电磁流动成像测井提取流动参量方法研究

电磁流动成像测井可以实时测量油井内油、气、水在流动截面上的分布图像,进一步通过图像分析识别流体的流型,提取流动参量。根据油井内多相流体的流动特征和电磁流动成像测井原理,解析测量重建的流动图像,在分辨流型的基础上得到各相持率,然后通过相关计算获得各相的流动速度,从而获取流体动力学参量。     

电磁流动成像测井识别气-水层流的信号处理方法

针对大斜度或水平气井中最常见的气-水分层流动,研究利用电磁流动成像测井判别分层流和波状流的方法.首先,分析水平或微倾圆形管道内较常见的气-水两相流型在管道截面上的特征,建立流体分布模型;其次,模拟流体分布模型的电磁流动成像测井响应,分析仿真数据特点;再次,提取仿真数据中与流体分布相关的特征参数,该参数不仅用于判定流体分布模型,而且用于计算分层流模型中的水层高度,从而求取持水率;最后,研究水平气-水两相流型在流动截面上流体分布模型的变化规律,实现气-水层流判别.仿真数据研究结果表明,用这种方法可以实现气-水层流判别和持水率求取,避免了图像重建的过程,计算简单速度较快.     

电磁传感器测量数据处理与应用

为了提高电磁流动成像测量数据的应用效果,在分析电磁传感器测量响应特征和噪声特点的基础上,采用线性滤波方法,对于气-水分层流动的实验测量数据进行处理试验,优选出五点二次平滑处理方法。相对于测量原始数据,采用处理后的数据计算持水率和重建流体图像,具有更高精度和更好质量。     

电磁流动成像测井频率特性分析

电磁流动成像测井基于油气水导电和介电特性差异测量并重建流体流动的截面图像,其交流激励信号的工作频率对测量的影响主要体现在对混合流体电性（包括电导率和介电常数）以及测量值两个方面。通过理论研究和数值模拟,对频率选取进行讨论。分析及计算结果表明,根据流型不同,测量频率选择应略有差异,但基本集中在10kHz~10MHz,此时油气水混合流体的各相电性参数保持稳定且差别大,同时各电极模拟测量值基本保持稳定,实部及虚部均差别明显,传感器可以获得最高灵敏度。频率特性分析为实际测量优选交流信号频率提供依据。     

仪器插入情况下倾斜井内油水两相流型测量实验

为了考察生产测井仪器插入式测量对于倾斜油井内的流体分布影响,利用柴油和自来水作为实验介质,在多相流动模拟实验装置上进行了油水两相倾斜流动测量实验。通过实验测量和观察,油水两相的分布可以分为4类:层状流-波状流、泡状流、沫状流和乳状流。利用实验数据绘制出流型图,并对流型转换边界进行了比较,分析了倾角和仪器插入对于流型的影响,其可在油水两相流动测井条件下识别和预测倾斜井内流体的流型。     

提高弯头下游均速管流量传感器测量精度的研究

当均速管流量传感器安装在弯头下游时,由于流体流动为非充分发展湍流,会增大其流量测量的误差.为提高流量测量精度,提出了在90°弯头下游安装流动调整器改善速度分布对称性,减小测量误差的方法.采用计算流体力学(CFD)仿真分析与实流实验相结合的方法,基于NEL流动调整器,设计出了改进型的流动调整器结构.经仿真和实验验证,安装改进的流动调整器后,均速管流量传感器的线性度误差减小到了0.176%.流动机理分析发现,上游流体速度剖面对称性是影响传感器误差的关键因素.数据表明,CFD仿真预测线性度误差的偏差小于0.056%.     

