基于微波傳輸特性的原油含水率的測(cè)量方法研究.pdf

1、原油含水率的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)能迅速準(zhǔn)確地反映油井的工作狀態(tài)，準(zhǔn)確測(cè)量原油含水率對(duì)油井的自動(dòng)化管理至關(guān)重要。本文在參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，概括了原油含水率檢測(cè)方法的研究現(xiàn)狀?；陔姶挪ㄔ谒陀椭械膫鬏敳町愋裕疚奶岢鲆环N測(cè)量原油含水率的方法，實(shí)現(xiàn)了原油含水率的測(cè)量。
　　論文主要工作如下：
　　1．針對(duì)原油含水率的在線測(cè)量，結(jié)合油水混合物的物理特性，概述了電磁波傳播理論及天線原理?；趯?shí)際介質(zhì)特性測(cè)量模型，分析了天線S11參數(shù)對(duì)

2、介質(zhì)特性測(cè)量的影響，并獲得了衰減系數(shù)測(cè)量的絕對(duì)誤差與天線S11之間的關(guān)系。理論分析結(jié)果表明：當(dāng)S11小于-10dB時(shí)，衰減系數(shù)測(cè)量的絕對(duì)誤差小于1dB；S11越小， S11參數(shù)對(duì)介質(zhì)衰減特性測(cè)量的影響越小。
　　2．基于理論分析結(jié)果，設(shè)計(jì)了一種超寬帶天線，在天線工作于測(cè)試頻率時(shí)，使天線在不同含水率的介質(zhì)情況下,測(cè)量天線仍滿足S11小于-10dB，保證了測(cè)量絕對(duì)誤差小于1dB。
　　3．建立了原油含水率測(cè)量模型，利用Ansof

3、t HFSS軟件對(duì)此進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明：當(dāng)工作頻率為3.8GHz時(shí)，原油含水率在0％-100％范圍時(shí)，天線的S11參數(shù)小于-10dB。并獲得了傳輸系數(shù)S21與原油含水率的關(guān)系。
　　4．搭建了實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，測(cè)量了電磁波在不同含水率油中傳輸特性，并對(duì)實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，設(shè)計(jì)的寬帶天線可應(yīng)用于含水率測(cè)量。該研究為原油含水率測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高精度和在線測(cè)量提供了理論與實(shí)驗(yàn)參考。