【技术实现步骤摘要】
一种油井井下油水两相流持水率测量装置及方法
本专利技术属于两相流持水率测量领域,涉及一种油井井下油水两相流持水率测量装置及方法。
技术介绍
为了提高原油的开采效率,各油田越来越多地采用注水采油的措施和水平井开采的方法,这对井下油水两相持水率的在线检测提出了更高的要求。目前常用于油水两相流持水率测量的仪器有:射线法持水率测量装置、微波法持水率测量装置、电学法持水率测量装置、热学法持水率测量装置和超声法持水率测量装置等。射线法持水率测量的缺陷在于不仅需要解决射线穿过管壁产生的衰减问题,而且需要一个稳定可靠的射线源,还要考虑辐射的防护以及放射物的安全管理,因而使该方法的应用受到一定限制。微波法持水率测量装置的缺陷在于微波对人体有一定的危害,对安全管理与维护有较高的成本要求。电学法持水率测量装置测得的电容电导值不仅与流体的组份有关,而且还受流体的流型和流体组份电导率变化的影响,使得实际使用中精度受到较大影响。热学法持水率测量装置的实际使用中易受噪声影响。超声法持水率测量装置包括上述测量装置,均存在无法再高温高压下工作的缺陷,这对油水两相持水率的测量造成了很大的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种油井井下油水两相流持水率测量装置及方法,测量稳定可靠、对人体没有危害,并且不会受到高温高压的影响。为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现:一种油井井下油水两相流持水率测量装置,包括传感光源模块、光纤敏感 ...
【技术保护点】
1.一种油井井下油水两相流持水率测量装置,其特征在于,包括传感光源模块(1)、光纤敏感结构(2)、拉曼光谱采集模块(3)和数据处理模块(4);/n传感光源模块(1)用于发射光波信号;/n光纤敏感结构(2)包括Y型光纤(5)、壳体(6)和光纤探头(7),Y型光纤(5)伸入壳体(6)与光纤探头(7)连接,Y型光纤(5)前端分叉的两条光纤分别为入射光纤(8)和收集光纤(9);光纤探头(7)包括透镜(10)和滤光片(11),透镜(10)位于壳体(6)前端,滤光片(11)前端朝向透镜(10)后端,入射光纤(8)与透镜(10)后端连接,收集光纤(9)与滤光片(11)后端连接;Y型光纤(5)后端与传感光源模块(1)输出端连接;光纤敏感结构(2)用于将传感光源模块(1)发射的光波信号,经过Y型光纤(5)的入射光纤(8),通过透镜(10)将光波信号照射到被测的两相流上,并通过收集光纤(9)收集被测油水两相流与光波产生的拉曼散射光,将后向拉曼散射光通过Y型光纤(5)发送给拉曼光谱采集模块(3);/n拉曼光谱采集模块(3)输入端与Y型光纤(5)后端连接,拉曼光谱采集模块(3)包括分光系统和成像系统,分光系统 ...
【技术特征摘要】
1.一种油井井下油水两相流持水率测量装置,其特征在于,包括传感光源模块(1)、光纤敏感结构(2)、拉曼光谱采集模块(3)和数据处理模块(4);
传感光源模块(1)用于发射光波信号;
光纤敏感结构(2)包括Y型光纤(5)、壳体(6)和光纤探头(7),Y型光纤(5)伸入壳体(6)与光纤探头(7)连接,Y型光纤(5)前端分叉的两条光纤分别为入射光纤(8)和收集光纤(9);光纤探头(7)包括透镜(10)和滤光片(11),透镜(10)位于壳体(6)前端,滤光片(11)前端朝向透镜(10)后端,入射光纤(8)与透镜(10)后端连接,收集光纤(9)与滤光片(11)后端连接;Y型光纤(5)后端与传感光源模块(1)输出端连接;光纤敏感结构(2)用于将传感光源模块(1)发射的光波信号,经过Y型光纤(5)的入射光纤(8),通过透镜(10)将光波信号照射到被测的两相流上,并通过收集光纤(9)收集被测油水两相流与光波产生的拉曼散射光,将后向拉曼散射光通过Y型光纤(5)发送给拉曼光谱采集模块(3);
拉曼光谱采集模块(3)输入端与Y型光纤(5)后端连接,拉曼光谱采集模块(3)包括分光系统和成像系统,分光系统用于得到特定波长范围内的拉曼散射光强度信息,将不同频率的拉曼散射光分开成拉曼光谱特性曲线,成像系统用于将光信号转化成电信号;
数据处理模块(4)输入端与拉曼光谱采集模块(3)输出端连接,数据处理模块(4)用于使用深度学习模型对油水两相流拉曼光谱特性曲线进行分析得到两相流中油的浓度,从而得到油水两相流持水率。
2.根据权利要求1所述的一种油井井下油水两相流持水率测量装置,其特征在于,分光系统采用波分复用器。
3.根据权利要求1所述的一种油井井下油水两相流持水率测量装置,其特征在于,壳体(6)前端设置有光学玻璃窗(12),光学玻璃窗(12)位于光纤探头(7)前方。
4.根据权利要求3所述的一种油井井下油水两相流持水率测量装置,其特征在于,光学玻璃窗(12)的材质为蓝宝石。
5.根据权利要求1所述的一种油井井下油水两相流持水率测量装置,其特征在于,壳体(6)采用全不锈钢结构,密封设置。
6.一种基于权利要求1-5任意一项所述装...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁春,衣贵涛,王桂宇,江松元,陈小安,宫继刚,赵俊堂,赵国龙,杨留强,徐庆东,刘晓辉,韩智鑫,刘镇江,罗旭,刘建堂,王鑫,康林,郭磊,贾健,刘育含,胡福新,邓林峰,
申请(专利权)人:中国石油天然气集团有限公司,中国石油集团测井有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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