致密气井筒热流耦合高压气水两相温度场动态特性

分析井筒气水两相管流温度的动态分布对保障致密气井连续稳定安全开采和实现智能计产具有重要意义。综合井筒流体、油管、环空、套管、水泥环和地层之间热流耦合传热,将井筒流体的焓、焦耳-汤姆逊系数、温度梯度、传热速率等热力学和两相流动力学进行统一,提出适用于致密气井筒气水两相流态温度场分布预测方法,从而通过数值模拟和井场测试更全面和准确地分析致密气井筒温度分布随产量、管径、地层温度、导热率等动态变化情况。结果表明:在气水两相流热耦合作用下,提高致密气井产量、缩小油管内径、提升地层温度和降低地温梯度会增大井筒内单位质量流体承载的热量,并有助于井筒保温和有效抑制水合物的生成,且深井处井底温度的影响较大;改变油管、环空和套管以及水泥环导热率会影响井筒传热系统的总热阻、松弛距离与无因次时间,并改变井筒整体温度的分布;与产量和地层温度相比,总传热系数对井筒温度的影响较小。

低含水油水两相流等效介电常数模型

电容法测油水两相流含水率在油田的地面油水计量及井中的产出剖面分层测试中都得到广泛应用。持水率(水相体积分数)的测量需要建立油水两相流持水率与传感器电容的关系,为此需要建立混相等效介电常数与持水率的理论模型或经验模型。由于油井采出的地层水以及地面实验室标定所用的自来水在低频和中频时均具有良好导电性,因此,单纯考虑介电性而不考虑导电性会对持水率测量的准确性产生显著影响。基于电介质极化的有效电场理论,在低含水且油水状态为精细泡状流条件下,将水视为良导体,建立了油水两相流等效介电常数模型。按此模型,油水两相流的等效介电常数只取决于持水率和油相介电常数,与水相介电常数以及水相电导率无关,初步实验验证了模型正确。该研究对于油为连续相时油水两相流的含水率传感器的设计和现场应用具有重要意义。

相关式油井液相计量系统研究与设计

针对现有油井计量方式自动化程度低,误差较大等问题,利用同轴线相位法含水率计设计了一种相关式油井液相计量系统,该系统以同轴线相位法含水率计为传感器构建了相关流量计,基于互相关法建立了计量模型,实现了流量与含水率的同步测量。通过对不同情况下上、下游含水率计信号的分析可知,两路信号之间具有相关性,满足相关流量计的使用条件。该系统在现场试验的测量结果与涡轮流量计相比,平均误差为11.36%。试验结果证明了相关式油井液相计量系统在实际应用中的可行性。

流通时间对多流束旋翼式水表计量性能的影响

多流束旋翼式水表是目前应用最广泛的冷水计量器具。本文针对开关阀门时自来水的流通时间会影响其计量准确性进行研究。结果表明:流量越小、流通时间越短,多流束旋翼式水表的示值误差越偏正;在50L/h流量点、流通时间10s的条件下,3台水表的示值误差偏移值分别为+10.83%、+13.15%、+10.71%,均超过10%。

超声水表新技术的研究与探索

超声水表正在大面积进入供水计量领域,如何进一步提高超声水表的性能水平至关重要。提出了由组合式(阵列式)换能器组成的对射式声道结构方案,包括计时芯片筛选、分挡与配对方案以及水表测量管关键几何尺寸的自诊断与自修正方法,旨在提升超声水表的测量稳定性和可靠性。

Measurement of oil-water flow via the correlation of turbine flow meter, gamma ray densitometry and drift-flux model

The flow rate of the oil-water horizontal flow is measured by the combination of the turbine flow meter and the singlebeam gamma ray densitometry. The emphasis is placed on the effects of the pipe diameter, the oil viscosity and the slip velocity on the measurement accuracy. It is shown that the mixture flow rate measured by the turbine flow meter can meet the application requirement in the water continuous pattern（ o- w flow pattern）. In addition, by introducing the developed drift-flux model into the measurement system, the relative errors of measurements for component phase flow rates can be controlled within ±5%. Although more accurate methods for the flow rate measurement are available, the method suggested in this work is advantageous over other methods due to its simplicity for practical applications in the petroleum industry.

