基于含砂液流振动信号特征分析的出砂监测实验研究

基于含砂液流振动信号特征分析的出砂监测实验研究

论文摘要

针对高含水期油田出砂监测问题,提出一种利用安装在管线上的振动传感器,结合信号采集系统,通过分析含砂液流冲击管线产生的振动信号时-频特征,实时监测出砂量变化的方法。以水-砂两相流振动信号特征为研究对象,设计室内出砂监测实验,基于STFT时-频分析方法,研究携砂流的速度、砂粒粒径大小、含砂量与出砂振动信号时-频特征关系。通过设计出砂信号校准方法,进一步建立了出砂量监测数学模型。结果表明,基于携砂流振动信号时-频分析的振动监测方法可以有效检测砂粒信息,水-砂两相流中,砂粒激发的特征频段为10.5~12.5 kHz,含砂量监测模型的误差在14%以内,该方法为更复杂的多相流出砂监测研究奠定了基础,为油井安全生产提供了技术保障。

论文目录

  • 1 水-砂两相流中砂粒监测原理
  • 2 实验设计和监测方法
  •   2.1 实验装置
  •   2.2 实验设计
  • 3 实验结果分析
  •   3.1 水-砂两相流流动特性
  •   3.2 不同流速下液流信号特征分析
  •   3.3 不同流速下水-砂多相流信号特征分析
  •   3.4 水-砂两相流冲击管壁信号能量分析
  •   3.5 水-砂两相流中砂粒振动能量数学模型
  •     3.5.1 水-砂两相流中砂粒振动能量验证
  •     3.5.2 管外砂粒振动能量分析
  •     3.5.3 砂粒振动能量数学模型
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王锴,刘刚,李祎宸,王刚,冯凯

    关键词: 水砂两相流,出砂,振动信号,时频特征

    来源: 振动与冲击 2019年14期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 中国石油大学(华东)石油工程学院

    基金: 山东省自然基金(ZR2017BEE060),中央高校基本科研业务费专项资金资助(17CX02011A),国家“973”计划(2015CB251200),中国石油大学(华东)项目(YJ201601077)

    分类号: TE358.1

    DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.14.016

    页码: 112-117+137

    总页数: 7

    文件大小: 518K

    下载量: 67

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