申请/专利权人：东北石油大学

申请日：2020-08-28

公开（公告）日：2021-04-06

公开（公告）号：CN112098477B

主分类号：G01N27/22(20060101)

分类号：G01N27/22(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.06#授权;2021.01.05#实质审查的生效;2020.12.18#公开

摘要：本发明属于石油工程与测量技术领域，具体涉及一种不受温度影响的高含水油水两相流持水率电容测量法，包括以下步骤：1、依据高含水油水两相流特点，确定电容传感器结构，建立电容传感器数学模型；2、测量不同温度条件下高含水油水两相流的矿化度值，构建电容的温度修正因子；3、测量油水两相流温度，引入温度修正因子，构建不受温度影响的电容传感器模型以消除温度对其影响；4、对构建的不受温度影响的电容传感器进行持率‑电容标定，确定电容值与持水率之间的关系。将温度因子引入电容法油水持率测量中，克服电容法测量持率易受温度影响的缺点，为油田生产提供可靠准确的持率测量数据。

主权项：1.一种不受温度影响的高含水油水两相流持水率电容测量法，其特征在于：所述测量法包括以下步骤：步骤一：依据高含水油水两相流特点，确定电容传感器结构，建立电容传感器数学模型；选用多层筒式电容传感器模型，其选取方法如下：高含水油水两相流呈现出水包油流型，致使油泡稀少，为最大程度的统计全部油泡，采用多层筒式电容传感器结构和对数等效介电常数电容传感器数学模型，多层筒式电容传感器模型的数学表达式C如下： 式中，ε0为真空绝对介电常数，εm为油水两相流等效相对介电常数，L为电容传感器电极板长度，n为极板个数，k为圆筒电极板序号数，Ck为第k个极板形成的电容，rk+1为第k+1个圆筒电极板的内半径，rk为第k个圆筒电极的外半径，k＝1,2,3,...,n-1；当极板厚度比较小时，极板内径和外径的值近似相等，多层筒式电容传感器的电容值C表达式如下式: 式中，d为极板之间的间隙，r0为内电极板半径步骤二：测量不同温度条件下高含水油水两相流的矿化度值，构建电容的温度修正因子；温度修正因子如下：电容传感器的温度修正因子gTmar对温度的修正表达式如下： 式中，T为温度值，mar为矿化度值，为温度为T、矿化度为mar时下油水两相流的介电常数，为温度为25度、矿化度为mar时下油水两相流的介电常数；在高含水油水两相流中矿化度受粒子运动影响，其规律符合热布朗运动，即gTmar符合以下规律： 式中，Amar为矿化度为mar时热线性系数，Bmar为矿化度为mar时热指数系数，e为自然指数；由和可知： 为测量值，T已知，为超定方程，采用超定方程解法可以求得Amar和Bmar；步骤三：测量油水两相流温度，引入温度修正因子，构建不受温度影响的电容传感器模型以消除温度对其影响；不受温度影响的电容模型构建方法如下：由多层筒式电容传感器的电容值和可建立如下的不受温度影响电容模型： 式中，Ccon为消除温度影响后的电容值；温度的获取方法如下：在管道上游和下游分别安装了温度传感器，温度值T的表达式如下： 式中，Tup和Tdown分别为上下游温度传感器测得的温度值；步骤四：对构建的不受温度影响的电容传感器进行持率-电容标定，确定电容值与持水率之间的关系；持率-电容的标定方法如下：在高含水油水两相流中，持水率与电容值之间呈现近似线性关系，即持水率ξ与消除温度影响后的电容值Ccon之间满足如下关系： 式中，α电容与持水率转换比例系数，β是电容与持水率转换截距，α和β可通过标定获得。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东北石油大学 不受温度影响的高含水油水两相流持水率电容测量法

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