气液两相流状态下户用超声波水表机理分析

选取一定数量户用超声波水表开展气液两相流流量计量试验,并从不同角度分析试验结果产生的原因。

地面分层注水井口注水量智能控制关键技术

以某石油企业的地面分层注水井口的控制系统为研究对象,开展对地面分层注水井口智能控制关键技术的研究。结合先进传感器,PLC,DTU,PID控制,MODBUS通信协议设计了一套智能控制系统,对该系统的硬件系统、软件系统和远程监控及传输系统进行设计,以此实现对注水量的智能控制并实现各注水参数的远程监控及传输。对在油藏开发应用广泛的超声波流量计传感器安装位置进行优化分析,结果表明:传感器的最小安装高度为传感器所在直管段直径的11倍。提出将PID智能控制策略应用于分层注水,并在地面分层注水井口智能控制系统试验平台上进行智能控制注水试验,确认经过短时间的智能控制后,各层实际流量值均可被调整达到预设值,且误差极小,达到精确控制注水效果。

基于组合流量法的城市供水系统小区漏损诊断和预警

近年来,城市供水管网漏损问题频发,小区供水管网作为供水管网的最后一公里,降低小区管网漏损已成为供水企业的重要工作内容。文章针对夜间最小流量移动平均隔差法诊断不及时等问题,提出了一种基于全天流量的判别阈值矩阵分析的漏损诊断预警方法,利用全天流量趋势构建判别阈值矩阵诊断漏损,还将基于全天流量的判别阈值矩阵分析法与夜间最小流量移动平均隔差法结合,提出了一种基于全天流量和夜间最小流量的组合型漏损诊断预警法。将夜间最小流量移动平均隔差法、基于全天流量的判别阈值矩阵分析法和组合流量法分别应用于S市的30个DMA小区,识别准确率分别可以达到73.52%、78.19%和91.28%。结果表明,文章提出的基于全天流量的判别阈值矩阵分析法以及组合型漏损诊断预警法在解决小区供水管网漏损问题方面具有较好的应用前景和实际效果。

基于流量时间法的冷水水表动态检定装置设计

传统的水表检定存在效率低和精度受限的问题,为此介绍了一种基于流量时间法的冷水水表动态检定装置,该装置的设计遵循了流量时间法的基本原理和精密的检定原理,同时集成了多项关键技术。在硬件方面,装置采用PLC设计、AD模块和温度传感器,确保了系统的高效稳定运行;软件设计方面,采用了先进的算法来优化数据处理和用户界面。测试结果表明,与传统的启停法相比,流量时间法大幅提高了测试效率,减少了时间消耗(测试耗时从39 min降低到4.5 min),同时保持了较高的测量准确度(最大误差为0.30%)。实验结果验证了装置的有效性,展示了其在冷水水表检定领域的应用潜力。

供水管网夜间最小流量确定方法优化

供水管网的夜间最小流量(MNF)在漏损程度评估中起到重要作用,其数值大小对评估准确度有很大影响。以广东省某市供水管网为例开展夜间最小流量监测实验,研究取值时间固定与否、匹配时间区段、取值时间间隔对夜间最小流量数值的影响,并据此探讨了更加合理的夜间最小流量确定方法。研究结果显示,夜间最小流量较夜间最小流量时刻流量(MNFTF)能取到更小数值,约偏低5.18%;匹配时间区段不局限在02:00—04:00;取值时间间隔为10、15、20、30、60、90、120 min时,较5 min时夜间最小流量分别平均高15.70%、22.95%、27.81%、33.00%、42.08%、49.39%、60.34%。这表明为了得到更小的夜间最小流量,其取值方法存在较大的优化空间,在我国夜间最小流量建议匹配时间区段放宽到00:00—06:00,取值时间间隔要尽可能短,优先考虑不固定取值时间的方法。

质量法浮子流量计测量结果的不确定度评定

为对浮子流量计示值误差的测量不确定度进行评定,选用静态质量法水流量标准装置作为标准器,通过对浮子流量计工作原理、检定流程和检定模型的研究,对浮子流量计检定过程中涉及到的变量引入的不确定度进行分析和评定。结合实例,得出了浮子流量计示值误差的不确定度评价结果,验证了所述方法的实用性与可行性,便于对检定、校准结果进行科学评判。

集流式流量含水率组合测井仪生产测井资料解释方法研究

介绍了集流式流量含水率组合测井仪测井工作原理及其特点 ,根据实验室不同条件下的试验数据 ,研制了解释图版 ,提出了相应的生产测井资料解释方法。实例表明 ,使用该测井仪对低产液高含水井进行生产测井 ,可以录取到更加真实的井下动态资料 。

密度对质量流量计测量原油含水率的影响

针对利用质量流量计测量原油含水率的过程中油水密度的问题,对其原理及影响测量精度的密度因素进行理论分析,并根据含水率监测误差发生的原因进行分析,总结质量流量计在原油含水监测中出现的误差的调整措施,为该型仪表在原油计量方面的应用做了进一步的探索。

