基于环形电导的气液两相流含气率测量方法的研究

作     者：王召凯 

作者单位：中国石油大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：钱步仁

授予年度：2018年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：气液两相流 环形电导 含气率 流型 

摘      要：煤层气排采中水平井井眼轨迹存在一定程度的起伏,易导致井筒内气水流动产生段塞而引发煤粉沉积堵塞;通过研究起伏井筒内气-水两相流流动机制,得到煤粉在不同流动机制下的沉降、浮升及运移规律。本文基于环形电导传感器设计出一种可实时监测井筒内气液两相流流型及检测含气率的系统。环形电导传感器在多相流参数测量中得到了广泛应用,其优势在于测量范围可覆盖测量电极之间管道圆周内的所有区域。通过分析流型对环形电导结构的影响,优化了其结构参数,设计出满足条件的环形电导传感器;为了获得含气率与传感器输出电压信号的定量关系,根据此输出信号的特点,完成了信号调理模块的设计;通过Lab VIEW开发环境,实现了对信号的采集和预处理;通过对环形电导传感器的物理静态标定,得到了几种典型流型的含气率与无量纲电压值的关系曲线;利用长4.5m,内径0.05m,倾斜角为25度的U形管模拟了几种典型的流型,完成了实际流动状态下的动态实验测试,测量系统所测量的含气率与所标定曲线基本一致。