水平油水两相流测井仪器测量通道内流型识别
水平井气水两相流型的测井识别实验研究
（． １ 中国石油大学 油气 资源与探测 国家重点实验室 ，北京 １２ ４ ；２ 中海油 ｆ／ 务股份有 限公 司油 田技术事业部 ， ０２９ ． ｔ￣ ｌ
河北 燕郊 ０５０ ； ． 疆 石油管理局测井公 司 ， 疆 克拉玛依 ８４０） ６２ １ ３新 新 ３ ０ ０
摘要 ：研究 了利 用生产测井资料识别 开发 中后期水 平气 井 内气 水两 相流 型的方法 。建立 了与井 下生产情 况相 似
的模拟流动环路 。用包 括新型 Ｃ ＡＴ仪器 在 内的生产测井 仪器 串 ， 不 同流动条件 下 的气水 两相混 合流动 进行仪 对 器 测量和关井模 拟， 观测并划分 出了实验流型 。利用实 验数据绘制 的图版 ， 反映 了流动参数 与井下 流型 的关 系 ， 可 辅助识别流型 ； Ｔ流型成像 与实 验流型的对 比证 明 ， ＡＴ仪器 能够识 别开发 中后期 水平 井水平段 内气水 两相 流 ＣＡ Ｃ 型， 非水平段 内的流型还需综合 流动参数加 以识别 。
．
Ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｌ ｇ ｔ 来自 — ｔ ｉ ｇ，ｉ ｃ ｕ ｉ ｇ ｒ ｄ ｃ ｉ ｏ ｏ ｌｓ ｒｎ ｏ ｎ ｌｄｎ
Ｃ Ｔ （ ｐ ｃ ｔ ｎ ｅＡ ｒ ａ ｏ ） ｉ ｓ ｄ ｔ ｅ ｓ ｒ ｅ ｉ ｓ ｏ ｘ ｄ ｇ ｓ ｗａ ｅ ｗｏ ｐ ａ ｅ ｆ ｗ． Ａ Ｃａ ａ ｉ ｃ ｒ ｙ Ｔｏ １ ｓ ｕ ｅ ｏ ｍ ａ ｕ ｅ ａ ｓ ｒｅ ｆ ｍｉ ｅ ａ — ｔ ｒ ｔ — ｈ ｓ ｌ ａ ｏ ｍｅ ｎ ｉ ｈ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ｌ ｗ ａ ｔ ｒ ｓ ａ ｅ ｉ ｖ ｓ ｉ ａ ｅ ｎ ｌ ｓ ｉｉｄ ｂ ｆ ｒ ｈ ｔｉ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｗｈ ｌ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｏ ｐ ｔ ｅ ｎ ｒ ｎ ｅ ｔ ｔ ｄ ａ ｄ ｃａ ｓｆ ｅ ｏ ｅ ｓ ｕ —ｎ ｓｍ ｌ ｔｏ ｅ ｆ ｇ ｅ ｉ ｃ ｒ ｉｄ ｏ ｔ ｉ ｖ ｒ ｉｕ ｔ ｎ Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌｃ ａ ｔ ｌ ｓ ｒ ｔｎ ｈ ｅ ａ ｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ｌ ｗ ｓ ａ ｒｅ ｕ ｎ ｅ ｅ ｙ ｓ ｔ ａ ｉ ． ｏ ｅ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｈ ｒ ｓ ｉ ｕ ｔ ａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｒ ｌｔｏ ｅ ｗｅ ｎ ｆ ｌ ｏ ｐ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ａ ｄ ｄ ｗｎ ｏ ｅ ｆｏ ｐ ｔ ｅ ｎ ，ｃ ｕ ｄ ｂ ｓ ｄ ｔ ｉ ｌ ｗ ａ ｔ ｒ ｅ ｔｆ ａ ｉ ｎ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｏ ｈ ｌ ｌ ｗ ａ ｔ ｒ ｓ ｏ ｌ ｅ ｕ ｅ ｏ ａ ｄ ｆｏ ｐ ｔ ｅ ｎ ｉ ｎ ｉ ｃ ｔ ．Ａ ｃ ｏ ｄ ｄ ｉ ｏ ｃ ｒ—
水平管内油水两相流流型的研究
型影响较大，结合实际情况，客观因素主要分为以下几种： 1) 油相和水相的黏度、密度、油水界面张力、油水的乳化等； 2) 管道的几何形状、管径大小、管壁的粗糙度、管壁的浸润性、管道安装方式 等； 3) 具体操作时油水混合物流速、分相含率、是否加入添加剂等。 三、数学模型 1. 分层管流理论解 根据圆管形状引入双极坐标使得圆管内流动问题大大简化， 当假设界面为平 面时，在双极坐标下两相与壁面的接触边以及两相的界面均可用常量表示。 Bentwich[6]最早将双极坐标引入分层管流。 Brauner[7]和 Biberg[8, 9]在双极坐标下推 导了层流分层管流的理论公式， 并将其表示成自有表面流和剪切流两部分之和的 形式。
式中，R 为管道半径，m； 和 为双极坐标下的坐标变量； 为各相湿周 对应的圆周角； 为积分变量；p 为压强，Pa。双极坐标在表示分层流管流时表 现出的方便性使其得到广泛应用，很多学者在对分层管流进行数值模拟计算时， 均采用在双极坐标下建模。 2. 双流体模型 双流体针对每一层流体列出动量守恒方程，消去压力梯度项得到：
XJTU 明确，目前尚缺少井下高温和严寒条件下管线低温输油时管内流型的实验数据； 高含蜡高粘易凝原油很少被选作研究对象， 若开展该方面的研究或可对含蜡高粘 原油的输送及流动保障技术提供更多的理论指导。 2) 在液滴数量相对较多的情况下，液体的破碎与凝结过程对管道内相分布 影响的研究较为缺乏， 而且这一过程与油品粘度、油水间表面张力等参数密切相 关。
R U so U crit
式中， U crit 为最大液滴尺寸和临界液滴尺寸相同时的临界流速。 （2）假设混合层的油水比例相同，即 w 50% 。 Shi Hua 认为三层流体模型并不能很好的描述混合层的性质，因此将混合层 细分为油包水和水包油两层， 建立了四层流体模型。 除动量方程和质量守恒方程， 又引入 4 个方程来使方程封闭。 （1）依据实验数据提出：在沿管径的垂直方向上，水相的相含率呈线性分 布，在管道顶部为 0，管道顶部为 100%。文献记载的油水转相点水相相含率不 超过 85%，而实测的转相点水相含率为 45%。基于转相点时的水相含率，将水 相相含率为 0~15%的油水两相流体视为纯油层， 85~100%的两相流体视作纯水层， 15~45%的两相流体视作油包水层，45~85%的两相流体视作水包油层。通过线性 积分可以确定油包水和水包油层的水相分数。 （2）中间混合层的水相相含率根据入口处的水相相含率来确定： 当 input 50% 时， m input 50% ；当 input 50% 时， m 50% input （3） 依据实验结果， 认为混合层的表观流速为入口表观流速的 1.15 倍， 即：
水平管油水两相流持率仪响应特征试验研究
