發(fā)布時(shí)間：2020-04-01 13:57

【摘要】：油氣水多相流普遍存在于油田開(kāi)發(fā)中后期的油井中,油氣水三相流的參數(shù)檢測(cè)一直是現(xiàn)代石油工業(yè)關(guān)注的熱門問(wèn)題之一,其中分相含率測(cè)量是油氣水三相流參數(shù)檢測(cè)中一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容,油氣水三相流的流動(dòng)特性十分復(fù)雜,致使油氣水三相流分相含率的測(cè)量難度較大。為滿足油田生產(chǎn)的實(shí)際需要,本文以大慶油田的實(shí)際開(kāi)發(fā)策略為背景,開(kāi)展基于光纖探針的油氣水三相流分相含率測(cè)量技術(shù)研究。首先針對(duì)當(dāng)前持氣率光纖探針傳感器測(cè)量參數(shù)單一的缺陷,提出單光纖測(cè)量油氣水三相流分相含率的研究思想,對(duì)藍(lán)寶石錐形光纖探針敏感頭進(jìn)行三維數(shù)學(xué)建模理論分析,在此理論分析基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)耦合光路并對(duì)藍(lán)寶石光纖探針傳感器結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),從而最終確定一種基于多特征的油氣水三相流分相含率測(cè)量的新型雙接收端光纖探針傳感器。在此基礎(chǔ)上使用ZEMAX光學(xué)分析軟件建立仿真模型,分別對(duì)光源和探測(cè)器位置參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。其次針對(duì)垂直上升管內(nèi)油氣水三相流分相含率的估計(jì)問(wèn)題,研究一種基于小波變換的信號(hào)去噪算法和基于自組織競(jìng)爭(zhēng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的K-means聚類算法相結(jié)合的信號(hào)處理方法。一方面解決本新型雙接收端光纖探針傳感器輸出響應(yīng)信號(hào)易受噪聲干擾的問(wèn)題,另一方面為本新型雙接收端光纖探針傳感器提供相應(yīng)的信號(hào)處理方法,解決油氣水三相流分相含率測(cè)量問(wèn)題。最后結(jié)合本新型雙接收端光纖探針傳感器結(jié)構(gòu)和光纖輸出信號(hào)軟處理,實(shí)現(xiàn)單光纖油氣水三相流分相含率測(cè)量的預(yù)期目標(biāo),設(shè)計(jì)并研制用于油井井下油氣水三相流分相含率測(cè)量的新型雙接收端光纖探針傳感器,同時(shí)搭建油氣水三相流模擬實(shí)驗(yàn)裝置平臺(tái),利用油氣水三相流不同流量、不同工況下測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)光纖探針傳感器分相含率估計(jì)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及結(jié)果對(duì)比分析。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP212

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本文編號(hào)：2610546