试论频率分析法用于两相流体的流量测量VIP免费

第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共8页频率分析法用于两相流体的流量测量测井技术WELLLOGGINGTECHNOLOGY1999年第23卷第3期VoL.23No.31999--------------------------------------------------------------------------------沈跃陈世廉摘要沈跃，陈世廉．频率分析法用于两相流体的流量测量．测井技术，1999，23（3）：168～172叙述了利用两相流体的混合不均匀性来测量流体流量的频率分析法。基于流体分散相的含水扰动信号中含有流体密度信息和流速信息，通过对扰动信号的高频分量进行相应的数据处理，将流速信息取出，使单一的含水传感器具有一定的流量测量能力。通过室内模拟井试验证实了这种方法的可行性。对模拟井的流量实验数据进行了分析。主题词：频率分析两相流动流体流量测量滑脱速度实验数据ABSTRACTShenYue，ChenShilian．MeasurementofTwo-phaseFlowratebyUsingFrequencyAnalysisMethod．WLT，1999，23（3）：168～172Afrequencyanalysismethodispresentedinthispaperformeasuringtheflowrateofoil-watertwo-phaseliquidmixtures．Perturbationsignalattheoutputofawater-cuttransducerplacedinawellcontainsinformationaboutfluiddensityandfluidvelocity．Dataprocessingismadetothehighfrequencycomponentoftheperturbationsignaltoacquirefluidvelocity，thus，makingthewater-cuttransducerabletomeasurethefluidflowrate．Thefeasibilityofthis第2页共8页第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共8页methodisprovedbytheindoorsimulationexperiments．Andtheexperimentdataofflowratefrommodelwellsisanalysed．SubjectTerms：frequencyanalysistwo-phaseflowfluidflowmeasuringslippagevelocityexperimentaldata引言由于油井内液体多为汽—液相及非均匀分布的油—水混合液，这种流体的含水信号是一种分散相介质的调制信号，其中含有反映平均持水率的油水密度信息和处于分散相的油珠流速信息。通过对含水信号的脉动分量进行频率分析可以将这种流速信息取出，并换算成流体的流量。随着井下含水传感器工艺和数据处理方法的进一步完善，这种频率分析处理方法将使目前井下持水率计具有一定的流量测量能力。含水传感器的探头结构CDB型井下找水仪传感器主要用于井下高持水率的测量，它的检测探头是一根长金属棒，金属棒外部覆盖有一层非金属材料绝缘层，整体呈圆柱型。为了使含水信号中的扰动信号更加明显，在长圆柱形探头上设置有若干个等间距排放的敏感缝，形成测量敏感区；敏感区暴露在油水介质中(见图1)。为了保护天线探头、束流及屏蔽电磁波不外泄，在与探头相距一定距离处同轴加有一个金属保护罩，金属保护罩接地。油水混合液在检测探头和保护罩之间流动，形成一个可变介质电容。当油水液中处于分散相的油珠经过敏感区时，会显著改变介质电容的电容量，从而在传感器的信号输出端得到一系列的扰动电压脉冲，且油相运动速度越快，脉冲频率越高。图1含水传感器探头结构流量计算1．流体特性设油水混合液是水基的，即水呈连续相，油呈分散相。根据油珠在水中的受力分析，当油珠受力平衡后，其相对于水相的滑脱速度为匀速。在水温20℃时，水的动力粘性系数为10.05×10-4N／m2.s。经过计算得到该温度下油珠的滑脱速度为（1）式中，d为油珠直径，单位为m。由于水中油珠直径是随机变化的，故油珠的滑脱速度也是随机的。当许多油珠相对于水相作相对运动时，由于直径的不同，使各油珠的运动状态处于不同的阻力系数区，遵循第3页共8页第2页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共8页不同的滑脱速度公式，使得油珠的运动状态在微观上变得十分复杂，因此我们只能在宏观上找出描述其滑脱速度的方法。2．含水信号的扰动频率由于滑脱速度vo是油珠相对于水流的运动速度，其绝对流速应为（2）由此可以解出单个油珠经过含水传感器敏感区时产生的扰动脉冲频率为（3）式中Q——油水混合液流体流量；S——井筒截面积；L——探头敏感区长度；N——敏感缝数；t——...