基于卡曼涡街原理的井下流量计的研究与应用

论文摘要

同心集成细分注水技术是一种新型注水技术,具有测试效率高、测试资料准的特点。目前该工艺的流量测试仪器主要依靠浮子流量计。在实际应用中,由于注水水质差,常出现堵、卡浮子现象,因此测试成功率低,测试周期长,精度低,使该注水工艺应用规模受到了一定的限制。针对上述情况,为更好的满足大庆油田同心集成细分注水工艺的要求,本文在综合分析国内外现有的地面和井下流量测试技术后,提出采用涡街原理进行同心集成细分注水工艺的井下流量测量方法,研制涡街式井下流量计。本文研究了涡街式井下流量计实现流量测量的原理,充分考虑了井下环境与地面环境的差异,设计了一种涡街式井下流量计。此涡街式井下流量计的涡街流量传感器的口径为14mm,突破了此前文献所介绍的最小内径——15mm。经过相应的结构优化设计和大量试验,最后研制出了涡街式井下流量计的样机。针对样机进行了性能试验及数据分析,从该样机在大庆、大港、冀东、长庆、辽河等油田的应用情况看,取得了很好的效果。涡街式井下流量计具有精度高、结构简单、测试操作简便、无可动部件,对逆向流有很好的响应等优点。在注水井水质较差时有较好的适应性,解决了以前浮子流量计易卡、堵的问题。涡街式井下流量计的研制成功,解决了同心集成注入工艺的测试问题,为该工艺的大规模应用奠定了基础。同时为油田的分层测试工艺,提供了一种新的流量测量仪器。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第1章 流量测试技术概述
• 1.1 流量计概况
• 1.1.1 差压流量计
• 1.1.2 浮子流量计
• 1.1.3 电磁流量计
• 1.1.4 超声波流量计
• 1.1.5 涡轮流量计
• 1.1.6 涡街流量计
• 1.2 主要研究内容
• 第2章 涡街式井下流量计的设计
• 2.1 涡街流量计的原理
• 2.2 涡街式井下流量计的设计要求
• 2.3 涡街式井下流量计的传感器结构设计
• 2.3.1 传感器口径的设计
• 2.3.2 漩涡发生体设计
• 2.3.3 检测元件选择
• 2.3.4 涡街式井下流量计的结构优化设计
• 2.4 转换电路的设计
• 2.4.1 信号放大电路设计
• 2.4.2 滤波电路设计
• 2.5 涡街式井下流量计的数据处理软件
• 2.5.1 井下控制软件
• 2.5.2 地面数据处理软件
• 2.6 涡街式井下流量计
• 2.6.1 涡街式井下流量计的结构
• 2.6.2 涡街式井下流量计的特点
• 2.7 本章小结
• 第3章 涡街式井下流量计的性能试验
• 3.1 涡街式井下流量计耐压、耐温试验
• 3.2 涡街式井下流量计性能参数分析
• 3.2.1 涡街式井下流量计的精度
• 3.2.2 仪器的重复性
• 3.2.3 稳定性
• 3.3 涡街式井下流量计的量程
• 3.4 涡街式井下流量计模拟测试试验
• 3.5 本章小结
• 第4章 涡街式井下流量计的现场应用
• 4.1 应用概况
• 4.2 应用举例
• 4.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 详细摘要