基于模态辨识的原油含水率智能组合测量模型

为提高原油含水率宽量程在线测量的精度,采用一套基于多传感器的油水两相流实验室模拟系统对影响其测量的多个敏感参量进行测定,提出基于粗糙集预处理器、支持向量机分类器和遗传神经网络预测器的原油含水率智能组合测量模型.实验结果表明,该模型在很大程度上解决了油水乳化液模态、温度、矿化度等因素的交叉影响及传感器自身非线性的校正问题,可通过模糊推理与自学习实现油水混合模态辨识,并根据工况的变化调整测量模型参数,有效地提高了原油含水率宽量程在线智能测量的精度.     

基于人工智能技术的原油含水率动力学模型研究

基于介电常数法测量原油含水率,往往受油水两相流态、温度、矿化度、非线性特性等多因素的影响。本文设计了一套基于多传感器的油水两相流实验室模拟系统对多个参量进行测定,提出基于智能信息处理方法的粗糙集预处理器、支持向量机分类器和遗传神经网络预测器建构了原油含水率预测模型,对原油含水率的高精度、智能化测量进行研究。实验结果表明,该模型在很大程度上改善了油水乳化液相转变、黏度、温度、矿化度等因素对原油含水率测量的影响,具有良好的模式识别性能和稳健的泛化能力,克服了原油含水率常规测量方法的弊端,是一种高精度智能化新型测量方法。     

原油储罐油水界面动态检测系统的研究

设计了油水界面动态检测系统.利用数控执行机构带动微波探头在原油储罐内作垂直匀速运动,通过对原油储罐含水率的动态检测,准确地反映出油水乳化带的状态和位置信息,测量出储罐内油水界面的位置,从而确定储罐内原油、水和乳化液层的位置和体积.采用400 MHz激励信号的微波探头,可实现0～100%原油含水率的动态测定,含水率测量误差≤±2%.在20 m范围内,油水界面的位置测量误差小于±10 mm.     

落球黏度计对QK17-2油田原油黏温的影响

利用高温高压落球黏度计和高温高压转配样装置对QK17-2油田原油黏温特征进行了室内实验研究,分别测量了不同温度、不同压力条件下该油田原油和油水混合物的黏温及油藏条件下注入不同氮气量时油气混合液的黏温。研究结果表明,高含蜡导致QK17-2油田原油在一般高温下黏温异常增高,偏离黏温指数曲线;油水混合液的黏温随含水率变化存在极大值;注氮气达气油比为20以后,降黏效果不明显。     

集输站库原油精密盘库计量系统设计

为实时精确测量原油储罐液位及油水界面高度、计算集输站库原油库存量、达到原油收发计量误差小于0.35%的国家标准,设计了基于磁致伸缩液位计的集输站库原油精密盘库计量系统.系统采用三浮子法测量油水过渡带厚度,根据油水过渡带含水率随厚度的变化计算储油罐原油净油量,克服了常规测量方法由于油水过渡带厚度变化带来的测量误差;同时,为提高油罐盘库的测量精度,对罐内原油密度变化进行了补偿.系统综合误差小于0.2%,满足油田盘库计量精度的要求.     

声速混合定则测量原油含水率实验研究

在原油生产和管道输送过程中,原油含水率具有重要的经济意义．笔者应用生物组织定征中的声速混合定则,对油水混合流体中含水率进行测量．研究表明,声速混合定则测量的结果与实际值符合较好,这为原油含水率的测量提供了一种有效方法     

水中含盐量对超声波声速法测定油品中含水率的影响

水中的含盐量与声速之间呈线性关系，水中的含盐量对用超声波声速法测量油品含水率有一定的影响。利用实验方法，建立了不同含水率及不同含盐量下油水混合物声速随温度变化的关系曲线族。利用该曲线族可以确定水中的实际含盐量，并可以消除水中含盐量对用超声波声速法测量油品含水率的不良影响。     

油水混合物的转相及转相前后的粘度计算

分析并介绍油水混合物在含水率不断变化过程中的转相现象。对转相现象前后的油水混合物进行分析,并给出计算转相前后混合物粘度的公式。随着含水率不断变大时,油水混合物的粘度不断上升,而当含水率到达转相点附近,油水混合物的粘度会有发生突变,粘度会忽然降低。     

密度法测量原油含水率的误差分析

对利用密度法测量原油水率的误差进行了分析，建立了原油含水率的误差传递公式，详细讨论了含水率的高低、原油密度大小，混合密度误差，纯水和纯原油密度误差对含水率测量误差的影响，此外，还讨论了取样方法，温度和流态对该法的影响，研究认为该法测量原油含水率的适用范围是３０％－１００％，可达到的最好相对误差为１％左右。     

原油含水分析仪中流态补偿的研究

目前应用的各种原油高含水分析仪测量不准确的重要因素之一是,油水混合呈复杂的流态.用实验分析方法.归纳了油水混合物在不同含水量及不同流速条件下对含水分析仪输出的影响规律,并从时域信号积累平均的角度提出了采用积分器和多点平均的措施。实践证明效果良好.     

The effect of water content in crude oil on the tribological behavior of screw pump’s stator rubber

It is worthy of studying the effect of water content in crude oil on tribological behavior of stator rubber, because the different water content would affect the swelling and wear of rubber. Compatibility of dewatered crude oil and water was observed after mixture of dewatered crude oil and water （called oilwater mixture） was mechanical stirred and statically placed. Static etching experiment of samples in oil-water mixture was performed using hanging patch test. Wetting contact angle of oil- water mixture on rubber surface was measured by contact angle meter. Tribological behavior of samples in mixture was measured using a ringonblock tester. The result shows that when the water content is less than 15 %, water can blend with dewatered crude oil, and oil-water separation happens when water content was more than 15 %. With the increasing of water content in crude oil, Wettability of mixture and swelling increment of samples decrease. The wear loss of sample increases after treated by swelling experiment, and FKM owns better wear resistance than NBR.     

