石油生产多组分监测光纤电导一体式传感器研究

• 作者: 陈基亮 孔德明 郝虎 孔德瀚 刘国权
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 关键词: 光纤电导一体式传感器 仿真分析 多组分监测 电导测量模块 光纤测量模块
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 传感器技术|Sonser Technology
• 页码范围: 261-271
• 页数: 11页
• 分类号: TH89
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2107597

摘要

为了解决石油生产多组分监测问题,基于光纤技术和电导技术成功研制了一种用于石油生产多组分监测光纤电导一体式传感器.利用ZEMA光线追迹方法和FEM方法建立FOCIS仿真模型.对电导测量模块(CMM)电场分布、CMM响应特性、光纤测量模块(OFMM)返回光照强度分布、OFMM响应特性等进行了仿真分析.不同油气水三相流流型条件下CMM和OFMM测量值与标准含率值呈现出良好的线性关系,测量相含率误差均在5％以内.在内径为32 mm垂直管道内进行了 FOCIS现场实验测试,实验结果表明:在气流量5、20、40 m3/d,油水总流量10、30、50、70 m3/d,液相含水率50％、60％、70％、80％、90％等工况下,测量含水率与含气率误差在5％以内.仿真与实验均证明FOCIS油气水多组分监测是可行和有效的.