第 32 卷第 1 期
刘军锋等 : 水平管油水两相流持率仪响应特征试验研究
・89 ・
量分别低于 100m3 / d 时 , 以光滑分层流 ( S T) 和界面混杂分层流 ( S T &M I) 的分离流为主 ; 在油相和 水相流量分别高于 100m3 / d 时 , 随各相流量和含水率的变化 , 将变为以油包水 ( W/ O ) 、水包油2油包 水 ( DO/ W &) 和水包油 ( O/ W) 的分散流为主 。
0 0 0 0 01 1 01 2 01 3 01 35 01 4 1 1
0 0 01 5 1 01 9 01 8 01 7 01 65 01 6 0 0
1 1 01 5 0 0 0 0 0 0 0 0
油水
水
时 , 流体为全水 ( Y w = 1 , Yo = 0 ) ; 注 :
Yw 、 Yo 、 Y g 分别为持水率 、持油率和持气率 。
其主要利用水比烃类 ( 油和气) 介电常数大来识别水与烃类 , 则测得持水率为 : Y w =
CPS - CPS o CPS w - CPS o ( 2)
式中 , CPS 为测量的混合流体计数率 , cp s ; CPS w 和 CPS o 分别为全水和全油计数率刻度值 , cp s 。 31 3 电容阵列仪 它由 12 个微电容探头形成一 个监测环 , 分布于井筒同一横截 面上 [ 5 ,6 ] 。每个 探头能 探测 其 附 近 3mm 的 流 体 信 息 , 在 水 、油 和气体中 分 别 产 生 150 、400 和
稳 。中低含水油水呈分离流时 , 这种采用多探头覆盖整个井筒横截面进行持率测量的方式 , 能较大程度 地避免常规居中测量仪器产生的纵向偏面性 。
水平井油水两相管流流量和含水率测量方法实验研究
第34卷 第4期2010年8月测 井 技 术W ELL LOGGING T ECH NOLOGYV ol.34 N o.4Aug 2010项目来源:国家高技术研究发展计划(863计划),水平井产液剖面测试技术,编号2007A A 06Z231作者简介:郑希科,男,1963年生,高级工程师,博士,从事生产测井科研与管理工作。
文章编号:1004 1338(2010)04 0323 04水平井油水两相管流流量和含水率测量方法实验研究郑希科,刘兴斌,朴玉琴,李 军,李洪彬,王淑萍(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司,黑龙江大庆163453)摘要:根据水平井测井仪器研制的总体技术方案,研制了流量与含水率测量样机,对样机在室内进行了实验。
通过实验结果分析认为,低流量油井的水平井产出剖面测量需要采用集流方式测量,流量响应在各个倾斜角度下具有相同的响应规律,涡轮响应基本不受角度的影响;含水率测量必须采用适应低含水和高含水传感器组合测量,采用电容法和阻抗法是可行的,但流动管道角度的变化对含水率的响应有着一定的影响,含水率的解释需要考虑管道倾斜角度的变化。
关键词:水平井;流动模拟实验;含水率;流量;流型;电容;阻抗中图分类号:T E151 文献标识码:AExperimental Study on Measurements of Flow rate and Water cut in Horizontal PipesZH EN G Xike,LIU Xingbin,PI AO Yuqin,L I Jun,L I H ongbin,WA N G Shuping(Logging an d T es tin g S ervices Compan y,Daqing Oilfield CO.LT D.,Daqing,H eilongjiang 163453,China)Abstract :According to the o verall technical solution on the hor izontal w ell lo gging tools,themeasur em ent prototype of flow rate and water cut is pro duced.And an interior ex perim ent of the pro to ty pe w as made.Ex periment results analysis pro ved that the production pr ofile measure m ents of low flow w ells need flo w co ncentrating m easurements.Under the co ncentrating flow measur em ent mode,the flow r esponse to tilt at various ang les has the sam e response rules,e.g.,turbine respo nse is not influenced by tilt angle o f the pipe;com bination senso rs adapt able to low w ater cut and high w ater cut m ust be used in o rder to m easuring w ater cut.U sing capacitive and im pedance method is feasible,but the ang le chang es in pipeline flow have a certain im pact o n the w ater cut response,the change of the pipeline tilt angle needs to be co nsidered in the interpr eta tion o f w ater cut.Key words :horizo ntal w ell,flow simulatio n test,w ater cut,flow r ate,flo w type,capacitance,impedance0 引 言水平井在开发过程中一旦发生局部水淹[1]将严重影响开发效果,甚至导致油井废弃。
水平井油水两相流含水率解释预测
