基于微波傳輸特性的原油含水率的測量方法研究.pdf

1、原油含水率的在線實時檢測能迅速準(zhǔn)確地反映油井的工作狀態(tài)，準(zhǔn)確測量原油含水率對油井的自動化管理至關(guān)重要。本文在參考國內(nèi)外相關(guān)文獻基礎(chǔ)上，概括了原油含水率檢測方法的研究現(xiàn)狀?；陔姶挪ㄔ谒陀椭械膫鬏敳町愋?，本文提出一種測量原油含水率的方法，實現(xiàn)了原油含水率的測量。
　　論文主要工作如下：
　　1．針對原油含水率的在線測量，結(jié)合油水混合物的物理特性，概述了電磁波傳播理論及天線原理。基于實際介質(zhì)特性測量模型，分析了天線S11參數(shù)對

2、介質(zhì)特性測量的影響，并獲得了衰減系數(shù)測量的絕對誤差與天線S11之間的關(guān)系。理論分析結(jié)果表明：當(dāng)S11小于-10dB時，衰減系數(shù)測量的絕對誤差小于1dB；S11越小， S11參數(shù)對介質(zhì)衰減特性測量的影響越小。
　　2．基于理論分析結(jié)果，設(shè)計了一種超寬帶天線，在天線工作于測試頻率時，使天線在不同含水率的介質(zhì)情況下,測量天線仍滿足S11小于-10dB，保證了測量絕對誤差小于1dB。
　　3．建立了原油含水率測量模型，利用Ansof

3、t HFSS軟件對此進行仿真，仿真結(jié)果表明：當(dāng)工作頻率為3.8GHz時，原油含水率在0％-100％范圍時，天線的S11參數(shù)小于-10dB。并獲得了傳輸系數(shù)S21與原油含水率的關(guān)系。
　　4．搭建了實驗?zāi)Ｐ停M行了系統(tǒng)實驗測試，測量了電磁波在不同含水率油中傳輸特性，并對實驗與仿真結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明：仿真結(jié)果與實驗結(jié)果相吻合，設(shè)計的寬帶天線可應(yīng)用于含水率測量。該研究為原油含水率測量系統(tǒng)實現(xiàn)高精度和在線測量提供了理論與實驗參考。