基于垂直管道内重油-水两相流动型态的持水率和压降预测模型

针对重油井筒举升流动规律认识不清的问题,本文采用高黏（584.24 cp,1.889 g/cm3）重油作为研究对象,研究重油-水在上升管中的流动特性,得到了五种重油-水两相流动型态。结果表明与轻油-水流动不同,重油-水流动过程中未发生相转化,该现象与表面能方程的预测结果相似。通过持水率测量得到重油-水两相的滑移效应随油水混合流速降低或持水率增加而变得更加明显,基于漂移流模型和动量守恒方程推导得到五种流态下重油-水两相流的持水率预测模型,相对误差率在20%以内。总压降梯度在低持水率时以重力压力梯度为主,高混合流速和高持水率时以摩擦压力梯度为主。采用基于Bannwart模型建立的重油-水中心环状流压降预测模型,误差率在30%以内,为进一步提高重油井筒举升流动参数的预测精度提供了理论基础。     

重力式油水分离器内部流场仿真及实验研究

建立了重力分离器油水两相分离模型,通过CFD软件模拟含水率为20%、60%和90%油水混合物分离效果,进而对分离器内部结构进行改进。通过建立实验装置,进行油水两相分离实验。研究结果表明：1）油水分离效果明显,可分为原油层、乳化层和水层。随着含水率升高,乳化层厚度递减。2）同模拟结果相比分离器出口处油和水实际分离效果的最大误差为0.25%和0.63%,从而说明改进结构后重力油水分离器分离效果明显。     

油水乳化液在复合疏水网膜上破乳与分离实验研究

油水分离对于采油、炼油,以及含油废水的处理有着重要的意义.以不锈钢丝网为基底,采用喷涂-高温塑化的方法复合聚苯硫醚-聚四氟乙烯(PPS-PTFE)涂层,得到了表面形态不同的复合网膜.采用扫描电镜、接触角测量仪等设备对其表面形态与疏水性进行了表征.具有立体纤维网状结构的破乳网膜对乳化液具有良好的破乳效果,从而使乳化油转化为分散油和浮油,然后由超疏水油水分离网膜对油水混合物进行多级分离,达到油水分离的目的.实验过程对不同操作条件下的油水分离效果进行了研究,在优化的操作条件下,经五级分离,出口水中油含量可降至25mg/L,良好的分离效果为超疏水油水分离网膜今后的应用奠定了基础.对破乳分离机理进行了简要分析.     

基于WT与LSSVM的储层油水识别方法研究

为了依据测井数据迅速而准确地识别油水层性质,提出基于小波变换(WT)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的储层油水识别方法.首先,分析了基于测井曲线的常规交会图油水识别方法的不足;其次,以深侧向探测电阻率作为训练样本和测试样本对基于LSSVM的储层油水识别模型的准确性进行分析;最后,将WT与LSSVM相结合建立储层油水识别模型并结合常规测井资料对储层油水进行识别.实验表明,基于WT与LSSVM的储层油水识别模型具有较快的识别速度和较高的识别精度.因此,将WT与LSSVM相结合应用于储层油水识别建模是行之有效的.     

高含水油水混合液黏度影响因素及计算模型

掌握高含水油水混合液的黏度特性,对于高含水原油-水体系的管道输送具有重要指导意义。采用搅拌测黏法测定并研究了剪切率、含水率、温度、单一界面活性物质含量、组合界面活性物质含量对高含水油水混合液表观黏度的影响。结果显示,混合液表观黏度随剪切率的增大、含水率的增加、温度的升高而逐渐减小,呈现出剪切稀释性,而且该性质随着温度的升高或含水率的增加而逐渐减弱;混合液表观黏度随沥青质、胶质、蜡、机械杂质等单一界面活性物质含量的变化并没有显著规律性,而随组合界面活性物质含量的增加而逐渐增大;混合液表观黏度并不依赖于某一种界面活性物质,而是与原油中典型界面活性物质的总含量密切相关,受各种界面活性物质协同作用的影响。通过回归分析,建立了高含水油水混合液黏度计算模型,模型计算结果的平均相对偏差为7.8%。     

同轴电导传感器测量持油率对含油率表征分析

油水两相流含油率的在线精确测量具有重要价值,对同轴电导传感器在垂直管道中测量的持油率对含油率的表征特性进行了研究.开发了基于同轴电导传感器的持油率测量系统,针对传感器结构特点,采用了垂直安装方式,利用无量纲系数（Z）分析了持油率与含油率之间关系.结果表明：垂直上升管与垂直下降管中,都存在Z随着含油率的增加由大于1变为小于1的变化规律,该规律受重力的影响较小,而与垂直管道中油水的分布有关.     

井下油水分离装置现状与展望

油田进入开发中后期,采出液含水率急剧上升,如何降低含水率并提高采收率是开发后期需要解决的首要问题。井下油水分离技术利用水力旋流器、重力分离技术或其他油水分离工艺实现在井下对产出液进行预分离,从而采出较低含水率的油水混合液,此项技术对于高含水油田具有很大应用前景。本文对井下油水分离装置的研究现状进行简要分析与总结,并指出目前井下油水分离装置存在的问题与挑战。