ｔ ｒｍａ ｈｎ ｅ ｒ ｓ ｉｎ ｍｏ ｅ） ｉ ｅ ｔｂ ｉｈ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｒ ｑ ｅ ｃ ｏ ｉ ｉｅ ｖ ｌｅ ｏ ｔ ｒｃ ｔ ｏ ｃ ｉ ｅｒ ｇ ｅ ｓｏ ｄ １ ｓ ｓａ ｌ ｅ ａ ｅ ｎ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｄ ｍａｎ ｅｇ ｎ ａｕ ｆｗａ ｅ ｕ ｓ
测， 模型验证结果表 明解释模型可实现较高的含水率预测精度 ， 与室 内实验配 比含水 率 比较 ， 达到预测含 水率解释
精度 目标 。在解释方法研究 的基础 上， 对实际测井资料进行解 释 。 关键词 ：生产测井 ； 平井 ； 水 含水率 ； 测井解释模型 ；预测
中 图 分 类 号 ：Ｐ ３ ．４ ６ １ ８ 文 献 标 识 码 ：Ａ
第 ３卷 ６
第 ３ ６ Ｎｏ ３ １３ ．
２１年 ６ ０２ 月
Ｗ ＥＬＬ ＬＯＧＧＩ ＮＧ ＴＥＣＨ Ｎ０Ｌ０ＧＹ
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ０２
文章编号 ：０ ４１３ （０ ２０ —３ ８０ １０ —３ ８２ １） ３０ １—３
水 平 井 油 水 两 相 流 含 水 率 解 释 预 测
ｍｅ ｅ ｅ ｐ ｎ ｅ ｎ ｈ ｓｍｏ ｅ ｓｕ ｅ ｏ ｐ ｅ ｉｔｔ ｅｃ ｌ ｒ ｔｏ ｅ ｕ ｔ ｆｗａ ｅ ｕ ｏ ｉ ｌ— ｔｒｒ ｓ ｏ ｓ ，ａ ｄ ｔ ｉ ｄ ｌｉ ｓ ｄ ｔ ｒ ｄｃ ｈ ａｉ ａｉｎ ｒ ｓ ｌ ｏ ｔｒｃ ｔｆｒ ｓｍｕ ａ ｂ ｓ ｔｏ ｌ ｔ ｉ ｅｅ ｔａ ｇｅ ． Ｖａｉａｉｎ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｉｈ ｒｐ ｅ ｉｔｏ ｃ ｕ ａ ｙ ｃ ｎ ｂ ｉｎ ｗｅｌ ｗｉ ｄｆ ｒ ｎ ｎ ｌｓ ｓ ｈ ｆ ｌ ｔｏ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｈｇ ｅ ｒ ｄｃｉｎ ａ ｃ ｒ ｃ ａ ｅ ｄ ｏ ｔｉ ｅ ｙ ｕ ｉ ｇｔ ｉ ｏ ｔｒ ｒ ｔｔｏ ｏ ｅ．Ｃｏ ｐ ｒ ｄｗｉｈｔ ｅｍ ａｃ ｉ ｇｗａ ｅ ｕ ｆｌｂ ｒ — ｂ ａｎ ｄ ｂ ｓｎ ｈ ｓｌｇｉ ｅｐ ｅａ ｉｎｍ ｄ １ ｎ ｍ ａ ｅ ｔ ｈ ｔｈ ｎ ｔｒｃ ｔｏ ａ ｏ ａ ｔ ｒ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｒ ｄｃｉｎ ａ ｃ ｒ ｃ ｆｗａｅ ｕ ａ ｅａ ｈ ｅ ｅ ｙ ｕ ｉ ｇ Ｓ ｏｙｅ ｐ ｒ ｍ ｎ ，ｐ ｅ ｉｔ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｔｒｃ ｔｃ ｎ ｂ ｃ ｉｖ ｄ ｂ ｓｎ ＶＲ ｏ ｅ． Ｉ ｄ ｉ ｏ ｍ ｄ １ ｎａ ｄ— ｔｏ ｉｎ，ｔ ｅａ ｔ ａ ｏ ａ ａｉ ｉ ｔｒ ｒｔ ｄｏ ｈ ａ ｉ ｆ ｈ ｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔｏ ｔｒ ｒ ｔｔｏ ｔ ｏ ｓ ｈ ｃｕ ｌ ｇｄ ｔ ｓ ｎ ｅ ｐ ｅｅ ｎ ｔ ｅｂ ｓｓｏ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｉ ｅ ｐ ｅ ａｉｎ ｍｅ ｈ ｄ ． １ ｔ ｎ Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｌｇ，ｈ ｒｚ ｎ ａ ｌ，ｗａ ｅ ｕ ，ｌｇ ｉ ｔｒ ｒ ｔｔｏ ｄ ｌ ｒ ｄｃｉｎ ｙｗｏ ｄ ： ｒ ｄ ｃｉ ｏ ｏ ｏ ｉｏ ｔｌｗｅｌ ｔｒｃ ｔ ｏ ｅｐ ｅａ ｉｎ ｍｏ ｅ ，ｐ ｅ ｉｔ ｎ ｏ
油水两相流流型特性研究
中国工程热物理学会多相流学术会议论文编号：086098 油水两相流流型特性研究吕宇玲，何利民，罗小明（中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东东营 257061）（Tel: 0546-8390736, Email: lyl8391811@)摘要：油水两相流流型是油水两相流的研究基础，本文通过自制环状电导探针、摄像和照相等方法，同步采集了持液率、压力、压差等信号，结合摄影图片来识别和划分了流型。
通过研究所采集信号的特征发现，在本研究中油水两相流的流型可分为两大类共六种流型：分层流、混合界面分层流、O/W&W 分散流、O/W分散流、W/O&O/W混合流和W/O分散流，并绘制了油水两相流流型图。
关键词：多相流；油水两相流；流型；划分0 前言油水两相流广泛存在于石油的开采和运输过程中，只有充分掌握油水两相流的流动特性，才能保证设备安全、经济地运行。
油水两相流的流型是油水两相流和油气水三相流的研究基础，近年来，一些学者针对油水两相流流型进行了大量的研究，通常采用可视观察、照相、高速摄像、电导探针、电阻探针及γ射线密度计等测试手段来采集流型的特征。
从国内外发展来看，除Simmons&Azzopardi[1]和Lovick&Angeli[2]流型图外，其它研究者的流型图均包括：分层流（ST）、混合界面分层流（ST&MI）、水层上部水包油分散流（D O/W&W）、水包油分散流（O/W）、油包水和水包油混合流（D W/O&D O/W）及油包水分散流（W/O）。
此外，在Nadler&Mewes[3]和Simmons&Azzopardi[1]流型图中包括水层上部油包水分散流（D W/O&W），Soleimani[4]和Angeli&Hewitt[5,6]流型图中包括油层上部油包水分散流（D W/O&O）。
Angeli等人[6]把水平管中油水两相流的流型分为：波状分层流（SW），混合界面波状分层流（SWD），三层流（3L），分层混合流（SM），完全分散或混合流（M）。
水平井油水两相流型测量实验
Ａｎ Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ａ ｔ ｄ ｆＯｉ— ｔ ｒＦｌ ｗ ｔｅ ｎｓ ｉ Ｈｏ ｉｏ ｔ ｌＷ ｅｌ ｐ ｒｍ ｎｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ｌｗａ ｅ ｏ Ｐａ ｔ ｒ ｎ ｒｚ ｎ ａ ｌｓ
Ｙ ＡＮＧ Ｍ ｅ ，ｗ Ｕ ｉｉｇ ，Ｗ ＡＮ ｈ— ｉ，ＬＵ ａ ｂｎ ， ＨＵＡＮ Ｚ ｉｉ ，ＷＡＮＧ Ｊ －ｉ， ｉ Ｘ— ｎ ｌ Ｇ Ｚ ｉｅ ｌ Ｉ Ｚ ｉ ｉ — Ｇ ｈ—ｅ ｊ ｉ ｙ ｅ Ｐ ＮＧ Ｙｕ ｎｐｎ ＨＥ Ｆ ｎ －ａ ｇ Ｅ ａ－ｉｇ ， ｅｇｊ ｎ ｉ