利用动量变化率测量流体质量流量方法的研究

提出了一种通过检测流体动量变化率实现其对质量流量测量的新方法．该方法在垂直于流体流动方向上利用激振器激振流体,在流动下游利用检测传感器测量流体动量变化率,从而完成对流体质量流量的测量．实验研究表明,采用该方法可获得流体质量流量呈线性关系的输出电信号,与所进行的理论分析相一致．讨论了振动振幅对测量输出信号的影响     

用于SPR阵列检测的微流体池流场分布

保证微流体池的流场分布一致性是实现高精度表面等离子体共振阵列检测的一个重要条件。该文首先通过数值模拟,分析了几种不同张角对流场分布的影响,利用聚二甲基硅氧烷设计并制作了一种微流体池。在此基础上,利用显微微粒成像测速法,选择不同的位置,测量了该流体池的特定截面上的流速。理论分析与实测结果表明：流体池的流动为层流;当张角为...     

基于正交试验方法的流动成像测井传感器优化设计

以电磁流动成像测井传感器的数值模拟为基础,在已有的正演仿真平台上,采用正交试验方法对传感器进行优化设计.根据对试验结果的统计分析和方差分析,得到传感器几何和材料参数对目标函数即全水/全油电压值变化的影响程度依次为管壁厚度>管壁介电常数>电极径向插入深度>电极张角,按优化后参数组合计算,在置信度为95%的情况下性能参数指标可达到原来的3.6301～5.8741倍.结果表明,正交试验方法可以有效地解决电磁流动成像测井传感器优化设计问题.     

油井多相流动电磁全息测量数据处理

大多数现有数据处理方法未充分考虑传感器测量特点。为进一步提高油井多相流动电磁测量全息成像效果,针对电磁全息测量数据误差特点,抽象出其有异于理想数据的特征。采用对"突变"和"毛刺"个别压制与整体数据平滑处理相结合的策略,形成一种电磁全息测量数据处理混合算法。处理结果表明,相比以往方法,提出的混合算法能够更大限度还原测量数据实态,从而使得重建全息流动图像具有更高精度。     

用于GIS局部放电检测的电容型传感器

气体绝缘组合电器(GIS)的同轴结构有利于局部放电激发的电磁场传播，为内部传感器检测局部放电提供了有利的条件，针对GIS结构及其中局部放电的特点，设计了用于局放信号检测的圆板型和圆环型两种内置电容耦合式传感器，描述了该传感器的结构。通过方波响应试验仿真与试验实测研究了传感器频率响应特性，并采用方波信号输入输出关系曲线分析了传感器对暂态信号搞合的输入输出特性。用所设计的传感器进行GIS模拟装置中电晕放电脉冲实测，实测结果表明设计的传感器性能可靠，灵敏度较高，可用于GIS局部放电的测量。     

层析成像技术在过程检测中的应用──电容式两相流层析成像系统

介绍一种采用电容式传感器的两相流层析成像新方法。该法利用安装在两相流管道 周围的多个电容极板对流体扫描测量，并将所测得的数据输入计算机进行成像，得到 管道某截面上的两相分布图像。一台采用８个电极的系统模型已在最近组装完毕，并进 行了对静态分布模型的成像实验。对实验结果进行了分析并讨论了上述系统改进的可能 性。     

X区块低孔渗气藏储层特征及分类评价研究

在岩心实验、物性实验、压汞实验、核磁共振实验等资料综合分析的基础上,结合测井资料、试采资料,对X区块主要目的层H2~H6层位储层特征及分类评价方法进行研究。研究表明,储层岩性以细砂岩为主,岩石成分以石英含量居多;储层以低孔低渗、特低孔低渗地层为主;孔隙结构中岩石孔隙喉道对储层渗流能力具有明显的控制作用,可动流体饱和度、可动流体孔隙度受储层物性的影响较大。根据储层特征,提出了孔渗关系图谱,用于描述地层流体分布特征与地层孔渗关系。应用K-means聚类分析的方法建立了储层分类评价标准,利用Fisher线性判别方法建立了储层类型判别函数,应用效果与测井资料符合程度高。储层分类方法可为寻找研究区相对优质的储层位置提供依据,为其他区块勘探提供指导。     

质子交换膜燃料电池堆内温湿度测量方法进展

分析了燃料电池堆内温度及湿度测量的要求和难点,总结目前燃料电池堆内温度和湿度的实验测试手段和方法,其中温度(场)的测量方法包括微型热电偶(阵列)、热电阻(阵列)、红外热成像、光纤布拉格光栅及荧光测温法;湿度(场)的测量方法有气相色谱法、激光吸收光谱法、小微电子式湿度传感器及光纤布拉格光栅法.通过比较各类测量方法的特点,认为微型电子式传感器及其组合测量具有较好的推广前景,光纤布拉格光栅由于具有信号多路复用、抗电磁/化学干扰等特点,在未来会有较好的发展.     

