基于条带电容的油水分界面高度检测方法

低产液水平井一般为分层流,其油水分界面的高度可以直接确定井下的持水率。针对低产液水平井分层流,提出了一种基于条带电容检测油水分界面高度的方法。该方法采用一种共面、平行的条带电容器,条带两端分别直抵水平井筒的上下两边,基于油水分界面高度与条带电容成正比的原理,将油水分界面高度转换为电容大小,然后通过电容数字转换芯片FDC1004实现电容测量,最终实现油水分界面高度的间接测量。试验结果表明,该方法能够很好地检测油水分界面的高度,所设计的检测电路具有较高的灵敏度和集成度,适用于低产液水平井分层流的持水率检测。     

三相流动条件下的油水混合物粘度

利用气液两相流压降规律相关式预测油气水三相流压降的关键是油水混合物粘度的预测。采用即时取样方法,在油气水三相流动条件下,实验测量了流型、气液速、含水率对油水混合物粘度的影响,得到了水平管内油水混合物粘度的变化规律:波浪流的油水混合物粘度大于段塞流,而段塞流的油水混合物粘度大于分层流和气团流。随着折算气速和折算液速的增大,油水混合物的粘度增加。反相前,随着含水率增大,混合物的粘度变化范围增大;反相后,随着含水率增大,油水混合物的粘度降低。随着截面高度的增加,油水混合物的粘度增加。建立相应的计算模型,其计算值与实验测量值相差-24.9%~0.93%,吻合较好。     

水平管内油水两相流流型的实验研究

利用白油和自来水作为实验介质,在内径为２６．１ｍｍ、长约３０ｍ的水平不锈钢多相流实验环道上进行了油水两相流实验。实验中进行了流型测量和观察,观察到了７种油水两相流型,分别属于分散、分离和分散分离混合流型。对油水两相流型及流型间的转化作了仔细的描述,根据流型特征进行了流型划分。     

一种测量油水比的新方法

提出了用量热法来测量管道中的油水比，进行了相应的理论分析和试验研究。结果表明，量絷地具有简单、可靠、无任何运动部件等优点。它的提出和研究对于油气水三相流量计的开发应用具有十分重要的意义。指出准确地确定电热器出口温度场不均匀系数ＫＴ是采用此法测量油水比的关键。     

油水界面分析仪在航油存储自动放沉中的应用

对油品含水率进行检测是保障航油安全的重要环节,对航油进行油水界面检测并采用自动方式进行精准放沉是当前航油存储管理发展的必然趋势.在现有油水分析技术的基础上,针对航空煤油的存储特点,提出基于电容检测技术的油水分界面测量方法,以实现航油储油罐底油水界面的精确测量,并结合工艺流程与现场控制技术实现罐底水分的自动放沉.结果 表...     

成品油上倾管道油水两相流相分布识别方法

成品油携水沿上倾管道流动会产生复杂的流动型态,准确识别油水两相在上倾管道中的分布特征是深入认识油携水规律的基础。针对实验中采集的上倾管油水两相流图像,提出一种基于图像处理的上倾管道油水两相分布特征识别方法:将原始图像转化为灰度图像,剔除图像中的无用信息;调整图像的灰度,以提升对比度,凸显图像细节;对图像进行中值滤波处理,消除图像拍摄过程中的随机噪声;对图像进行边缘检测,分割出油水两相边界,识别出相分布特征。该方法可以分割出清晰的油水两相边界,从而识别出管道中油水两相流的相分布特征。研究成果适用于各种工况下油水两相相分布特征识别,为多相流图像处理特别是流型识别提供了指导。     

含蜡原油油水两相的降温胶凝特性

含蜡原油的胶凝特性决定了原油-水两相体系在温降过程中依然存在由溶胶体系向凝胶体系转变的行为过程,且对以集输生产为代表的原油储运工艺有着重要影响。通过描述含蜡原油油水两相降温胶凝特性的方法及原理,对非牛顿含蜡原油油水两相体系的胶凝特征温度及胶凝结构强度进行了流变测量,研究了含蜡原油不同水含量体系在不同温降过程中黏弹性参数的变化规律,实现了对含蜡原油油水两相胶凝特征参数的定量表征,构建了含蜡原油油水两相降温胶凝过程特性的普适性规律,解释了两相体系的降温速率及含水量对其胶凝行为的影响与作用机制,为含蜡原油油水两相节能输送工艺中流动保障技术的应用与优化提供了理论和实验依据。     

