礦化度對(duì)電磁波相移法測(cè)量原油持水率的影響與校正研究

1、 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào) ( 自科版)2 0 1 5 年 3 月 第 1 2 卷 第 7 期 ( 理工上旬刊)· 3 0 ·J o u r n a lo fY a n g t z eU n i v e r s i t y ( N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n )Ma r ． 2 0 1 5 ，Vo 1 ． 1 2No ． 7[ 引著格式]魏勇 ，余厚全 ， 魯保平 ，等 ． 礦化度

2、對(duì) 電磁波相移 法測(cè)量原油 持水率 的影響與校 正研究 [ J ]．長(zhǎng)江大 學(xué)學(xué)報(bào) ( 自科版 ) ，2 0 1 5 ，1 2( 7 ) ：3 O ～3 3 ．礦化 度對(duì) 電磁 波相 移 法 測(cè)量 原 油 持 水 率 的影 響與 校正 研 究 魏勇 ，余厚 全 ( 長(zhǎng)江大學(xué)電子信息學(xué)院， 湖北荊州4 3 4 0 2 3 )魯保平 ，劉國(guó)權(quán) ，陳強(qiáng) ( 中 國(guó) 石 油 集 團(tuán) 測(cè) 井 有 限 公 司， 陜 西西 安7 10 0 7 7 )

3、[ 摘要]在 電磁波相移法測(cè)量原油持水 率的過(guò)程 中，礦化度 一直是引起誤差 的主要原 因之 一。詳 細(xì)分析 了礦 比度 影響 電磁 波相移法測(cè)量原 油持 水率 的機(jī) 理 ，并 闡述 了相應(yīng)解 決辦法 。為 了減小并 校正礦 化度 的影 響 ，在探測(cè)器結(jié)構(gòu)方面，采用 內(nèi)導(dǎo)體 絕緣法對(duì) 油水介 質(zhì)進(jìn)行 隔離處理 ；在 數(shù)據(jù)處理 方面，采用雙 線(xiàn)性插 值對(duì)測(cè)量結(jié)果作進(jìn) 一步校 正。結(jié)果表 明，利用上述方法能夠?qū)⒌V化度引起的誤差減小到 3 ％

4、 以下 ，對(duì)提高 電磁波相移法測(cè)量原油持 水率的精度有 實(shí)際參考價(jià)值 。[ 關(guān)鍵詞]礦化度 ；電磁波相移法；原 油持水 率[ 中圖分類(lèi)號(hào)]P 6 3 1 ． 3 1[ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [ 文章編號(hào)]1 6 7 3— 1 4 0 9 ( 2 0 1 5 )0 7 —0 0 3 0 —0 4在 國(guó)內(nèi)原油 含水率 普遍 較高 的情況 下 ，電磁 波相移 法是 目前 為數(shù)不 多 的有效測(cè) 量方 法之 一 ，但 是 由于該 方法受 到礦化 度

5、的影 響 ，測(cè) 量結(jié)果 容易產(chǎn) 生偏 差 。因此 ，深入 分析 礦化度 對(duì) 電磁波 相移 法測(cè)量 原 油 ，持水 率 的影 響機(jī) 理 ，并 進(jìn)一 步校 正礦化 度影 響 的方法具 有重 要 的意義 。首先 介紹 了礦化 度對(duì) 電磁 波相移 法測(cè)量原油持水率的影響 ，然后探討了在同軸線(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體外側(cè)涂覆絕緣材料減小礦化度影響的方法。在此 基 礎(chǔ) 上 ，利 用雙線(xiàn) 性插 值法對(duì) 礦化 度引 起 的誤 差作 進(jìn)一 步校 正 。1礦化度對(duì) 電磁波相

6、移法測(cè)量原油持水率影響的理論分析與試驗(yàn)研 究 1 ． 1 理論分 析 電磁波 持 水 率 探 測(cè) 器 [ 1是 一 種同軸傳輸線(xiàn)結(jié)構(gòu) 。同軸傳輸線(xiàn) 是 一種 由內(nèi) 、外 導(dǎo)體 構(gòu) 成 的 雙 導(dǎo) 體 波導(dǎo) 系統(tǒng) ，內(nèi)外 導(dǎo) 體 均 為理 想 導(dǎo) 體 ，內(nèi)外 導(dǎo)體 之 間是 流 動(dòng) 的被 測(cè) 油水 混合 介 質(zhì) 。當(dāng)油 水 混 合 介 質(zhì) 持水 率不 同 時(shí) ，其 介 電 常數(shù) 亦 哥圖 1同軸 傳 輸 線(xiàn) 結(jié) 構(gòu) 圖圖 2 微 元 等

7、效 模 型 圖 不同，同軸傳輸線(xiàn)電磁波的相移特性也不同。因此 ，可以通過(guò)測(cè)量電磁波在同軸線(xiàn)兩端的相移來(lái)測(cè)量原 油 持水率 。同軸傳輸 線(xiàn)結(jié) 構(gòu) 圖如 圖 1 所示 。微元 等效 模 型圖如 圖 2 所 示 。在圖 1 中，傳輸線(xiàn)的長(zhǎng)度為 z( r a m ) ，內(nèi)導(dǎo)體外半徑為 a ( m m ) ，外導(dǎo)體 內(nèi)半徑為 b ( m m ) 。傳輸線(xiàn) 的相關(guān)參量如下 ：分 布電阻 R。 ( f l ／ m) 、分布 電感 L 。 ( H／ m

8、) 、分布 電導(dǎo) G。( S ／ m) 、分布 電容 C 。 ( F ／ m) 。根據(jù)微波傳播理論 ，在傳送 T E M 波 ( 橫電磁波)的條件下 ，傳輸線(xiàn)的傳播常數(shù)表示為：[ 收稿 日期]2 0 1 4 — 1 0 — 2 7[ 基金項(xiàng) 目]中國(guó)石油天然氣集 團(tuán)公 司科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng) 目 ( 2 0 1 4 B - 4 0 1 2 )[ 作者 簡(jiǎn)介]魏勇 ( 1 9 7 9 一 ) ，男 ，講師 ，博士生 ， 現(xiàn)主要從事聲電測(cè)井