ｉ ｔ ａ ｅ ｏ ｉ ｓ ｓ ｒ ｔ ｉｄ ｐ ｔｅ ｎ，ｂ ｂ ｌ ａ ｔ ｒ ， ｆｏ ｈ ａ ｔ ｒ ｎ ｍｕ ｓｖ ａ ｔ ｒ ． Ｔｈ ｎ ｏ ４ ｃ ｔ ｇ ｒｅ ： ｔ ａ ｉ ｅ ａ ｔ ｒ ｆ ｕ ｂ ｅ ｐ ｔ ｅ ｎ ｒ ｔ ｙ ｐ ｔ ｅ ｎ ａ ｄ ｅ ｌｉ ｅ ｐ ｔｅ ｎ ｅ ｆｏ ｐ ｔｅ ｎ ｍ ａ ｓ ｗｅ ｅ ｓ ｅ ｒ ｍ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ａ ｌ ｗ ａ ｔ ｒ ｐ ｒ ｂ ａ ｎ ｄ ａ ｄ ｔ ａ ｓｔ ａ ｉｅ ｉ ｓｒ ｇ ｅ ｓ ｄ ｆｏ ｔ ｅｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ — ｏ ｃ ｄ
摘要 ：为 了考察生产测井仪器测量对 于水平 油井内的 流体分布 影响 ， 利用 柴油和 自来 水作 为实验介 质 ， 在多相 流
动 模 拟 实 验 装 置 上 进 行 了 油水 两相 水平 流 动 测 量 实 验 。通 过 实 验 测 量 和 观 察 ， 水 两 相 的 分 布 可 分 为 ４类 ： 平 油 水
ｐｐ ｏ ｐ ｂ ｓｎ ｎ ｒ ｌｏｌａ ｄ ｗａｅ ｓｗｏ ｋｎ ｌｉ ｓ Ｔｈ ｏ ｇ ｈ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ｅ ｓ ｒ — ｉｅｌｏ ｙ ｕ ｉ ｇ ｍｉ ｅａ ｉ ｎ ｔｒａ ｒ ｉ ｇ ｆｕｄ ． ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ａ ｕ ｅ ｍ ｍｅ ｔ ｎ ｂ ｅｖ ｔｏ ｓ ｉｔｉｕ ｉｎ ｆｏｌ ｔ ｒｔ — ｈ ｓ ｌｗ ｒ ｄ ｎ ｉ ｅ ｎ ｌｓ ｉ ｅ ｎ ｓａ ｄ ｏ ｓ ｒ ａｉｎ 。ｄｓｒｂ ｔ ｓ ｏ ｉ ｗａ ｅ ＷＯ ｐ ａ ｅ ｆｏ ｗｅ ｅ ｉｅ ｔｆ ｄ ａ ｄ ｃａ ｓｆ ｄ ｏ — ｉ ｉ
水平井油水两相流动测井实验研究的开题报告
水平井油水两相流动测井实验研究的开题报告一、选题背景随着石油的广泛应用，对油井产量和储量的准确评价显得尤为重要。
油井的产能和储量评价主要依赖于流体的流动状态。
然而，由于油井中油水两相流动的存在，给油井的评价带来了很大的挑战。
因此，对水平井油水两相流动的测量和分析是非常必要和重要的。
二、研究内容本文主要研究水平井油水两相流动的测井实验，主要包括以下内容：1. 现有水平井油水两相流动实验方法的分析和比较。
2. 针对水平井油水两相流动的测井技术的研究和开发。
3. 对水平井油水两相流动测量数据的模拟和分析，探究其流动规律和特点。
三、研究意义1. 对水平井油水两相流动的测量和分析，有助于准确评价油井的产能和储量。
2. 研究水平井油水两相流动的测井技术，有助于发展新的测量方法和装置。
3. 分析和探究水平井油水两相流动的特点和规律，有助于更好地理解水平井的产油机理。
四、研究方法和技术路线本文将采用实验研究和数值模拟相结合的方法，具体技术路线如下：1. 设计并制造相应的水平井模型和测井装置。
2. 进行水平井油水两相流动实验，获取实验数据。
3. 针对实验数据进行数值模拟和分析，探究水平井油水两相流动的特点和规律。
4. 根据实验和数值模拟结果，分析比较现有水平井油水两相流动实验方法的优缺点，并提出改进方案。
五、预期结果通过本研究，我们预计可以获得以下结果：1. 设计和制造出适用于水平井油水两相流动实验的测井装置。
2. 获得水平井油水两相流动的实验数据。
3. 对水平井油水两相流动的特点和规律进行了初步探究。
4. 分析比较了现有水平井油水两相流动实验方法的优缺点，并提出了改进方案。
六、研究进度安排本研究计划在十八个月内完成，具体进度安排如下：第一阶段：文献综述、技术调研和研究方案制定（2个月）第二阶段：测井装置的设计、制造和实验（6个月）第三阶段：实验数据处理和数值模拟分析（6个月）第四阶段：结果分析和论文撰写（4个月）七、参考文献1. Giorgi M, Nardone G, Baldassarre G, et al. Horizontal well multiphase flow measurements [J]. SPE Production & Operations, 2000, 15(01): 50-54.2. Gao R, Huang B, Ren H, et al. Image processing analysis for horizontal well multi-phase flow measurement [J]. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2018, 56: 366-373.3. Huang S, Tu H, Luo L, et al. A new model for wet gas flow in horizontal pipes [J]. Chemical Engineering Science, 2018, 189: 27-39.4. Wu B, Jin N, Lu H, et al. Development of a miniaturized differential pressure transmitter for gas-liquid two-phase flow measurement in horizontal wells [J]. Journal of Natural Gas Science andEngineering, 2016, 30: 78-84.。
水平井油水两相流型测量实验