钻井液性能自动化在线测量研究

钻井液在钻井过程中的作用极为关键,具有携带钻屑、稳定井壁和传输信号等功能。钻井液在线测量钻井参数并由此预测诊断井下复杂问题已成为现实。介绍了在大型钻井液流动回路系统中所进行的试验过程和结果,测量参数包括:流变性、密度、油水比、电稳定性(油基钻井液)、电导率(水基钻井液)和粒度分布,在线测量结果与常规离线测量结果基本相符。在线传感器可用于油田现场,进行钻井复杂问题的自动化诊断,为油田现场应用提供了大量宝贵的数据。     

粗油水乳状液的流变特性

粗油水乳状液相对于稳定的油水乳状液而言,其静置会出现两相分离的现象,类似于两相管流的分散程度。针对现有乳状液表观黏度理论不适用于粗油水乳状液的问题,采用Haake RS 6000流变仪对不同含油率下粗乳状液的流变曲线进行测量,同时观察温度变化对粗乳状液黏度的影响。研究结果表明：粗乳状液因含油率不同而表现出不同类型的非牛顿流体特征,水为连续相时表现为膨胀性流体,油为连续相时表现为假塑性流体。乳状液的黏度随含油率升高逐渐增加,并在60%含油率处达到最大值,当含油率继续升高时,随着含油率升高,其黏度逐渐减小至纯油的黏度值。在不同温度下,相同含油率的乳状液黏度随着温度升高呈指数规律降低。此外,根据实验数据对已有的油水乳状液黏度计算模型进行评估,并对应用于低含油率粗乳状液的黏度模型进行修正,提高了预测精度。对粗油水乳状液流变性的研究成果,将进一步提高原油开采及运输中管道压降预测的精度,为管道运输系统的精确设计提供可靠的物性参数。（图9,表3,参20）     

含蜡原油乳状液磁处理降黏实验

油田集输工艺中油水混合物形成的原油乳状液流变特性较为复杂，可能影响管道安全经济运行。为探究磁处理对含蜡原油乳状液的降黏效果，利用自行研制的静态永磁处理装置，调整磁场强度、磁处理温度及磁处理时间，对乳状液的黏度变化进行实验研究。对磁处理前后原油乳状液黏度与油水界面张力进行测量，观察乳状液液滴分布情况，分析乳状液降黏原因。通过磁处理实验发现，当磁处理温度为58℃、磁场强度为200 T、磁处理10 min时，乳状液黏度降低幅度最大，降黏率达到14.5%；通过界面与显微实验发现，乳状液经磁处理后油水界面张力降低，施加不同的磁处理条件后液滴分布不变，磁场作用通过降低油水界面张力与原油黏度进而降低乳状液黏度。研究成果可为含蜡原油乳状液降黏输送技术提供指导，保障原油集输安全。（图10，表4，参26）     

矿化度对电磁波相移法测量原油持水率的影响与校正研究

在电磁波相移法测量原油持水率的过程中,矿化度一直是引起误差的主要原因之一。详细分析了矿比度影响电磁波相移法测量原油持水率的机理,并阐述了相应解决办法。为了减小并校正矿化度的影响,在探测器结构方面,采用内导体绝缘法对油水介质进行隔离处理;在数据处理方面,采用双线性插值对测量结果作进一步校正。结果表明,利用上述方法能够将矿化度引起的误差减小到3%以下,对提高电磁波相移法测量原油持水率的精度有实际参考价值。     

地沟油提炼过程中油水渣液固分离工艺研究

[目的]探索地沟油炼制过程中油水渣的液一固相物质的分离方法,提高油脂的产出率。[方法]分别采用过滤式离心机和螺旋压榨机分离地沟油炼制过程中产生的油水渣,以木屑作为过滤介质进行油水渣的液固分离试验。[结果]试验发现,油水渣中的固渣在离心机转鼓上形成致密层,而混有木屑的油水渣在螺旋压榨机中可以连续分离成固渣和油水相。[结论]试验有助于油水渣分离工艺的设备选型,采用螺旋压榨技术可成功分离油水渣。木屑可循环套用6～10次,减少了木屑的消耗,降低了因木屑夹带而造成的油脂流失。     

基于图像处理的油水两相流含水率计算

研究了一种基于数字图像处理的油水两相流水相体积的计算方法。为提高图像质量,采用图像处理软件对图像进行降噪和增强预处理。运用图像处理技术中的边缘检测和图像填充计算得到了管道沿线的水层厚度分布,并利用最小二乘法拟合厚度分布曲线。建立计算圆管两相流水相体积的几何模型,通过数值积分的方法求得含水率。分析表明:透明管路油水两相流含水率的图像测量误差主要来自实验环境、图像处理、模型假设3个方面。实验结果表明:计算值和真实值比较,相对误差小于10%,具有较高的准确度,可应用于油水两相流水相体积的计算。     

