓電現(xiàn)象的理論，同年，居里兄弟通過試驗驗證了該理論并建立起晶體壓電性與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系。1894 年，晶體壓電性及其結(jié)構(gòu)的關(guān)系被科學家福克特（W.Voigt）更加嚴謹?shù)亩x，他指出，只有 20 個沒有對稱中心點的晶體很可能具有壓電效應，石英是壓電晶體的代表[25]。壓電效應在發(fā)現(xiàn)后的三分之一世紀中幾乎沒有受到任何重視，為了有效偵測敵軍潛艇的位置，電磁波由于在海水中穿透性差的緣故被聲波所替代，這時，居里的繼承人郎之萬（P.Langevin）便利用石英的壓電效應制成了水下超聲探測器。自此之后便揭開了超聲波應用的歷史篇章。圖 2-1 是晶體的正逆壓電效應示意圖。

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4 王寧;郝點;龍媛靜;;水平氣液兩相流管道振動實驗研究[J];山東化工;2011年09期

5 ;報刊摘錄[J];油田地面工程;1987年02期

6 彭一川,肖澤強;氣泡泵起現(xiàn)象的理論和實驗研究[J];東北工學院學報;1989年02期

7 李永成,劉長厚,沈自求;垂直管中氣液兩相流傳熱研究[J];工程熱物理學報;1989年01期

8 沈光林,吳捷,魏德孚,沈自求;用LDCT法研究垂直管內(nèi)氣液兩相流傳熱[J];高�；瘜W工程學報;1989年01期

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10 陳葉青;劉亞俊;黃子洋;李茂青;;一種能應用于氣液兩相流的新型穩(wěn)流閥設(shè)計（英文）[J];機床與液壓;2015年12期

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3 覃柏英;林賢坤;李健;;氣液兩相流運動界面追蹤的高精度數(shù)值模擬[A];中國力學大會-2015論文摘要集[C];2015年

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5 李廷秋;張華;常杏;方田;;大渦模擬風浪流下沉管周圍流場變化[A];第十一屆全國水動力學學術(shù)會議暨第二十四屆全國水動力學研討會并周培源誕辰110周年紀念大會文集（上冊）[C];2012年

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8 徐良田;王佳;龍飛;鄧保慶;;大口徑方管內(nèi)氣液兩相流的CFD模擬[A];2018中國環(huán)境科學學會科學技術(shù)年會論文集（第一卷）[C];2018年

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10 龐燁;孫帥輝;陳鐵軍;郭鵬程;;基于水輪機模型的微型水力回收裝置的氣液兩相數(shù)值分析[A];水力機械學科發(fā)展戰(zhàn)略研討會暨第11屆全國水力機械及其系統(tǒng)學術(shù)年會論文集[C];2018年

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本文編號：2718809