井下核磁共振流體分析系統(tǒng)優(yōu)化與快速測量方法及應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2022-12-08 04:13
NMR流體分析系統(tǒng)作為一種精密的流體性質(zhì)識別工具,已被廣泛應(yīng)用于油氣性質(zhì)識別與定量評價中,進(jìn)而為包括勘探、開采、運(yùn)輸、煉化在內(nèi)的石油工業(yè)領(lǐng)域各個環(huán)節(jié)方案的制定提供解釋參數(shù)。針對NMR流體分析系統(tǒng)在應(yīng)用過程中面臨的需求與挑戰(zhàn),本論文的研究重點(diǎn)包括四方面:(1)多參數(shù)多功能流體分析系統(tǒng)設(shè)計、優(yōu)化與實現(xiàn);(2)快速測量方法研究與實現(xiàn);(3)流動流體流速及弛豫時間測量方法研究與驗證;(4)流體性質(zhì)參數(shù)識別與驗證。井下作業(yè)是NMR流體分析系統(tǒng)的重要應(yīng)用,此時,系統(tǒng)將面臨高溫、高壓、體積受限、溫度變化、流體流動、快速測量需求等惡劣因素。為了準(zhǔn)確獲取流體NMR性質(zhì)參數(shù),本論文優(yōu)化設(shè)計了一套高靜磁場均勻度,高流體預(yù)極化效率和高測量效率的NMR流體分析系統(tǒng):(1)采用削邊圓環(huán)磁塊結(jié)構(gòu),有效降低了組裝過程中相鄰磁塊之間的扭動,提高了靜磁場均勻性;(2)采用四段式磁體結(jié)構(gòu),前三段為預(yù)極化部分,最后一段為測量段,提高了系統(tǒng)對流動流體的預(yù)極化效率;(3)采用組合式天線結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了流體的多參數(shù)、多功能快速測量。測量效率是制約NMR流體分析系統(tǒng)應(yīng)用的一個重要因素。針對這一亟待解決問題,本文從脈沖序列及觀測模式兩個方...
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)
第1章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 研究背景
1.2.1 NMR流體分析系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 NMR快速測量方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 NMR流動流體流速及弛豫時間測量方法研究現(xiàn)狀
1.2.4 NMR流體性質(zhì)識別方法研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第2章 系統(tǒng)優(yōu)化與實現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)
2.1.1 NMR流體分析系統(tǒng)研制基本問題
2.1.2 系統(tǒng)總體設(shè)計
2.2 磁體系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
2.2.1 磁性材料選擇
2.2.2 磁體結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)
2.3 天線系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
2.3.1 天線結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)
2.3.2 調(diào)諧電路與天線控制電路設(shè)計與實現(xiàn)
2.4 系統(tǒng)測試
2.5 本章小結(jié)
第3章 快速測量方法設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 快速測量方法基本問題
3.2 快速測量脈沖序列-DE
3.2.1 理論分析
3.2.2 數(shù)值模擬
3.2.3 實驗驗證
3.3 快速測量觀測模式
3.3.1 NMR觀測模式基本問題
3.3.2 NMR流體分析系統(tǒng)觀測模式優(yōu)化及驗證
3.4 本章小結(jié)
第4章 流動流體流速及弛豫時間測量方法
4.1 流動流體測量基本問題
4.2 時間飛行法測量流速
4.2.1 模型建立
4.2.2 數(shù)值模擬及實驗驗證
4.3 相移法測量流速
4.3.1 模型建立
4.3.2 數(shù)值模擬及實驗驗證
4.4 流動流體弛豫時間校正
4.4.1 模型建立
4.4.2 數(shù)值模擬及實驗驗證
4.5 本章小結(jié)
第5章 原油性質(zhì)預(yù)測方法
5.1 原油粘度及含氫指數(shù)評價基本問題
5.2 偏最小二乘方法
5.3 原油粘度及含氫指數(shù)評價
5.3.1 實驗參數(shù)及實驗測量結(jié)果
5.3.2 原油粘度評價
5.3.3 原油含氫指數(shù)評價
5.4 原油瀝青質(zhì)含量確定方法
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]流動速度對核磁共振在線測量的影響及校正[J]. 鄧峰,肖立志,陶冶,耿東士,王夢穎. 波譜學(xué)雜志. 2017(01)
