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气液两相流光纤探针持气率计的设计与研究

作　者: 张坤
导　师: 刘超
学　校: 东北石油大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 光纤探针持气率组态王 SQL2008 实时数据存储
分类号: O359.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着油田开发的日益深化，油井内产生大量伴生气体，这些气相对传统集流型测井仪器的测量产生严重干扰，导致测量结果与实际偏差较大。如何有效准确测量油井产出剖面中气相的含量，成为油田生产测井方面亟待解决的问题。光纤传感器以其结构简单、灵敏度高和抗电磁干扰能力强等优点，在油田产出剖面持气率测井方面具有潜在的应用前景而受到工程研究人员的广泛关注。基于产出剖面气液两相光学折射率相差较大的特点，设计制作光纤持气率探针，利用光纤中反射光强信号的强弱实现气相和液相的判别；利用光电池可以实现光信号到电信号的转化，通过单片机编码实现数据传输；通过使用组态王对数据进行实时趋势曲线的显示，利用SQL2008实现了实时数据存储，利用SQL2008软件求平均值的程序实现持气率的计算。研究结果表明，当数据存储频率达到100ms每次的时候误差率达到了10%，但是如果使用1s每次的采集频率，误差率仅为1%，在低频率采集的情况下具有低误差率的特点。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
创新点摘要  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 课题研究的背景  9
  1.2 井下气液两相流持气率测量传统方法研究现状  9-12
    1.2.1 电导探针法  9-10
    1.2.2 射线法  10-11
    1.2.3 超声波法  11-12
  1.3 光纤探针持气率测量方法研究现状  12-15
    1.3.1 光纤持气率探针的优点  12-14
    1.3.2 光纤传感器在油田测井领域的发展趋势  14-15
  1.4 选题意义与主要研究内容  15-16
    1.4.1 选题意义  15
    1.4.2 论文主要研究内容  15-16
第二章光纤探针的结构设计与制作  16-23
  2.1 引言  16
  2.2 光纤探针传感器理论基础  16-18
  2.3 光纤探针测持气率原理  18-19
  2.4 光纤探针头的制作  19-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章光纤探针持气率系统硬件结构  23-33
  3.1 引言  23
  3.2 光发射部分  23-29
    3.2.1 光源的选择  23-26
    3.2.2 光纤的选择  26-29
  3.3 光接收部分  29-30
  3.4 信号处理部分  30-31
  3.5 信号传输部分  31-32
  3.6 本章小结  32-33
第四章光纤探针持气率系统软件结构  33-44
  4.1 引言  33
  4.2 上位机(PC 软件)和下位机(硬件电路)的连接  33-43
    4.2.1 上位机的软件组成  33-34
    4.2.2 下位机与上位机的通讯协议  34
    4.2.3 上位机的程序编写  34-42
    4.2.4 SQL2008 和组态王的连接  42-43
  4.3 本章小结  43-44
第五章光纤探针持气率系统的数据采集与分析  44-49
  5.1 引言  44
  5.2 上位机与下位机数据接收测试  44-45
  5.3 实验环境  45-46
  5.4 实验过程  46
  5.5 实验结果及讨论  46-48
  5.6 本章小结  48-49
结论  49-50
附录 1：单片机程序  50-55
参考文献  55-59
发表文章目录  59-61
致谢  61-62
详细摘要  62-67

气液两相流光纤探针持气率计的设计与研究

内容摘要

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