基于软测量技术的含水率测量及解释方法研究

论文摘要

软测量技术在工业过程中主要应用于实时估计、故障冗余、智能校正和多路复用等方面,已经成为目前过程控制领域的研究热点之一,油井含水率直接测量难的问题可以采取间接测量的技术,软测量技术在测量含水率方面的应用具有较大的优势。同轴线相位法含水率计的研制成功实现了油井含水率的动态测量,仪器具有很好的分辨力和测量精度,但由于油水两相流动的复杂性以及与仪器响应相关的影响条件的复杂性,同轴线相位法含水率计的仪器响应除了与油井含水率有关之外,而且还与油水混合介质的温度、地层水矿化度以及两项流动状态有关,含水率的测量和解释精度有待进一步提高。本文主要研究内容如下:总结国内外油井含水率测量技术、测井仪器及其解释方法的发展现状,以及同轴线相位法含水率计的研制,进而阐述进一步研究其测量及解释方法的必要性。分析软测量技术的发展现状及技术优势,研究软测量技术各种建模方法,总结出适于同轴线技术的软测量的建模方法。研究电磁波在同轴线中的传播特性和同轴线传感器的测量原理及参数,提出同轴线传感器的优化设计方法和采取的具体措施。对同轴线相位法含水率计的测量原理和流动特性研究的基础上,结合软测量技术理论和同轴线相位法含水率计本身的测量机理,分析仪器响应有关的可以直接测量的流量、油水混合介质的温度、地层水矿化度等参数,建立基于同轴线相位法含水率计机理的软测量模型。根据测量及解释模型确定同轴线相位法含水率计的测量及解释方法,进行大量的室内实验和现场试验,来检验、评价仪器的性能,解决油井的实际测试问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 0.1 研究目的及研究意义
• 0.2 研究内容
• 第一章 概述
• 1.1 油井产出剖面测井的特点
• 1.2 国内外过环空含水率技术的研究现状
• 1.2.1 国外油井测试技术
• 1.2.2 国内油井测试技术
• 1.3 高含水油井测试技术的发展趋势
• 1.4 油井含水率测量存在的问题及进一步研究的必要性
• 1.4.1 油井含水率测量存在问题
• 1.4.2 同轴线相位法含水率计进一步研究的必要性
• 第二章 油水的流动特性与介电特性
• 2.1 油水流动特性
• 2.1.1 油水流动特性分析
• 2.1.2 滑脱对含水率的影响
• 2.2 油水混合介质的介电特性
• 2.3 大庆油田地层水状况
• 2.4 电磁波在地层水中的传播特性
• 2.5 本章小结
• 第三章 同轴线相位含水率计
• 3.1 同轴线传感器
• 3.1.1 优化后同轴线传感器的结构
• 3.1.2 同轴线传感器的等效参数
• 3.1.3 同轴线传感器的优化介质
• 3.2 含水率计的电路设计
• 3.2.1 含水率计的电路设计理论
• 3.2.2 电路总体方案
• 3.3 同轴线相位法含水率计
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于软测量技术的模型建立
• 4.1 引言
• 4.2 软测量技术理论
• 4.2.1 辅助变量选择
• 4.2.2 输入数据预处理
• 4.2.3 软测量建模方法
• 4.2.4 辨识建模的方法
• 4.2.5 软测量器的工程化设计及实施
• 4.2.6 软测量模型的自校正与维护
• 4.3 基于仪器测量机理的软测量模型
• 4.3.1 同轴线相位法含水率计测量机理
• 4.3.2 软测量模型的建立
• 4.3.3 基于实测数据建立油井含水率测量的频域模型
• 4.3.4 基于RBF 神经网络建立含水率的软测量模型
• 4.4 本章小结
• 第五章 同轴线相位含水率计的试验与应用
• 5.1 引言
• 5.2 模拟井实验
• 5.3 现场试验与应用
• 5.3.1 仪器标定情况
• 5.3.2 井号的选取
• 5.3.3 流量与含水测井情况
• 5.3.4 对高温、高压井的测井试验
• 5.4 应用模型测井对比
• 5.5 资料解释
• 5.5.1 资料解释使用的公式
• 5.5.2 资料解释使用公式的改进
• 5.5.3 含水测井资料解释结果分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要