含水原油复介电常数测试技术研究

• 作 者: 韩宏军
• 出 处: 西安石油大学
• 发表日期: 2019年08期
• 关键词: 原油含水率 复介电常数 模型 接收电压 温度补偿

原油含水率的测量是监测油井储层特性和评价强化开采效果的重要参数,也是油井生产的重要参数。通过实时在线、准确测量原油含水率,采集油井地下储层动态变化信息和各产层的生产状况,综合分析这些动态信息,可获得油水的分布状态,实现对地下储层的针对性压裂和堵水。本文以电磁场理论为基础,在对含水原油等效介电常数模型研究的基础上,提出了基于介电损耗原理的双天线结构测量含水原油等效复介电常数的模型,得出了不同比例含水原油中接收天线上的电压,同时对射频传感器中的天线类型、天线长度、天线半径、两天线之间的间距以及包裹层介质进行了优化设计。利用COMSOL多物理场仿真软件分析了不同比例含水原油中接收天线上的位移电流,通过仿真验证了理论推导的正确性。设计了基于射频法的含水原油等效复介电常数测试系统的信号处理电路,并和传感器进行联调,利用室内模拟和室外高温高压测试系统对射频法含水原油复介电常数测试理论和仿真模型进行了验证,另外在室外高温高压实验时加入温度补偿技术。之后通过接收天线上的电压值反演出不同比例含水原油等效复介电常数。实验结果表明:室内模拟、室外高温高压实验测试结果的绝对误差保持在±0.15之内,满足现场对测量结果的要求。含水原油复介电常数测试系统经过产业化后可进一步发展为两相流或多相流测试仪,为油田的现代化管理做出一定的贡献。