水平井热示踪流速测量仪结构设计数值模拟.docx

1、iff-PgOUMTUBULAMGOODS*1N8TMU岫雌腿邮娜井瞬婀碱卓韦李抑笋静茹I侯昱乐卜付长凤/宪斌彳11东陌油大学物理与涛'院遥常麹6馆是卖霜高船遇省屈T开发院黑龙江大庆163153(1.东：!油大学物理与电子工程学院黑龙江大庆1633】8；2.大庆油田有限责任公司人才开发院黑龙江大庆163153)摘要:水平油井中不同生产层的生产数据对油田的开发具有重要的指导意义，但是井下流体粘度大、出砂严重，导致常用的流速何量仪肇砂钢给刎弄#枭旄都荏制觥蛾岫财"羲F鬲*禅腹瞻海惭褊由苗懿盛，能再S的构藻,刘僭律的击确朱的好蝌杨褊婕婀磷蛔g签棠戏痢甲城烽施街为酢忧冲湖詹铜曲

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3、icalSimulationofStructureDesignofThermalTracerNume仙婀啊灿威Stem抽品脚骤)略丽瞰racerVelocityMeasuringInstrument蜘HorizongWell(1.CollegeofPhysics“，曲灰冲物砒祁理，玮"，的砌性跳十甲啊F在洲啊留，他JW昭n俗种队巧血店163318.China(1.呻祖4初世如8煎咿侮竹埋；恤岬卜物佣，China;AbstriictThqp岫o0婀小仙麻rg咧瓶桶机姻临“妈盹回倒0网、地峋蛔I蜥湖师&9000；S加icvelopmcnlofvlibAWrt:TR/网瞄甜'

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7、rds：horizontalwell；thermaltracernumericalsimulation；temperaturesensor虽已得到广泛研究，但目前仍没有研制出能可靠运行、故。引言°羸两嘉流测量是石油工业亟待解决的重要难题。引言°羸两嘉流测量是石油工业亟待解决的重要难题嚷画脚购球源鲜懈帔枷瞬衲骊掰眦褓隔赛睡咯枪嗣沸奈薜稍沸潴痍坤赠,因此仍需要长期攻关。基于油水两相流流速测量的研油水两相流测量是石油工业亟待解决的重要难题，初投稿收稿日期2020-01-08：修改稿收稿日期2021-02-24基金项目：国家自然科学基金项目“化学驱工艺下水平井携砂油气水三相流流动参

8、数测勘法研究编号=51774092):黑龙江省自然科学基初投稿收稿勒赭维锄魅耕W艘痛啾垸襟动参数测量方法研究I编号:LH2O2OEO12麝兼制圈酎舞窜雎物陵茗隧朝麟绸辫«0«0甑黯联蹒即然科学基金项目“化学驱水平井小井筒内携砂油气水三相流流动参数测量方法研究”(编号:LH2020E012)第一作者简介:韩连福，男，1977年生,副教授,2015年毕业于哈尔滨工业大学仪器科学与技术专业,现从事石油装备开发研究。E-mail:lianfiihan0禾初炫，分糅衲踝扃聆麝美械"麟:式中:“为流体的速度京妫充道上游和下游温是宿咸器之商幡麟，Ms；'为流道上游和下游

9、温度传感器之间的距离,m。和油，并考虑流体为不可压缩的牛顿型流体。50mm棒糖醐遍搬瞄顺斓癌触夜嚣前衡眩酬撤做寝峰默遥醐桦券料兼堆境两®流融果筏遂睥海的醐瞬混舞倘卷醇极理,对热示踪流速测最仪在井下的应用具有重要的指导意义。1流速测量原理1流速测量原理I.I水平油水两相流传热原理1.1刻何湖球颠5呷道的传热机制有3种:辎专氟麟豳幡瓣蹄海境禳贿瀚照掣球蛾霸/呷鹿桐勰醐椎雅*占4去热和1务4=箕县热8洁哉执4RIM彳E田甘L击J?左在;击宜接骊"龄醐瑜嘱娜熊奴触豚方盼流卷热维都融扣僵蹑献造悠握胃体黛谁媪接麹雌蛔撅蛔呻祐攒虐同的德谁蜜彝取浪那蛔琪稀缠成依禅俵廨岫蝇盼悬犊筷;辗蜥陶?

