注汽油井光纖傳感干度測(cè)量?jī)x原理分析及軟件設(shè)計(jì).pdf

1、稠油開采技術(shù)中,高溫注汽熱力開采是一項(xiàng)較為成熟的方法.熱采過程中注入蒸汽干度的在線測(cè)量關(guān)系著能源的有效利用和石油的產(chǎn)出率.由于流型的復(fù)雜性和汽、液之間的相變,干度的測(cè)量非常困難.注汽過程中高溫高壓和狹小的空間,使得干度在線測(cè)量成為石油開采行業(yè)中的世界性難題.現(xiàn)有的多種注汽干度測(cè)量方法普遍存在著測(cè)量范圍、測(cè)量準(zhǔn)確度和實(shí)用性等方面的問題,至今沒有一種方法能很好地適用于高溫?zé)岵?基于這一情況,該論文主要開展了如下研究?jī)?nèi)容:1.應(yīng)用折射率調(diào)制原

2、理測(cè)量干度方法,直接測(cè)出注汽油井中汽液相的比例,通過密度的換算轉(zhuǎn)換為干度值.這種方法具有抗干擾,連續(xù),在線,測(cè)量范圍廣,測(cè)值準(zhǔn)確,對(duì)被測(cè)流體干擾小的特點(diǎn).在初步的實(shí)際應(yīng)用中,得到了注汽油井井下高溫高壓蒸汽干度變化的連續(xù)響應(yīng)值.2.折射率調(diào)制原理測(cè)量注汽干度的方法涉及了光纖傳感,微電子,自動(dòng)控制,光學(xué)設(shè)計(jì)和工程熱力學(xué)等多門學(xué)科的內(nèi)容,正確地建立數(shù)學(xué)模型是這種方法獲得成功的關(guān)鍵.通過對(duì)折射率調(diào)制和蒸汽熱力學(xué)原理的分析,推導(dǎo)出了蒸汽干度和已知

3、參量之間的計(jì)算公式,并著重分析了折射率調(diào)制界面上反射率和干度之間的關(guān)系,得出了折射率調(diào)制原理干度測(cè)量方法的應(yīng)用范圍.3.基于折射率調(diào)制原理研制的干度測(cè)量?jī)x分別經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室、蒸汽鍋爐管道、油田注汽井的測(cè)試試驗(yàn),采集到了干度響應(yīng)的數(shù)據(jù),并通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析,驗(yàn)證了所提出數(shù)學(xué)模型的正確性.4.干度測(cè)量?jī)x軟件的正確編制關(guān)系到儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)和數(shù)據(jù)的正確采集,軟件工作的困難在于測(cè)量?jī)x需要在注汽油井下脫機(jī)工作,獨(dú)立完成預(yù)定的測(cè)量任務(wù).經(jīng)按照軟件工程的規(guī)范分