超声波频差法井下流量测量.pdf

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1、分类号TB551学号152030377密级全日制专业学位硕士学位论文题目超声波频差法井下流量测量作者姓名张丽娟导师姓名、职称宋汐瑾副教授学科(专业领域)名称电子与通信工程提交论文日期2018年5月28日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相

2、关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________日期：__________注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。I中文摘要论文题目：超声波频差法井下流量测

3、量专业：电子与通信工程硕士生：张丽娟（签名）指导教师：宋汐瑾（签名）摘要原油生产过程中各储层的优化组合开采是智能井的重要内容，也是提高采收率的关键，这就对井下流量的分层测试得出了迫切的需求。井下与地面测量的最大区别是体积有限，测试系统需要考虑高温高压等恶劣环境。以超声波频差法井下流量测量系统为研究对象，开展了液体特性分析、超声波传感器、井下测试电路、地面传输及软件开发等工作。根据井下的复杂工况和超声波衰减特性，从理论上进行了相关的分析，采用COMSOL软件对油管内油气水比例不同时的超声波衰减情况进行了仿真，为流量的准确测量提供了技术依据。根据液体分布规律和管柱结构，确定了测量传感器的结

4、构尺寸和安装方式，优选了工作频率，试制了传感器。根据井下要求耐高温和体积有限的特点，选择并筛选了井下测量用的电子器件，研制了相关的硬件电路，形成了功能比较完整的井下测量系统。为了提高井下流量测量的准确性，采用高速、耐高温CPU在进行对测量数据进行了频谱细化，通过对多种细化方法的对比，优选了ZOOM—FFT细化法，调试了与之相关的混频、滤波电路，从而使测量系统可以适应低产油层的测量需求。结合井下的传输体制，采用LABVIEW开发了地面软件，实现了井下数据的接收、实时显示和存储。对以上各部件组合后形成了比较完整的测量系统，开展了相关的模拟试验，证实了有所述系统的有效性。研究试验结果表明，所

5、述的超声波频差法井下流量测量系统工作正常，为智能井系统的实现和井下流量的测量提供了依据，结合生产的需求，有望井下得到具体应用。关键词：原油生产；超声波；频差法；流量测量；频谱细化论文类型：应用研究(本文获得陕西省科技攻关项目“声波与电磁相结合的油气井井筒完整性探测与评价”的资金资助)II英文摘要Subject：DownholeFlowMeasurementbyUltrasonicFrequencyDifferenceMethodSpecialty：ElectronicandCommunicationEngineeringName：ZhangLijuan(signature)Instru

6、ctor：SongXijin(signature)ABSTRACTTheoptimalcombinationminingofeachreservoirintheprocessofcrudeoilproductionistheimportantcontentoftheintelligentwell,anditisalsothekeytoimprovetherecoveryrate,whichputsforwardpressingdemandforthestratifiedtestofthedownholeflow.Thebiggestdifferencebetweendownholean

7、dgroundmeasurementisthelimitedvolume，sothetestsystemneedstoconsidertheharshenvironmentsuchashightemperatureandhighpressure.Takingtheultrasonicfrequencydifferencemethodinthedownholeflowmeasurementsystemastheresearchobject,the