10、做梆麟笔厢愀层外的热传递主要取庾沸瞄的计衲辟际气体传热的主要方法,气体热对流比液体癞谯为明掖*o<>对流换热的计算凄达式如平?'心（2）式中:Q为单位时卸拶源丫%沪单位时间,单用啊积内的换热虽'W/n）2_T：淬面稗度X-.77为流厢蓦场曲商嫁薮:鸟多个因邻婿流娜洗成莱首誉道噩游方冏的温度信号流经感裤涛秘感器捕捉，传感器内的信号敏焦幡刘»两顺蹒流猷呻瘤甑柜膏割情晡邮做湖作粕超能谓g前赢施温度错夔虢变佐感器剜源明明蹦神胴魄序睫驻传愚籍辑第精姓碾感醉螂漉禅喝毒俏撤拗命菊噪声产生随机调制作用甲混隗管蜂翻前律里蝴豳硼蜿度甄鲤电路处理后解调出流动噪声信号X（t）和y

11、（t）02个温度传感器距离已知，当流体动态发生变化时,上游传感器和下游传感器解调出的噪声函数分别为虹。?wr?wffliwF针对热示踪流速测量仪的应用环境,选择水平管道内径约对热示神流邕激最博情润堀嫩选择水律管道内程如跄曲的氓瞬:琢呻感长姗此瞄幢啊那睥林戚跳如兼褊琢角简祺浏弛窗1晰虞倏勤裔瓣劣朗却膀睡内流体为水500mm(|30mm图I3数值模摞I加热流场几何模型魏葡料模拟结果分析热示鹭避譬麒蹭的选择会影响管道磕4艘勇幕概费蠢钢选择研究中将研究长方体整褫前渣尚顺嗣薮胸翻雄响管道内标担炼施御分面避激成雄酬勰择确翔成捋窟间酬顺蹴不同柚柚属顺细如辎影输用管橱的力梆动咿诲姗御哄燃龄睥布桥利州香耄厕源密

12、榔，作世首酬僚度臀愚器烈篥鼓高温脚号刽辆辩郴I诲姗艘渊瞰神哪际厕时鞭瓣g®度曜潮嘟瞬瞬限舞麝肘碱漓谜翻毓槌解磨翻It"雄薜矗岫1峥季麒麟嘟到的铝质热源采集到的最高温度信号和金质热源采集到的最高温度信号几乎相同而且高于其他材质的最高温度，但是由于金质热源的造价远远高于铝质热源，所图25种材料热源加热温度变化,觞内»融瓣嬲艘主w麟辎辩诲匕盘獭AS温度曜成翔购野善度壹化3,2管道中心线的位置呈鸵崎咖喝，顺温鹿场浦城趾心绿的鞭置烘晰遍度啪蛔台岫逊蹒漩蹦瀚睦减,流道WJL3M姗麟骚痫鞍鹿唇翅腰会骚矗满策列毓痣耕|!翳褂街糊榻处站到成本，如桐幌鞘瀚蟠顺理的曲姻幡倒处将超薄革莓

13、胃由锵遍襟球殖启赡酮挂呻蛔龄醐醐蹈貌受翱褊I噂愁燃圻觊岫源修既趣逮/辗躅越寿蛔酿蝴翱U髀枕供瞄登将海度传感皿使潼麟咐融能佩if曾舷苒京阀虞侍妍的显垫应蜥湍"或象岫祕睫嫌麒橱曜硬蕾的海废笙募祈腐寄滴隰输但仗的捕雌澳脚龄传感器应中心点的温度最高并且沿着半径方向向周围逐渐递减,0.0250.0200.0150.0100.005(M)a.i0.20.0060.0010.00000.000fF25Mg毗阳5顾时5000562$00037510.000IS75<MMW<W¥MW062SOO2RI25“0026251000343750.00.10.20.30.4O.s位置An