[2]兩類鞍形線圈產(chǎn)生磁場均勻性效能的研究[J]. 丁瑩,董全林,趙偉霞,李茹杰,房建成. 計量學(xué)報. 2016 (06)
[3]井下核磁共振流體分析實驗室及其應(yīng)用[J]. 吳保松,肖立志. 波譜學(xué)雜志. 2011(02)
[4]核磁共振弛豫時間和磁場均勻性的研究[J]. 趙平華,于濤. 長春師范學(xué)院學(xué)報. 2007(02)
[5]模塊式地層測試器及其國內(nèi)外研究動態(tài)[J]. 關(guān)文龍,李相方,侯洪為,齊明明. 石油儀器. 2003(01)
[6]螺線管磁場分布特征及應(yīng)用[J]. 房蔓楠,魏福玉,陳昕. 長春郵電學(xué)院學(xué)報. 1994(02)
[7]電磁系統(tǒng)磁場的有限元計算方法[J]. 顏威利. 河北工學(xué)院學(xué)報. 1980(01)
本文編號:3713526
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)
第1章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 研究背景
1.2.1 NMR流體分析系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 NMR快速測量方法研究現(xiàn)狀
1.2.3 NMR流動流體流速及弛豫時間測量方法研究現(xiàn)狀
1.2.4 NMR流體性質(zhì)識別方法研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第2章 系統(tǒng)優(yōu)化與實現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)
2.1.1 NMR流體分析系統(tǒng)研制基本問題
2.1.2 系統(tǒng)總體設(shè)計
2.2 磁體系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
2.2.1 磁性材料選擇
2.2.2 磁體結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)
2.3 天線系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
2.3.1 天線結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)
2.3.2 調(diào)諧電路與天線控制電路設(shè)計與實現(xiàn)
2.4 系統(tǒng)測試
2.5 本章小結(jié)
第3章 快速測量方法設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 快速測量方法基本問題
3.2 快速測量脈沖序列-DE
3.2.1 理論分析
3.2.2 數(shù)值模擬
3.2.3 實驗驗證
3.3 快速測量觀測模式
3.3.1 NMR觀測模式基本問題
3.3.2 NMR流體分析系統(tǒng)觀測模式優(yōu)化及驗證
3.4 本章小結(jié)
第4章 流動流體流速及弛豫時間測量方法
4.1 流動流體測量基本問題
4.2 時間飛行法測量流速
4.2.1 模型建立
4.2.2 數(shù)值模擬及實驗驗證
4.3 相移法測量流速
4.3.1 模型建立
4.3.2 數(shù)值模擬及實驗驗證
4.4 流動流體弛豫時間校正
4.4.1 模型建立
4.4.2 數(shù)值模擬及實驗驗證
4.5 本章小結(jié)
第5章 原油性質(zhì)預(yù)測方法
5.1 原油粘度及含氫指數(shù)評價基本問題
5.2 偏最小二乘方法
5.3 原油粘度及含氫指數(shù)評價
5.3.1 實驗參數(shù)及實驗測量結(jié)果
5.3.2 原油粘度評價
5.3.3 原油含氫指數(shù)評價
5.4 原油瀝青質(zhì)含量確定方法
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與建議
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]流動速度對核磁共振在線測量的影響及校正[J]. 鄧峰,肖立志,陶冶,耿東士,王夢穎. 波譜學(xué)雜志. 2017(01)
[2]兩類鞍形線圈產(chǎn)生磁場均勻性效能的研究[J]. 丁瑩,董全林,趙偉霞,李茹杰,房建成. 計量學(xué)報. 2016 (06)
[3]井下核磁共振流體分析實驗室及其應(yīng)用[J]. 吳保松,肖立志. 波譜學(xué)雜志. 2011(02)
[4]核磁共振弛豫時間和磁場均勻性的研究[J]. 趙平華,于濤. 長春師范學(xué)院學(xué)報. 2007(02)
[5]模塊式地層測試器及其國內(nèi)外研究動態(tài)[J]. 關(guān)文龍,李相方,侯洪為,齊明明. 石油儀器. 2003(01)
[6]螺線管磁場分布特征及應(yīng)用[J]. 房蔓楠,魏福玉,陳昕. 長春郵電學(xué)院學(xué)報. 1994(02)
[7]電磁系統(tǒng)磁場的有限元計算方法[J]. 顏威利. 河北工學(xué)院學(xué)報. 1980(01)
本文編號:3713526
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3713526.html
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