油水兩相流陣列電導探針與環(huán)形電導傳感器組合測量方法研究.pdf

1、垂直和傾斜上升管中油水兩相流流動結構及其相態(tài)逆轉特性對流量檢測影響很大。本文設計了陣列電導探針測量系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)與縱向多級陣列電導傳感器(VMEA)組合后，提出了研究油水兩相流流動結構的一種新方法。經過陣列電導探針信號及VMEA信號綜合處理分析后，取得了如下研究結論： 1.對于垂直上升管中油水兩相流不同流型，陣列電導探針輸出信號波形具有明顯不同的特點，根據波形曲線形態(tài)特征，可以實現對水包油流型、過渡流型和油包水流型的有效識別。

2、采用遞歸分析方法處理VMEA傳感器電導波動信號結果表明，具有平均測量特性的VMEA電導波動信號可以實現對上述三種流型的有效識別，并且陣列探針信號與VMEA電導信號識別流型結果具有較好的一致性。 2.在陣列電導探針波形分析和VMEA傳感器電導波動信號分析基礎上，確定了所測量流動工況范圍內的流型轉換圖，并與國內外發(fā)表的4種垂直上升管中油水兩相流流型邊界模型進行了對比，結果表明：運動波理論模型對由過渡流型向油包水流型轉化的較高水流量區(qū)

3、比較準確，而基于實驗觀察模型對由過渡流型向油包水流型轉化的較低水流量區(qū)比較準確。 3.對于傾斜上升管中油水兩相流不同流型，采用陣列電導探針信號與VMEA電導傳感器信號組合方式，可以對四種典型流型進行有效識別(D O/WPS、D O/W CT、TF和D W/O流型)。VMEA傳感器直流電導信號在宏觀上指示四種不同流型的結構特點，而陣列電導探針信號則能夠識別每種流型在管道不同位置處的兩相流體流動結構。此外，還得到了傾斜油水兩相流相干