14、(d)0.161m/»0.0C0O.(MK»F0.00S7i-0.0054安装在距流道入口200mm的中心线位置处。0.0120.0000.00.1(8»dM9Afl0.40.5位置/m()0.491m/<gMl*瞄»8:8830.00.10.4位Mm(c)0.246m/«0.00.1(M>Jtt37gA0.40.5位B/m(b)0372m/«EZZ0.0030瞄mg»妥脚«ss?-.w图3流道中心线湍流强度图3流道中心线湍流强度分*14.1蟀毓厩理图如图4所示，系统由油相管路、水相管路和砂成顺榆箪咬制

15、醵热添踪瀛堆源虽连接部:三缓吐旧纭图n试马痴原H13嬲徽磷固霸®热示踪流速测量仪进行测量试验,最后流体流到分离罐中进行油水分离。图4试验系统原理图兼啾叶，55圜户栾断构为步球比5'%童励基谎雌瞄*猷剽德msS0IOOOS缴曜碗册遥佚娜奔碱螂幽濂平瘢.侏曲楠细i瞄谖懑梳掘源雄棣验励脚推色厕星曲皴蛔阪倒腐暗蝴9蟠勤布M98瓦酬牍财绒墓秘测翔蜿桃角渡骈,仪器的堀精度较覆b宅泳俯瘀脸时，海速浒赚密姓0.393m/s时由现蜘成壁(时帽啊庭流速i旬此时谩场蝠的辎觌其值婀W嘲弱蠢脚散魔g邮场强遂哭艘臀商以上分析可知,系统的最大误差为3.9%,测量精度较高。夫飕如嫁,1®麒礴;藤稠

16、购酬。miHI赵期B.热示踪法测量低产液水平井流品方法的研究IDI.1 账:泉秃翎诺螂/溯水平井流虽方法的研究D.2 也盛麹虱族蠹?掣水平井热示踪相关流最测量方蝴藏跟古球箱仙平井怨满螂美流量测量方131蛛街墟凰于惠獭漆串测心院倒石油管材与3 我器成。蕴琳示踪佃流信测信实验研究J.石油管材与141萩席海0黄香祥波蛛斌14等.国内产液剖面测井技术面临螂崎«朝融邮展中硒蜂册媛柚临的挽战行麻得的新进展J.石油管材与仪器，2015,15 膨前多匡热流体井筒传热和强化采油研究|D|.合福鼬褊东篝那热和强化采油研究虺.合16 舅鼬平井产液剖面流量测基新5_宏显度赁感器探测到的铝质热源采集到的最高温

17、妾信蛛口金谕热源采集到的最高温度信号几乎相同而且高天恩彻温度.但是电壬g;生粉片WiM蜥o»a融做俟且谐博鬲盅趣唐慈潴屈踮例蹒岫的热前甲於腐祓皆瘗侣质材料。4)幡龄啊撷热丞踪质涮瞰幽蜥眺信号的温度传感器应安装在距流道入口200mm的中心线位置处。3)当流速为0.0491-0.393mA时,测量系统的最留一-L一.矶学德藉由蜓燃瓠PJ&Kr6rcsl<xevaluatingboreholeflowconditions沏州叩忍给睥;Ph整吸别侧七剧heat|9|揶坚下思财娜曾学&触抑§炉护摭flowcomfitionsJI.Hvdroeeoljournal

18、.2015.23(8)：181,7-1830.nieasurdnernof(tii-watertwo-phaseiiowwithlowvelocity制"点熙做血知"遍犊聪蜘猊赚器部带时ntjj-water黑/J咨燃熙明他2忡时、yandhighwatercutusingtheimprovedORBandRANSACal-I“扁窥独婀咿蛆壑稽笑痈油嬲瑞斌3碱测量中的应用IJI.化学工程,2()(X).28(1):40-43.U91醐矩树差樗熊娜细缺腱胸觥瞄赣潮ft境岫函丑口1科峥圈触湿的治啊邠3.11 包航，崔依冬，王启昌，等.基于互相关原理的流速测H2I翅稣婀瞄佩斌，朝蛔融T热ffl蹿数对潴3动僖热的影响研究IJI.测井技术,2015,39(4)4091