水平井油水两相流型测量实验杨梅;吴锡令;王志磊;刘再斌;黄志洁;王界益;彭原平;何峰江【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2008(032)005【摘要】为了考察生产测井仪器测量对于水平油井内的流体分布影响,利用柴油和自来水作为实验介质,在多相流动模拟实验装置上进行了油水两相水平流动测量实验.通过实验测量和观察,油水两相的分布可分为4类:水平层状流和波状流、水平泡状流、水平沫状流和水平乳状流.利用实验数据绘制出流型图,建立了流型转换的关系式,可以在油水两相流动测井条件下识别和预测流体的流型.【总页数】5页(P398-402)【作者】杨梅;吴锡令;王志磊;刘再斌;黄志洁;王界益;彭原平;何峰江【作者单位】中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中国石油大学,北京,102249;中海油田服务股份有限公司,河北,燕郊,101149;中国石油西部钻探工程有限公司测井公司,新疆,克拉玛依,834000;中国石油西部钻探工程有限公司测井公司,新疆,克拉玛依,834000;中国石油西部钻探工程有限公司测井公司,新疆,克拉玛依,834000【正文语种】中文【中图分类】TE151;P631.84【相关文献】1.水平井油水两相管流流量和含水率测量方法实验研究 [J], 郑希科;刘兴斌;朴玉琴;李军;李洪彬;王淑萍2.电磁流量计测量水平井油水两相流量实验研究 [J], 马水龙;张玉辉;张野;胡来福;李洪斌3.水平井中油水两相流型流态的识别模型 [J], 刘翠玲;梁铭全;王进旗;时兴4.水平井油水两相流型实验研究 [J], 马焕英;李家骏;李恒;徐太保;牛月5.仪器插入情况下倾斜井内油水两相流型测量实验 [J], 杨梅;吴锡令;王志磊;刘再斌;黄志洁;王界益;彭原平;何峰江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
集流型仪器测量通道内水平油水两相流流型特征研究的开题报告
集流型仪器测量通道内水平油水两相流流型特征研究的开题报告一、选题背景及意义油水两相流是油气开采、石化、环保等领域中常见的流动形式。
在油井、化工厂等工业过程中，油水两相流的性质和流动特征对生产效率和环保问题都有着重要的影响。
因此，了解油水两相流的流动特性和流型转换规律是非常必要的。
在传统的研究中，油水两相流的研究更多是通过人工采集数据和分析数据来得到一些结论。
然而这种做法的局限性非常大，目前最为前沿的研究手段是将数字图像处理技术运用到其中，通过高速摄影技术来实现对油水两相流的实时跟踪和定量测量。
对于油水两相流的研究，数字图像处理技术可以在更加客观、定量化的情况下，对油水两相流的流型特征进行研究，从而更好地掌握其流动特性和机理，优化各领域生产流程，加强环保和节能工作，提高企业的竞争力和创新活力。
二、研究目的和内容本文旨在研究集流型仪器测量通道内油水两相流的流型特征，设计实现一种数字图像处理算法，用于实现对油水两相流的实时跟踪和定量测量。
具体研究内容包括：1. 油水两相流理论分析及常见的流型类型归纳。
2. 集流型仪器原理分析及其在油水两相流测量中的特点。
3. 油水两相流数字图像处理中常用的技术手段及其原理介绍。
4. 设计并实现一种能够实时跟踪油水两相流流型特征的数字图像处理算法。
5. 通过实验验证数字图像处理算法的可靠性及其测量效果。
本文研究将采用如下的主要研究方法：1. 文献资料法：对油水两相流的研究，国内外已有大量相关的文献可以参考。
本研究将通过查阅相关文献，了解油水两相流的研究现状和发展趋势，从而确定本研究的理论框架和实验方案。
2. 数字图像处理技术：数字图像处理技术已经成为油水两相流研究中不可或缺的手段。
本研究将采用数字图像处理技术来实现对油水两相流的实时跟踪和定量测量。
3. 实验方法：本研究将通过实验验证数字图像处理算法的可靠性及其测量效果，并通过对实验数据的处理和分析来研究油水两相流在不同流量、不同流态下的流型特征和流动机理。
油水两相流电阻层析成像系统流型的辨识
关键词： 电阻层析成像 ； 流型辨识 ； 主成分分析；支持向量机
中图分类号 ： Ｐ ９ ． Ｔ ３ １４ ｌ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：１０ — ４ Ｘ（０ ７ ０ —０ ３ — ５ ０ ７ ４ ９ ２０ ）６ ６ ９ ０
Ｆｌ ｗ ｅ ｉ ｅ ｉ ｅ ｔｆｃ ｔｏ ｏ ｉ ｗａ ｅ ｗｏ ｆｏ ｌ ｃ ｒ ｃ ｌ ｏ ｒ ｇ ｍ ｄ ｎ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｏ ｌ ｉ ／ ｔ ｒ ｔ ｗｓ ｅ ｅ ｔ ｉａ ｌ
ｒｇｍｅｉ ａ ｏｔｎ ｏｅｏ —ｈ ｅｆ ｗ ｓａｃ ．Ｔ ｅｒｓａｃ ｉ ｐ ｐ ｒ ｓｂ ｓ ｄｏ ｌｃｒ ａ ｅｉ — ｅｉ ｓｎ ｉ ｒ ｔ ｌ ｆｗｏｐ ａ ｏ ｒ ｅ ｒｈ ｈ ｅｅ ｒｈ ｉ ｔ ｓ ａ ｅ ａｅ ｎ ｅｅｔ ｃｌ ｓ ｔ ｍｐ ａ ｒ ｔ ｓ ｌ ｅ ｎｈ ｉ ｉ ｒ ｓ
ｃ ｓｉｅ ｈｃ ａ ｄｏ ｅｔ ａ ｔ ｔ ｅ ， Ｏｔｅ ｏ ｎ ｓ ｆ ｏｐａｅ ｏ ｇｍ ａ ｅｉｅｔｉ ． ｌ ｓ ｒ ｉ ｉｂ ｓ ｎｏ ｌｓ ａ ｇ ｓ Ｓ ｈ ｕ ｋ ｄ —ｈｓ ｗ ｒ ｉｅＣ ｂ ｎｆ ｄ ａ ｆ ｗ ｈｓ ｅ ｉ ｎ ｏ ｌ ｒｅ ｉ ｆ ｉ ｏｔ ｒ ｗ ｌ ｆ ｅ ｎ ｄ ｉｅ Ｔ ｒｕｈｔｅｅｐｒ ｅ ｔ ｉ ｌ ｔ ｎａａ ｓ ，ｈ ｕ ｉ ｓｏ ｆｗ ｒｇ ａｅａｅｒｃｇ ｉｏ ｔ ｉ ｕ ｈｏｇ ｘｅ ｍ ｎ ｍｕ ｉ ｎｌ ｉ ｔ ｆ ｒｋ ｄ ｆ ｏ ｉ Ｓ ｖｒｇ ｏｎｔｎｒ ｅ ｓ ｐｔ ｈ ｉ ｓ ａｏ ｙ ｓ ｅｏ ｎ ｅ ｍｅ ｌ ｅ ｉ ａ ｏ
水平管内油水两相流流型转换特性
第 9 期
姚海元等 : 水平管内油水两相流流型转换特性
·1651 ·
面形成不完全的水环 , 间有 “水段塞”流过 , 伴有 油 包 水 分 散 流 ( intermit tent water semi2 annulus &Dw/ o core) ; ③壁面形成不完全的油包 水环 , 间有 “油包水段塞”流过 , 伴有水包油分散 流 ( intermit tent Dw/ o semi2annulus &Do/ w
7 —t ransparent organic glass section ; 8 —local sampling device ; 9 —cent rif ugal p ump ;
10 —ball valve ; 11 —mass flow meter ; 12 —data acquisition system
·1650 ·
化 工 学 报
第 56 卷
流型检测 、流型及其转换机理和压降预测模型这 3 个方面来进行. 由于所用实验介质和实验环道的不 同 , 得出的流型种类繁多 , 使得对油水两相管流流 型的划分不一致 , 对流型的转换机理也未广泛达成 共识[ 4～8 ] .
