基于光纤传感的井下两相流量传感器短节及设计测量方法技术

技术编号:45053590 阅读:23 留言:0更新日期:2025-04-22 17:37
本发明专利技术提供一种基于光纤传感的井下两相流量传感器短节及设计测量方法,该基于光纤传感的井下两相流量传感器短节包括短节内管,短节外管、盘纤盖、盘纤套筒和缠绕光纤,该缠绕光纤缠绕在该短节内管上,该短节内管与该短节外管连接,该盘纤套筒通过焊接与该短节外管连接,该盘纤盖焊接在该盘纤套筒上。该基于光纤传感的井下两相流量传感器短节及设计测量方法设计了高可靠性、结构简单的分布式光纤传感的井下两相流流量传感短节,不但实现了井下流量的检测,还保证了流量具有较长的使用寿命和在恶劣环境检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管道两相流量测试,特别是涉及到一种基于光纤传感的井下两相流量传感器短节及设计测量方法


技术介绍

1、石油开采获得的产物为油气水三元两相混合物,各分相流量和比例等测量参数有助于工程人员评估地表下油层内的石油储量及分布,从而及时对油层进行定位和控制、调整与优化油气田开发方案、合理安排生产、延长油井寿命、提高原油采收率。不同于单向流,多相流系统中各相的物理和化学性质的不同导致其流动特性相对复杂、多变且具有较强的不确定性,因此多相流流动参数精确测量至今仍是一个困难的课题。

2、通过检索公开的技术报告、学术论文及专利技术专利等文献发现:传统油田获取多相流参数的测量方法中通常会采用三相分离器将油、气、水分开,或者是采用两相分离器来将气、液两相分开,再分相进行计量。在申请号:201720697433.6的中国专利申请中,涉及到一种单井多相流计量装置,包括气液分离罐、气相管道、液相管道,气液分离罐的进口与油井井口相连,气液分离罐的上端设置有气相出口,下端设置有液相出口,气液分离罐的内部于进口处设置有碰撞板,对气液混合物进行碰撞分离;气体通过气相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,其特征在于,该基于光纤传感的井下两相流量传感器短节包括短节内管,短节外管、盘纤盖、盘纤套筒和缠绕光纤,该缠绕光纤缠绕在该短节内管上,该短节内管与该短节外管连接,该盘纤套筒通过焊接与该短节外管连接,该盘纤盖焊接在该盘纤套筒上。

2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,其特征在于,该基于光纤传感的井下两相流量传感器短节还包括短节套筒,该短节套筒通过螺钉与该短节外管连接并配备密封圈。

3.根据权利要求1所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,其特征在于,该基于光纤传感的井下两相流量传感器短节还包括密封垫...

【技术特征摘要】

1.基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,其特征在于,该基于光纤传感的井下两相流量传感器短节包括短节内管,短节外管、盘纤盖、盘纤套筒和缠绕光纤,该缠绕光纤缠绕在该短节内管上,该短节内管与该短节外管连接,该盘纤套筒通过焊接与该短节外管连接,该盘纤盖焊接在该盘纤套筒上。

2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,其特征在于,该基于光纤传感的井下两相流量传感器短节还包括短节套筒,该短节套筒通过螺钉与该短节外管连接并配备密封圈。

3.根据权利要求1所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,其特征在于,该基于光纤传感的井下两相流量传感器短节还包括密封垫圈,该短节内管与该短节外管之间用螺钉连接,以该短节内管轴肩定位,并配以该密封垫圈密封。

4.根据权利要求1所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,其特征在于,该盘纤盖上设有小孔并配备紧固件,以便该缠绕光纤的通过、紧固以及密封。

5.根据权利要求1所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,其特征在于,该缠绕光纤在缠绕该短节内管时,分为紧密缠绕段与间隔缠绕段。

6.根据权利要求1所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,其特征在于,该基于光纤传感的井下两相流量传感器短节外部的光缆是不锈钢铠装的油井光缆,与该缠绕光纤进行熔接,用于井-地光信号传输。

7.根据权利要求1所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,其特征在于,该短节内管两端通过油管接箍与油管连接,该盘纤套筒通过螺纹与该短节内管连接。

8.基于光纤传感的井下两相流量传感器短节设计及测量方法,其特征在于,该基于光纤传感的井下两相流量传感器短节设计及测量方法采用了权利要求1所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节,包括:

9.根据权利要求8所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节设计及测量方法,其特征在于,在步骤1中,给予缠绕光纤预应力t0,保证光纤与短节应变耦合效率;间隔缠绕段光纤,其缠绕距离长,相对应声音在流体传递的距离长;由于声音在不同介质下传递的速度不同,故可以通过检测出声音在流体中传播的速度,对应于不同相体积分数声速图即可测量出相含率。

10.根据权利要求9所述的基于光纤传感的井下两相流量传感器短节设计及测量方法,其特征在于,在步骤1中,对由间隔缠绕光纤采集到的时空数据做二维傅里叶变化,得到频率波数谱图,再通过拟合算法在频率波数图上得到两条斜线,由公式可知斜线上的斜率表示声波在介质中传播的速度;在频率波数图上两条斜线斜率分别代表声音的上行速度cu和下行速度cd,而依据多普勒效应静态声速v=(cu+cd)/2 (2)。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张雷戴宇婷刘明李友平姜泽菊韩艳慧尚跃强张紫军王飞
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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