文档介绍：平行板电容式原油含水率仪的设计与开发中国石油大学硕士研究生学位论文华东郝木明教授学科专业:化工过程机械培养方向:石油化工流体机械王连海指导教师:王建荣研究员昵牍ぱ妒垦硕士生:入学日期:年月论文完成日期:年月
平行板电容式原油含水率仪的设计与开发摘要论文作者:王连海指导教师:王建荣研究员郝木明教授原油含水率仪是油田计量中的重要检测仪表,电容式原油含水率仪因其原理简单、开发成本低、周期短,在国内油田具有广泛的应用,但是在应用中出现了很多的问题和缺点。应用电容法测量含水率的基本原理,本文首次提出和设计了三平行极板式电容传感器的结构,结合芯片对电容信号变换处理的优良特性,开发出了平行极板电容式原油含水率仪样机。对开发出的含水率仪样机,首先对含水率在%以下的低含水油品,采用几种不同的实验手段和处理方法对传感器的响应进行了测试,得到大量的实验数据、曲线和图表。实验表明,三平行极板式电容含水率仪信号响应快,灵敏度高,测量结果具有很好的重复性和一致性,测量精度和误差完全能够满足工程实际测量要求。在低含水测试的基础上,又对含水率仪传感器的一个极板涂敷了绝缘层,利用该传感器,对ズ史段诘挠推方辛顺醪讲馐裕〉昧令人满意的实验结果,为将来开发全量程的原油含水率仪奠定了理论和实验基础。关键词:油水两相流,原油含水率仪,电容传感器,芯片Ⅱ
.甌甌..龃產·畃膚鲷瑃%.廿琹.,,.琺·疺
瓸...簅琣
主要符号电容变化量,电容,电压,速度,痵密度,/相对介电常数,体积含率,%管道内径,温度,℃下脚标空气中的被测量烧杯中的被测量等效介电常数不同组分序号油水混合介质纯油纯油响应值纯油理论计算值真值,理论值水基点瓜叩中国石油大学6硕士论文;￡,
导师签名一壬,歙籼峥冲丑莎伽神年碌度恢呷独创性声明关于论文使用授权的说明歹C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑学生签名:月日本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中国石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件及电子版,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
,油井喷出或抽出的原油是一种多相流,其中包含原油、水、天然气,有时候还有泥沙,这种多相流动系统具有远较单相流系统复杂得多的流动特性。流动的复杂性给油田的准确计量带来很大挑战,而准确的计量又是油田生产不可或缺的。油气水多相计量牵涉到简化生产过程和改善工艺流程控制,所以石油公司和石油开发设计人员越来越多地谈论多相流量的测量和多相流量的计量问题。一个完整的油井多相流测量系统是由信号采集与预处理、流动过程知识库、流动参数测量及信息综合处理四大系统组成,其中传感器技术与测量仪器、流动机理分析、建模技术和信号处理是整个测量系统的关键。如此复杂的测量系统客观上要求有多学科研究的综合。因此,油井多相流参数检测与测量技术在国际上也是一个亟待发展与探索研究的领域【。当前的多相流检测与计量技术,从计量方式上,可以分为全分离式、取样分离式和不分离式三种当前,陆上油田仍以传统卧式分离器为主,先进行多相流重力分离,后由单相仪表进行单相计量。这种计量方法虽然技术简单,但分离器体积庞大,结构复杂,一般适用于层流或者环状流等易于气液分离的流态;而对泡状流等不易分离的流态,特别是分离器内的乳化液影响气液分离效果时,便会使含水率测量值不准确,从而降低多相流量计的性能。从目前现场试验和应用情况看,遇到的主要问题是液相出现气泡。采用小型取样分离技术的多相计量系统,虽然在一定程度上解决了卧式分离器体积庞大、结构复杂等问题,然而取样的代表性自然就成为这种流量计的主要难题。有些流量计采用混合器来解决这个问题,主要中国石油大学6硕士论文
困难是如何在一定空间,特别是一定时间内获得均质混合物。不分离式流量计可在不作任何分离的情况下,对多相流进行计量,结构紧凑,可以小型化。但由于多相流流动的复杂性,使得不分离计量的技术难度相当大,而且计量结果受流态、环境、各相含率等因素的干扰,准确度较差,有时甚至无法正常工作。继续进行不分离计量技术的研究,提高计量准确度,是当前多相流检测与计量的一大研究热点。但由于技术难度大,综合性强,进展一直比较缓慢【。多相流计量系统随着油气田的开发逐渐从陆上转向自然条件相对恶劣的海洋,海洋采油平台或海底水下生产系统的操作空间和承载重量都受到严格限制。这就要求在