针对以往进行的绝大多数实验为低黏度油水两 相管流实验 , 为了探索高黏度油水两相管流的流动 规律 , 本文以高黏度油和水为工质进行实验 , 依据 在线流动结构将实验流型归类 , 利用量纲分析的方 法得出了简单实用的流型转换准则关系式.
整个实验过程中共出现了 12 种流型 , 根据管 内介质的在线流动结构及其所表现出的压差特征 , 将流型图大致分为 4 个区域.
(1) 油为连续相流型区 (图 2 、图 4 中由 A 表示) .
①油相下面有油包水分散流 (o &Dw/ o) ; ② 环壁面为油包水分散流 , 管中间为水包油段塞流 (Dw/ o annulus & Do/ w plug) ; ③ 环壁面为油包 水分散流 , 管中间为水包油分散流 (Dw/ o annu2 lus & Do/ w core) ; ④w/ o 分散流型 (Dw/ o) .
毫微米级水平上油水两相流动的研究
毫微米级水平上油水两相流动的研究油水两相流动是我们生活中经常遇到的现象，在工业制造和生产中也有广泛应用。
毫微米级水平上的油水两相流动是一种常见的微观现象，具有重要的应用价值和科学意义。
因此，毫微米级水平上油水两相流动的研究备受重视。
一、背景油水两相流动是指油和水等液体在同一介质中混合或分布的运动状态。
毫微米级水平上油水两相流动已成为许多领域的研究热点，如分离技术、电力、化工、冶金等。
其中，分离技术是当前最为热门的领域之一。
随着现代科技的发展，人们对油水两相流动的研究越来越深入，也发现它的复杂性和不确定性。
因此，深入研究毫微米级水平上油水两相流动的机理和特性对于实现高效分离和清洁能源的开发具有重要意义。
二、存在的问题毫微米级水平上油水两相流动涉及复杂的物理机制和相互作用过程，存在诸多问题。
其中，最主要的问题是液滴在流动过程中的聚集和沉降现象，这极大的影响了油水的混合和分离过程。
另外，饱和水膜的形成、粘附现象以及液体与表面的相互作用等也是研究的难点。
三、研究进展目前，毫微米级水平上油水两相流动的研究主要基于数值模拟和实验观测。
利用数值模拟方法可以模拟出流体在微细结构上的运动状态和特征，提供了研究所需的定量数据。
实验观测则是对数值模型验证，可以直观地展现油水两相流动的形态和特征，发现一些未被模型覆盖的现象。
近年来，新的实验方法和技术的不断发展和应用，为毫微米级水平上油水两相流动的研究带来了新的思路和方法。
例如，梯度纳米孔膜、微纳米电极阵列和激光荧光等技术的应用均为该领域的研究带来了新的突破。
四、研究意义毫微米级水平上油水两相流动涉及诸多领域，具有广泛的应用价值。
研究毫微米级油水两相流动的机理和规律，探究液滴聚集、沉降行为等动力学特性，有助于更好地解决分离和净化问题。
在环保和能源领域，研究毫微米级油水两相流动所产生的表面张力变化和液滴的相互作用，不仅可以为清洁能源策略提供依据，还可以帮助人们更好地了解环境问题的本质。
水平管内油水两相流流型的实验研究
水平管内油水两相流流型的实验研究下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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大庆石油学院继续教育学院部分主讲教师及其学术研究方向简介z
主要开展油气田开发地质、储层综合定量评价、储层建筑结构、储层非均质性及建模、现代沉积、沉积相及沉积微相、层序地层学、剩余油分布评价研究。
施尚明（博士教授）
张树林（教授）
地热资源评价
主要开展地热资源评价及地热资源开发利用、地热资源分布规律研究、碎屑岩储层评价和地质评价的研究。
戴光（博导教授）
邹龙庆（教授）
周国强（副教授）
现代检测与结构完整性评价技术
主要开展声发射检测与评价技术、磁检测与评价技术、超声检测与评价技术、结构振动测试与评价技术。
刘扬（博导教授）
常玉连（博导教授）
魏立新（博士）
优化设计理论及Biblioteka 用技术大型离散系统的优化设计理论及应用、机械设备的结构优化设计理论及应用。
栾庆德（教授）
刘树林（博导教授）
崔旭明（副教授）
钻采机械设计及理论
地面机械设计及理论（抽油机、钻机等）、井下机械设计及理论（抽油泵、抽油杆与螺纹、定向井工具等）、机械装备失效与可靠性设计分析技术。
张永弘（教授）
任福山（教授）
李其（副教授）
实验力学及应用技术
断裂力学与疲劳分析技术、光弹力学及应用技术
郝文森（教授）
宁英男（教授）
张海燕（副教授）
张红梅（副教授）
化工过程模拟与计算
石油化工过程模拟与计算；催化裂化过程模拟；石油化工过程计算机模拟；天然气加工过程计算。
段玉波（博导教授）
曹广华（副教授）
徐建军（博士副教授）
电力、电子与智能控制
理论研究与技术开发主要包括：多级递阶智能控制；基于知识的专家控制；基于模糊逻辑的智能控制；多模变结构智能控制。技术应用方向为：电力系统优化控制及节能；油气储运过程智能控制；生产过程的检测与控制。
基于Zernike矩和FCM的管道内两相流流型识别
Chinese Journal of Turbomachinery Vol.66，2024,No.1Identification of Two-phase Flow Patterns in Pipeline Basedon Zernike Moments and FCM *Bo Zhao 1Li-min Cheng 1Wen-yue Wang 2,3Xiao-lu Li 2(1.CGN Wind Energy Limited;2.College of Mechanical and Electrical Engineering,China Jiliang University;3.Qingdao GeerMicroelectronics Research Institute Co.,Ltd.)Abstract：Two-phase flow patterns in transmission pipeline are identified using the image processing techniques.An experimental system of transmission system is made and a flow pattern identification method based on Zernike moments and fuzzy C -means clustering algorithm (FCM)is proposed.Gas-liquid two phase flow pattern images in the