滴灌条件下枣树耗水规律的研究

试验通过研究枣树的茎流来预测其耗水量，为合理灌溉提供科学依据。利用植物茎流计在滴灌条件下测定枣树的茎流变化，结果表明2010年5月15日的最大值出现在中午12∶00，达到1834．28 g · h^-1，6月26日的最大茎流速率在13∶00，达到4861．89 g·h^-1，7月20日最大值出现在15∶00，达到6385．88 g·h^-1，8月10日最大茎流出现在16∶00，达到5816．86 g· h^-1；最小茎流都是出现在凌晨4∶00～8∶00。5月份的日平均累计流量比较小，枣树在这个月的日平均耗水量反而最小，到了7、8月份，随着温度的升高和雨季的结束，枣树耗水量明显增加，8月的日平均耗水累计量最高；通过相关分析，地表最高温度和最高气温对枣树的茎流量影响较大。研究得出：土壤含水量是影响茎流的变化主要因素，其它环境因子对茎流的影响也很重要。

流量计费式智能卡节水控制系统的设计

本文设计了一种基于单片机控制的低成本,高可靠性的流量计费式节水控制系统。通过使用涡轮流量传感器将实际使用水量转换为电脉冲数,从而实现控制系统的流量计费,增强系统的实用性;应用红外线这种不可见光源的特性设计出红外感应开关,实现红外按键取水,取代机械开关,增加系统的安全可靠性,延长控制器的实用寿命。最后通过实际运用证明该控制系统运行可靠,能产生理想的节水效果。本文讨论了该控制系统的设计思路,并给出了相关的硬件电路和软件流程。

用于油水两相流流量测量的分流式电磁流量计

介绍了应用于油水两相流流量测量的分流式电磁流量计的结构及分流方法,并用分流式电磁流量计在油水两相流模拟井中进行了流量测量及标定实验。实验数据分析结果表明,分流式电磁流量计可以应用于高含水油水两相流的流量测量,与未采取分流设计的电磁流量计相比,采取分流测量的方法能有效地降低电磁流量计的流量测量下限,拓宽了含水率应用范围;采取分流设计后,低流量低含水时的仪器响应波动变小,流量测量相对误差变小,更有利于流量的测量。该研究为电磁流量计在油水两相流流量测量中的应用奠定了基础。

应用单相流量计测量油水两相流

为探讨单相流量计用于液液两相流参数测量的可行性和有效性,本文对文丘里管、涡轮流量计和椭圆齿轮流量计用于油水两相流测量的响应特性进行了实验研究.文丘里管和涡轮流量计的实验管径为15 mm,25 mm,40 mm,椭圆齿轮流量计的实验管径为25 mm和40 mm.油水两相流总体积流量范围为1～5 m^3/h,油含率范围为15%～85%.实验结果表明:文丘里管在高油含率时测得的油水两相流流量比实际流量偏大4%～5%。涡轮流量计的测量误差随油含率升高呈现增大的趋势,最大测量误差小于5%.椭圆齿轮流量计用于油水两相流测量时相对测量误差小于1.0%且基本不受油含率影响.

灌溉渠道直读式挡板量水计试验及应用

有利于推广应用的灌溉渠道量水设施不但要求具有一定的测量精度,还要满足测量方便、成本适中的要求,为此该文提出一种直读式挡板量水计。该量水计由挡水板、分流水表及水表井组成。根据流体力学理论,证明了在孔口自由出流和淹没出流两种情况下,渠道流量与通过水表的流量之比值近似于常数的结论。在U形渠道上进行的试验也表明,在自由流和淹没流两种流态情况下,该比值均接近于常数,最大测流误差分别为3.60%和5.45%。该量水计具有结构简单、成本低廉、测量方便、精度可靠的特点,适用于小型灌溉渠道量水。

测调集成式细分注水井分层流量测试技术

介绍了一种适用于油田测调集成式细分注水管柱井分层流量的测试技术。该技术利用新研制的集成式电子储存流量测试仪 (包括Φ58mm、Φ55mm、Φ52mm集成式测试堵塞器、Φ2 1mm小直径电子流量计及数据采集处理系统 ) ,采用新工艺 ,仪器一次下井测试可完成 3～ 5个层段的细分注水井分层流量测试及分层指示曲线绘制。详细介绍了集成式电子储存流量测试仪的结构原理 ,Φ2 1mm小直径电子流量计的研制、标定 ,数据采集系统构成 ,现场实际应用情况 。