基于磁声耦合的油水两相流含水率测量结构参数优化.pdfVIP

２０２２年５月西安石油大学学报（自然科学版）Ｍａｙ２０２２

第３７卷第３期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ′ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．３

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３０６４Ｘ．２０２２．０３．０１１中图分类号：ＴＥ３１９；０３５９

文章编号：１６７３０６４Ｘ（２０２２）０３００７５０５文献标识码：Ａ

基于磁声耦合的油水两相流含水率

测量结构参数优化

１１１２１３

高国旺，赵东亮，武丹，曲玉龙，王飞，李元波

（１．西安石油大学陕西省油气井测控技术重点实验室，陕西西安７１００６５；

２．中国石油集团川庆钻探工程有限公司低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安７１００１８；

３．青岛大学电子信息学院，山东青岛２６６０７１）

摘要：提出一种基于磁声耦合的油水两相流电导率测量新方法。分析了磁声耦合工作机理及用于测量油水

两相流电导率的可行性，重点开展磁声耦合油水两相流电导率测量结构和激励源参数优化研究。构建了静

态油水两相流电导率测量结构模型，利用多物理场耦合软件ＣＯＭＳＯＬＭｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ５．４建立仿真模型，对测

量结构和激励参数进行优化。理论上，激励磁场激发出的洛伦兹力与油水两相流电导率存在对应关系，进而

可推断出油水两相流含水率。通过模型仿真，优化激励磁场参数，确定了交变磁场激励线圈的匝数、位置及

激励电流、频率，为开展基于磁声耦合的油水两相流电导率实验研究奠定了基础。

关键词：磁声耦合；两相流；含水率；多物理场仿真

ＰａｒａｍｅｔｅｒＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｔｅｎｔＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆ

ＯｉｌＷａｔｅｒＴｗｏＰｈａｓｅＦｌｏｗＢａｓｅｄｏｎＭａｇｎｅｔｉｃｏａｃｏｕｓｔｉｃＣｏｕｐｌｉｎｇ

１１１２１３

ＧＡＯＧｕｏｗａｎｇ，ＺＨＡＯＤｏｎｇｌｉａｎｇ，ＷＵＤａｎ，ＱＵＹｕｌｏｎｇ，ＷＡＮＧＦｅｉ，ＬＩＹｕａｎｂｏ

（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｈａａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅｆｏｒＯｉｌａｎｄＧａｓＷｅｌｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１００６５，Ｃｈｉｎａ；

２．ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＬｏｗＰｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙＯｉｌａｎｄＧａｓＦｉｅｌｄｓ，ＣｈｕａｎｑｉｎｇＤｒｉｌｌｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆＣＮＰＣ，

Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１００１８，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２６６０７１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｏｉｌｗａｔｅｒｔｗｏｐｈａｓｅｆｌｏｗｂａｓｅｄｏｎｍａｇｎｅｔｏａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｕｐｌｉｎｇｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ

ｗｏｒｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｍａｇｎｅｔｏａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｕｐｌｉｎｇａｎｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｉｔｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｏｉｌｗａｔｅｒｔｗｏｐｈａｓｅｆｌｏｗａｒｅ

ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｍａｇｎｅｔｏａｃｏｕｓｔｉｃｃ