transmission pipeline are captured by a digital high speed camera,and the feature parameters of Zernike moments are extracted by using image processing techniques.Then these feature parameters are used as source data in which is analyzed by the method of FCM,and as a result,the flow pattern intelligent identification is realized.The results indicate that transmission fluid is a gas-liquid two-phase flow in hydraulic transmission lines,whose flow patterns are commonly divided into bubbly flow,plug flow,slug flow and annular flow.The main flow patterns are bubbly flow and slug flow during transmission.This method is a successful one to identify 4typical flow patterns in the hydraulic-transmission system,and the whole identification accuracy is up to 97%.Due to its high speed and high accuracy,this method is an effective way to research the flow pattern of gas-liquid two phase flow in those pipelines.Keywords：Zernike Moments;Fuzzy Clustering Algorithm;Image Processing Techniques;Transmission Pipeline;Gas-liquid Two-phase Flow摘要：利用图像处理技术对传动管道两相流流型进行了识别。
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落入该球内, 说明该状态是接近于 X i 的 , 即有 R i, j = 1, 在 N N 的坐标平面上相应的位置 ( i, j ) 处描 点 ( 递归点 ), 这样就可以得到一幅时间序 列经过 相空间重建后的递归图 . 递归图的图形蕴含着相空
图 5 水平油水两相流流型转化边界及实验流动数据在流型图中分布 Fig. 5 horizontal o il/w ater t w o phase f low pattern trans itional boundary and experi m ental data d istribu tion in th e f low pattern m ap
[ 21]
时间序列的标准差 , 氏范数;
( x ) 为 H eav isid e函数. ,
对一维时间序列 x i , 根据 T akens嵌入定理 采用时间延迟法重建相空间向量 , 即: X i = { xi, xi+ , 由阈值 , x i + (m - 1 ) }
( 2)
可以定义一个以 X i 为中心的球, 如果 X j
. 双流体模型是把油和水两相
都看成是连续介质, 即看成是两相双流体系统 . 认 为其流动是两种流体各自运动及其相互作用的综 合; 两种流体可以当作是相互渗透的连续介质 , 它 们的运动规律遵守各自的控制微分方程组 ; 两种流 体之间存在着质量 , 动量和能量方面的相互作用 . 分散 流 型 模 型 主 要 以 C arlos 模 型 为 主 基 础
285
2 测井仪器集流通道内水平油水两相流流 型转化边界
分层流型模型主要以 T ra llero 双流体模型和稳 定性准则为基础
[ 18]
介质选为自来水. 模拟井筒直径为 125mm. 图 4 中 U so 为油相表观流速 , U sw 为水相表观流速, 它 们 可由实验时给出的分相流量及仪器测量通道管径 折算 求得 . 可以 看 出: 流 量 较低 时 ( 小 于 40 方 / 天 ) , 主要以 ST、 ST&M I 、 D o /w& w、 Dw / o & Do /w 流 型为主; 高流量时 ( 大于 40 方 /天 ) 主要以 Do /w 或 Dw / o 流型为主 .
第 7 卷第 3期 2009 年 9 月 1672 6553 /2009 /07 /283 6
动力学与控制学报
JOU RNAL OF DYNAM I CS AND CONTROL
V o.l 7 N o . 3 Sep. 2009
水平油水两相流测井仪器测量通道内流型识别
金宁德
1
李爽
1
张煜1Biblioteka 郑希科2谢荣华
图 2 总流量为 10m 3 / d时电容及电导含水率计波动信号 F ig. 2 Capacitance and conductan ce w ater - cut m eter s ign als at the flow rate of 10m 3 / d
电容及电导含水率计波动信号 . 由于电导传感器适 于在水为连续相的条件下工作 , 所以 , 电导测量数 据仅在含水率大于 40 % 以上时供分析使用. 仪器 总体结构如 图 3 所示, 测 量部分主要包括流量计 ( 涡轮传感器 ) 、 含水率计 (电导及电容传感器 ) . 采 用遥测技术实现多参数同时测量和传输. 测量时采 用集流器迫使模拟井筒中油水两相流流体进入中
[ 17]
. 本文在大庆油田水平油水两相流流 动装置
上测得电导及电容含水率传感器测量波动信号基 础上 , 采用递归图分析方法给出了一种识别水平油 水两相流测井仪器测量通道内不可视水平油水两 相流流型的新途径 .
. 近年来, 流型研究
[ 6- 8]
中采用了电阻抗法及高速动态摄像技术, 在一定程 度上避免了流型定义的主观性 化机理模型进行了 研究
3
心直径为 20mm 的仪器测量通道内. 采用扶正器以 保证组合仪器在模拟井筒内居中 .