随钻电磁波测井响应函数理论及探测特性

为研究随钻电磁波测井响应探测特性,基于Born几何因子近似方法,推导各向异性介质中随钻电磁波测井响应函数,用于刻画各向异性地层中信号空间分布特征,以有效分析幅度比和相位差信号的敏感性.在此基础上定义径向及纵向积分几何因子,分析信号频率、地层电阻率及线圈距对探测能力的影响.结果表明:幅度比和相位差信号空间分布规律相似,幅...     

新型动电测井仪复合式电极系分析和测试

对实际探测器复合式电极系进行研究,重点研究动电测井探测器复合式电极系结构、工作原理及电子系统原理及测试等。使用有限元法进行数值模拟,分析电场响应结果并求解出电极系系数数值解。其次,分析复合电极系电路系统原理并在实验室对发射和采集系统电路进行上电测试和高温实验。结果表明:这种探测器成功地将不同结构和材料要求的声、电探测器融合在一起,且能实现声、电信号记录点深度对齐;电路系统在高温下工作正常,可以进行下井实验。研究结果为动电测井探测器的研究、实现以及井下现场测试提供理论支持。     

基于测录井资料的气油比定量计算方法

气测录井技术在识别复杂流体性质上发挥着越来越重要的作用。常规油气藏与复杂油气藏在测井和录井上的响应特征具有一定的相似性,利用常规测井方法或录井方法定量区分复杂储层困难较大。目前国内主要应用测井资料定量计算气油比从而识别流体性质,应用录井资料较少。研究发现,录井资料能更直观地反映地质特征与含油性特征。综合分析不同储层流体气测录井曲线响应特征,引入反映储层流体中轻烃组分与重烃组分相对含量的气测派生参数Ha、Hb,建立气测派生参数Ha、Hb与气油比的相关关系式。将相关关系式应用于最优化理论中,建立录井响应方程式,结合测井响应方程式求出储层中各组分相对含量,通过地层组分分析程序与最优化理论精确计算气油比。应用结果表明,综合测录井资料的气油比定量计算方法能精确计算气油比,且其计算结果与实际测试资料结论相符,为复杂流体性质的识别提供了有力的技术支撑。     

双层爆炸容器的振动响应特性分析

从实验测量和有限元仿真模拟两个方面,对双层结构的爆炸容器的动态响应和振动特性进行分析。通过三维数字图像相关方法(以下简称"DIC"方法),结合应变片测量法,通过获取的双层爆炸容器在不同装药强度工作状态下的三维变形场信息,对容器不同部位的位移-时间曲线进行快速傅里叶变换后。通过分析容器的主要响应频率,确定了爆炸容器的振动频谱分布情况。使用有限元软件(ANSYS)模态分析模块建立容器的有限元模型,获取容器的各阶振动模态的固有频率,确定爆炸容器工作状态下的主要振型和模态分布。实验证明了DIC方法在研究爆炸容器振动领域的可行性和可靠性;并为探索爆炸压力容器的振动特性与爆炸容器安全水平提供了新思路和重要依据。     

电晕放电辐射场的测试与分析

为研究电晕放电辐射场的特性,首先对电晕放电电流进行了理论分析和测试研究,设计了电晕放电的实验室模拟系统,然后利用测试系统和测试天线进行电晕放电室内外测试,得出实验数据,最后利用时频分析方法进行数据处理,得出电晕放电辐射场的特性.