Идентификация однородных компонентов многофазных водонефтяных смесей при построении ИИС для процессов промысловой подготовки и учета нефти

• Автор: Колегаев, Юрий Борисович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 173 с.

СПИСОК ПРИМЕНЯЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВНС - водонефтяная смесь;

ВНЭ - водонефтяная эмульсия;

ЧЭ - чувствительный элемент;

ДП - диэлектрическая проницаемость;

СВЧ - сверхвысокочастотный;

ТУДП - тангенс угла диэлектрических потерь; ДЛ - длинная линия;

ОДДЛ - отрезок длинной двухпроводной линии; ПОВ — погрешность определения влажности; УППВ — удельная проводимость пластовой воды; НЧ - низкая частота;

ВЧ - высокая частота;

В/Н - эмульсия типа "вода в нефти";

Н/В - эмульсия типа "нефть в воде".

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор методов и средств измерения уровня и состава
компонентов водонефтяной смеси
1.1. Характеристика водонефтяной смеси как объекта измерения
1.2. Аналитический обзор существующих методов и средств измерений, позволяющих определить количественные и качественные характеристики компонентов многофазной водонефтяной смеси
1.2.1. Методы измерения уровня жидких сред
1.2.1.1. Методы, использующие различие плотностей сред
1.2.1.2. Акустические методы измерения уровня
1.2.1.3. Электромагнитные методы измерения уровня
1.2.1.4. Оптические методы измерения уровня
1.2.1.5. Тепловые методы измерения уровня
1.2.2. Методы измерения влажности водонефтяной эмульсии
1.2.2.1. Прямые методы измерения влажности
1.2.2.1.1. Абсолютные методы
1.2.2.1.2. Химические методы
1.2.2.2. Косвенные методы измерения влажности
1.2.2.2.1. Электрофизические методы
1.2.2.2.2. Физические методы
1.2.3. Методы идентификации компонентов многофазных сред
Выводы по первой главе. Постановка задачи исследования
Глава 2. Измерительный преобразователь в виде длинной двухпроводной
линии с изоляцией ленточного типа
2.1. Обзор первичных преобразователей, применяемых при высокочастотном методе измерения
2.2. Первичные (погонные) параметры преобразователя
2.2.1. Емкость отрезка двухпроводной линии с изоляцией ленточного типа
2.2.2. Определение обобщенной диэлектрической проницаемости двухпроводной линии с учетом параметров окружающей ее смеси
2.2.3. Индуктивность отрезка двухпроводной линии
2.2.3.1 Обобщенная магнитная проницаемость датчика
2.2.4. Активное сопротивление отрезка неэкранированной двухпроводной линии
2.2.5. Проводимость изоляции

2.3. Определение вторичных параметров двухпроводной линии
2.3.1. Волновое сопротивление отрезка длинной линии
2.3.2. Коэффициент распространения преобразователя
2.3.3. Коэффициенты затухания и фазы
2.3.4. Зависимость коэффициентов затухания и фазы от частоты
2.3.5. Оптимизация параметров датчика
Выводы и результаты по второй главе
Глава 3. Распространение электромагнитного сигнала сквозь границы раздела слоев многофазной смеси
3.1. Общие замечания
3.2. Вычисление коэффициента отражения сигнала от границы
раздела двух сред
3.3. Определение обобщенных характеристик компонентов
многофазной среды
3.4. Распространение электромагнитной волны через многофазную среду
3.4.1. Общие замечания
3.4.2. Вычисление регистрируемой приемником сигнала величины волны, распространяющейся через многофазную среду с потерями
3.4.3. Определение значения уровня двухфазной среды
3.4.3.1. Вычисление шага перестройки частоты генератора
3.4.4. Определение значения уровня второго компонента трехфазной среды 92 Выводы по третьей главе
Глава 4. Исследование свойств компонентов, входящих в состав многофазной среды
4.1. Общие замечания
4.2. Комплексный характер диэлектрической проницаемости
4.3. Влияние поляризации диэлектриков на их свойства
4.3.1. Поляризация диэлектриков и ее особенности
4.3.2. Виды диэлектриков в зависимости от типа поляризации
4.4. Зависимость свойств диэлектриков от изменения частоты
4.4.1. Изменение диэлектрических проницаемостей нефти и воды
4.4.2. Зависимость тангенса угла потерь диэлектрика (воды) от
частотного диапазона информационного сигнала
4.5. Вычисление влажности водонефтяной эмульсии
4.5.1. Общие положения
4.5.2. Использование флокуляционной теории для определения влажности прямых и обратных водонефтяных эмульсий

диапазона, в общем, и фазовый способ, в частности.
Таблица 1.
Сравнительный анализ методов измерения уровня по их отношению к влияющим
факторам
№№ п.п. Ограничивающие условия Методы
1 2 3 4 5 6 7
1 Высота емкости более 60 Р1 (18 м) + + + + + + *
2 Сильное запыление емкости + + + + * * ♦ *
3 Наличие механических помех * * * * * * * *
4 Окружающая температура превышает 250 Р (138 сС) * + + + + + + *
5 Агрессивные среды * + + + + + + *
6 Внутри емкости меняется влажность + * * + + + + +
7 Внутри емкости меняется температура + * * + + + + +
8 Материал с переменной плотностью * * * + + + * +
9 Материал с малой плотностью + * + + * * * ♦
10 Наличие сил, связанных с перемещением больших объемов материала внутри емкости + + + * + *
В данной таблице приняты следующие условные обозначения:
1 - поплавковые (электромеханические) методы; 2 - емкостной метод; 3 -радиоволновой метод радиочастотного диапазона (сотни кГц - единицы МГц); 4 -радиоволновой метод высокочастотного диапазона (десятки МГц), основанный на измерении сдвига фаз излученного и принятого сигналов; 5 - метод измерения с помощью акустических волн; 6 - другие радиоволновые методы высокочастотного диапазона; 7 - радиоизотопный метод; 8 - кондуктометрический метод.
В случае неприменимости способа в соответствующей графе стоит знак в случае ограниченного применения - знак если способ применяется без
ограничений - знак "+".