图 3 模拟井筒中集流型水平井测井组合仪器示意图 F ig. 3 Com bination con cen trat ing logging tool in horizon tal s m i u lation w ell
1 . 2 水平管中油水两相流流型 T rallero 等
[ 18 ]
给 出了目前比较 公认的水平 油
水两相流流型分类 ( 图 4 ). 流型可分为: ( 1 )分层流 : 油水混合物流速较 低, 较轻的 油 相在管道上部流动 , 较重的水相在管道下部流动 , 两相均为连续相 . 这种流型又分为: 油水分层流动
2
刘兴斌
2
(1 . 天津大学电气与自动化工程学院 , 天津
300072 ) ( 2 . 大庆油田测试技术服务分公司, 大庆
163412 )
摘要
水平井产出剖面测井中集流型仪器内油水两相流流型通常呈 复杂多态性 , 正确 认识流型演 化规律有
助于井下流量测量精度提高 . 在油水两相 流流动环 路中采 集电导 及电容 传感器 波动信 号的基础 上 , 基于非 线性时间序列递归图纹理分析方法 , 对集流型仪 器内油水两相流流型特 征进行了表 征 . 研 究发现 : 在不同流 量及含水率下 , 递归图纹理特征与流型之 间具有较 好的对 应关系 , 可 通过递 归图纹理 特征有 效识别 水平油 水两相流流型 . 关键词 水平油水两相流 , 流型识别 , 非线性分析 , 递归图
图 1 用于水平油水两相流测量的电导及电容传感器示意图 F ig. 1 C onductance and capacitan ce sensors for the m easurem ent of horizon ta l oil /w ater two ph ase flow
( ST )、 油水分层且界面有混合层波动 ( ST&M I). ( 2) 分散流: a) . 水包油和水层 ( Do /w&w ), 如果 油水混合物中的水含量较高, 油滴在浮力的作用下, 聚集在管道上部, 分散在水相中流动, 水则在管道下 部形成连续相; b). 水包油 ( Do /w ), 油水混合物中水 含量较高时, 水相为连续相, 且油滴均匀分散其中. 水包油乳化液是一种较稳定的分散流体; c). 油包水 和水包油 ( Dw / o & o /w ), 如果混合物中水含量很小, 超出承载油相的能力 , 部分油滴散布在水相中, 出现 两种乳化液同时存在的流型, 即油包水和水包油流 型; d). 油包水 ( Dw /o) , 如果油水混合物中油含量较 高, 油相为连续相, 水相完全分散在油相中.
[ 19]
3 仪器测量通道内水平油水两相流流型非 线性特征分析
3 . 1 非线性时间序列递归图分析方法 E ckm ann 等
[ 20 ]
. 对于油包水流型 , 如果降低流速或增加入口
含水率, 都会使得管底处的分散水相浓度增大 , 达 到某一临界条件时管底就析出游离水相, 流型就转 化为油包水与游离水混合流型 ; 另外 , 对于水包油 流型 , 如果降低流速 , 油滴就会上浮 , 转化为水包油 与游离水混合流型 . 分散流型稳定性是一个十分复 杂问题, 分散流型的转化主要伴随着两种现象 : 液 滴的径向移动与液滴的破裂和聚合 , 前者是液滴受 力问题, 后者是液滴的稳定性问题 .
提出的递归图方法首先是直接
观察 n 维相空间中轨线动力学行为随时间变化的 规律 , 它反映了确定性动力学系统的基本特性 . 递 归图做法是计算 N N 矩阵, 即 : R i, j = 式中 ( = Xi - Xj ), i, j = 1 , ,N ( 1) 为阈值, std ( x i ), 其中 std ( x i )为原始 为阈值系数; X i - X j 为欧
2 0 3 3 w 0
空间嵌入参数 m = 4 , = 3 , = 0 . 25std ( x i ). 3 . 2 水平油水两相流流型递归图纹理特征分析 总流量为 10m / d 时, 根据图 5 所示的流型图 判断 , 该流量流动条 件下实验点主 要为层状流 型 ( ST&M I), 相应处理得到的递归图呈现孤立散点纹 理结构. 总流量为 20m / d时 , 根据图 5所示的流型图判 断, 大多实验流型点落入分散流型区域 ( Do /w& w 或 Dw / o &Do /w ) . 含水率为 10 % ~ 50 % 时, 由于双层分 散流型 ( Dw / o & Do /w )中的水滴或油滴随机运动 , 导 致电容及电导曲线呈现随机波动形态, 处理得到的 相应纹理为孤立分散点结构; 含水率为 60 % ~ 70 %
[ 9- 13]
, 同时对流型转
1 测井仪器在水平油水两相流流动环路中 动态量实验
1 . 1 水平油水两相流测井仪器 水平油水两相流动态测量实验是在大庆油田 多相流模拟装置上进行的. 水平井油水两相流测井 仪器为集流型涡轮流量计、 电导及电容含水率传感 器组合. 图 1分别为实验中采用的流体电导及电容
间轨迹随时间的发展变化趋势和规律 , 递归图表现 出来的整体图形特征结构大体上可分为 : 均匀的、 周期的、 漂移及突变结构
[ 22]
. 在本文研究中 , 取相
图 5 为根据分层流及分散流模型计算得到的 水平油水两相流流型转化边界及实验流动数据在 流型图中分布 . 流型数值模拟时流体物性参数和管 道几 何 参数 分别 为 : 油 和 水密 度 分别 为 800g / cm 及 为
284
动
力
学
与
控
制
学
报
2009 年第 7 卷
传感器结构示意图 . 电导传感器由安装在绝缘管壁 上的四个环 形不锈钢电极 构成. 四个 电极等距排 列, 外面的一对为供电电极, 中间的一对为测量电 极, 待测流体由环形电极内部流过 . 两供电电极之 间施加以幅度恒定的交变电流 . 两测量电极之间的 电势差经放大、 滤波后 , 输出的电压信号表征了油 水混合物的组分和水电导率变化. 流体电容含水率 传感器结构主要是同轴电容器 , 在环形空间测量流 体. 同轴电容器由表面覆有薄绝缘介质膜 ( 聚酰亚 胺 )的圆柱形金属内电极及同轴金属外电极构成 . 图 2 为总流量 ( Q t) 为 10m /d 时不同含水率 ( Kw )