發(fā)布時間：2021-04-21 14:08

　　原油含水率是實施油田智能化開采的重要參數(shù),對注水井開采工藝具有指導性作用。根據(jù)含水率的測量情況,可以制定各生產(chǎn)層的最佳開采策略,調整開采方案以達到多儲層優(yōu)化開采的需要。原油含水率的精確測量是分層采油、分層測試、分層控制等智能完井技術的堅實基礎。本文旨在分析影響射頻法原油含水率測量精度的關鍵因素�；诟哳l電磁波在油水介質中傳播的電場特性,分析了傳統(tǒng)的基于單極平行雙天線測量模型存在的問題,提出了基于螺旋天線結構的含水率測量模型,利用COMSOL多物理場仿真軟件,對管道內(nèi)螺旋天線結構在不同含水比例的油水介質中的電磁場變化情況進行了仿真,驗證了螺旋天線結構的含水率測量模型的可行性,提高了含水率的測量區(qū)間和靈敏度;通過優(yōu)化測量裝置的結構,使含水率測量儀更適用于油田現(xiàn)場工況;并根據(jù)流體特性中介電常數(shù)的偏移特性設計了非線性補償算法,降低了含水率測量的誤差。對含水率測量電路系統(tǒng)的各模塊進行了級聯(lián)調試,改進了射頻信號源、調制解調及數(shù)據(jù)通信等電路,使得含水率測量裝置可以在高溫高壓的井下環(huán)境中穩(wěn)定工作。搭建了室內(nèi)循環(huán)試驗平臺,進行了含水率測量實驗。實驗結果表明,本文所設計的基于螺旋天線的含水率測量裝置經(jīng)過測... 

【文章來源】：西安石油大學陜西省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外含水率主要的測量方法
        1.2.2 國內(nèi)外含水率的測量儀器及誤差校正方法
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容及組織結構
    1.4 本章小結
第二章 射頻法含水率檢測原理及誤差分析
    2.1 基于單極天線的射頻法含水率檢測原理
        2.1.1 電磁波電場的相頻特性分析
        2.1.2 電磁波電場的幅頻特性分析
        2.1.3 基于單極天線的電場檢測模型設計
    2.2 基于單極天線的射頻法含水率檢測誤差分析
        2.2.1 電場檢測模型誤差及測量裝置的系統(tǒng)誤差分析
        2.2.2 油水流體特性偏移的誤差分析
    2.3 本章小結
第三章 射頻法含水率檢測模型的優(yōu)化
    3.1 基于螺旋天線的電場檢測模型設計
    3.2 兩種天線對油水介質的電場幅度變化特性分析
    3.3 管道內(nèi)螺旋天線結構仿真設計及實驗結果
        3.3.1 仿真設計
        3.3.2 仿真實驗結果及分析
    3.4 基于管道內(nèi)螺旋天線的含水率測量裝置設計
    3.5 本章小結
第四章 射頻法含水率測量裝置的硬件電路設計
    4.1 硬件系統(tǒng)整體設計方案
    4.2 射頻信號源電路的設計
        4.2.1 地面管道射頻信號源的設計
        4.2.2 井下管道射頻信號源的設計
    4.3 信號放大電路的設計
    4.4 調制解調電路的設計
        4.4.1 功率檢波電路的設計
        4.4.2 幅度檢測電路的設計
    4.5 通信電路的設計
    4.6 數(shù)據(jù)存儲電路的設計
    4.7 主控電路的設計
    4.8 電源電路的設計
    4.9 硬件電路實現(xiàn)
    4.10 本章小結
第五章 實驗及結果分析
    5.1 單極天線與螺旋天線測量結果分析
    5.2 油水混合液轉相校正方法
    5.3 校正結果及分析
    5.4 大循環(huán)系統(tǒng)試驗
        5.4.1 室內(nèi)大循環(huán)試驗系統(tǒng)組裝調試
        5.4.2 室內(nèi)大循環(huán)試驗結果及分析
    5.5 室外實驗
    5.6 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 本文完成的工作
    6.2 本文的創(chuàng)新點
    6.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]原油含水在線檢測影響因素的研究[J]. 董鵬敏,徐新宇,葉子浩,田航.  云南化工. 2019(12)
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[3]基于電導法的原油含水率測量改進方法[J]. 尤波,孫瑞達,張?zhí)煊?  傳感技術學報. 2019(09)
[4]原油含水率測量技術綜述[J]. 唐穎,崔立宏.  石油知識. 2019(03)
[5]一種基于CAV424的電容含水率測量系統(tǒng)設計[J]. 馬舜祺,劉興斌,榮遠宏,侯昱東,王延軍,付長鳳,韓連福.  石油管材與儀器. 2019(02)
[6]含水率對油包水乳狀液流變和析蠟特性分析[J]. 張亞鑫,李思,王衛(wèi)強,王國付,項楠,黃悅.  石油化工高等學校學報. 2019(02)
[7]電磁波在導電媒質中傳播時的matlab仿真[J]. 劉海霞,張英杰.  廣東通信技術. 2019(03)
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博士論文
[1]高功率微波器件和電路的電磁兼容研究和設計[D]. 張金玲.北京郵電大學 2009

碩士論文
[1]高含水油井含水率在線檢測系統(tǒng)的研究[D]. 李曉輝.西安石油大學 2018
[2]原油含水率測量技術研究[D]. 賀國強.西安石油大學 2017
[3]高頻電磁波測量原油含水率技術研究[D]. 馬文濤.西安石油大學 2016
[4]基于微波傳輸特性的原油含水率測量方法研究[D]. 黃芬.西安電子科技大學 2015
[5]基于電容法的原油含水率測量系統(tǒng)研究[D]. 王達.太原科技大學 2013
[6]微波近場輻射的研究[D]. 楊麗麗.山東大學 2009
[7]γ射線原油含水率檢測系統(tǒng)的研究[D]. 田晶京.天津大學 2005



本文編號：3151902