水平圆管油水两相界面性质实验

利用柴油与水的颜色差异引起的两相界面处的颜色跃变实现对水相高度的测定,并将水相高度的实验值与假设油水界面为平面时的计算结果进行比较,二者存在一定偏差。因此,基于圆弧形界面形状假设,分析了不同油水体积比混合情况下油水界面的凹凸性,油水界面随水相体积分数变化存在一个凹凸转变点,其对应的水相体积分数约为0.5。给出了油水界面曲率半径计算的几何模型,利用数值求解的方法得到了不同持水率下的油水界面曲率值,预测了实验条件下油水两相界面接触角对应的临界水相体积分数。     

破乳剂对含水稠油流变性的影响

含水稠油添加破乳剂后形成油水悬浮液,常规同轴圆筒旋转粘度计不能准确测试其粘度。为了研究破乳剂对含水稠油流变性的影响,利用可测试扭矩的搅拌器,测量了添加不同质量分数破乳剂、不同温度条件下油水悬浮液的扭矩,计算了其对应的粘度。研究认为:低温下破乳剂可明显降低含水稠油的粘度,改善稠油的流动特性;但高温下破乳剂对含水稠油的粘度影响不大。     

油水两相分层流动的压降研究

提出了一个考虑相界面相互作用的油水两相分层流动的压降模型，分析了游离水层高度和压降的变化规律，并用白油/水两相流的实验数据作了验证，其模型和测量的总误差均小于15%。     

压力对含水原油析蜡过程的影响

应用高温高压流变仪,以渤海油田含蜡原油为研究对象开展试验,测量了不同压力、不同含水率下的原油粘度,探讨了压力对油水混合物析蜡过程和析蜡点的影响。结果表明:在不同压力下油水混合物的粘温特性曲线符合指数规律,同时原油粘度与压力亦呈指数关系。当压力从0.1MPa增至12.0MPa时,析蜡点随压力线性升高,平均升幅约0.1℃/MPa;在相同的压力下,不同含水率原油的析蜡点平均偏差0.2℃,说明含水率对渤海含蜡原油的析蜡点影响不大。     

萨北开发区过渡带油水界面计算方法研究

大庆长垣萨尔图油田是一套砂岩储层的背斜构造性油藏，局部存在岩性油藏。对萨尔图油田萨北开发区过渡带油水界面影响因素进行了简单的解析，认为油水界面基本上不受构造和岩性控制，但岩性在一定程度上受构造影响。同时，针对过渡带油水界面的海拔深度计算方法进行了细致研究，并分别采用图版法、petrel模型法对油水界面海拔深度进行了计算。从应用效果来看，2种方法均能满足油田井位设计的需要，计算方法便捷，能够在较大程度上降低井位部署的风险性，具有一定的实用价值。     

影像测量仪长度测量不确定度评定

影像测量仪在器械检测实验中是产品机械性能检测的重要仪器。通过采用非接触式测量,用投影的方式按直角坐标对样品长度、角度等参数进行精密测量,是产品机械性能检测的重要仪器。由于该仪器属于高精度测量设备,影响测量精度因素较多,故正确评定测量不确定度十分重要。本文针对本检测室业务工作中影像测量仪的主要工作任务,以兽医注射针针管外径测量为例,对测量不确定度进行评定。     

高黏石油管道球阀内油水环状流数值模拟

在油水环状流管道运输过程中,球阀启闭时流道截面变化会对油水环状流稳定性产生较大影响。利用VOF(Volume of Fluid)模型与CSF(Continuum Surface Force)模型追踪油水界面,采用标准的k-ε湍流模型,建立数值模拟控制方程,分析球阀在不同开度及不同入流速度下油水环状流的流动状态,并建立油水环状流试验平台进行验证。结果表明:数值模拟结果与试验结果一致,数值模拟能够很好地分析环状流在球阀内的流动;阀门开度对流型、油相体积分数、阀两端压力差、油相粘壁距离均产生影响,开度较小时,阀内与阀后出口管道的油水环状流遭到破坏,油相体积分数较小,阀两端压力差较大,油相容易粘附管壁;入流速度也对上述参数产生影响,较高的入流速度能够改善油水环状流的稳定性。