γ射线原油含水率检测系统的研究

摘要

多相流是自然界和工业过程中一种非常典型、复杂的流动形态，在石油开采和输送过程中，多相流又是普遍存在的。多相流参数中，相含率的检测是石油工业过程需要解决而迄今又未能很好予以解决的重要研究课题。 γ射线原油含水率检测技术采用非接触式测量，克服了接触式测量(例如电容法，短波吸收法，射频法等)的缺点，避免了由于原油腐蚀，结垢，结蜡等现象对含水率测量精度带来的影响，它作为国内较先进的一种在线动态含水率检测技术，在工业过程中有广泛的应用前景。 本课题的研究任务是应用射线法测量石油工业过程中多相流的分相含率，主要的研究工作有以下几个方面： 1、提出γ射线原油含水率测量方法的思路，研究方案以及需要解决的问题。 2、在对目前采用的原油含水率测量方法比较的基础上，建立γ射线原油含水率检测系统模型。 3、从多相流，核物理，检测技术等基本理论出发，分析、推导出γ射线原油含水率检测系统的计算公式。 4、依据油田现场的实际需要和测试功能要求，应用计算机以及通讯技术的知识设计硬件电路，串行通讯(RS485)数据传输网络，实现远距离测控的要求。 5、根据检测系统的功能和计算公式，编写数据采集，定时器，数据处理和系统显示软件。 6、设计并建立一套γ射线原油含水率测量装置，完成参数修正及试验。试验结果证明，本设计方案可以实现原油含水率的测量，其测量精度满足工程需要。

目录

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第一章绪论

1.1多相流概述

1.2多相流的主要参数

1.3多相流含率检测技术发展现状

1.4多相流相含率检测的主要方法

1.5本课题的主要研究工作

1.6本文的内容安排

第二章γ射线技术测量分相含率的基本原理

2.1 γ射线及其测量介质的工作原理

2.2 γ射线法对原油含水率的检测

第三章测量装置设计与硬件构成

3.1系统总体结构设计

3.2射线源的选择

3.3闪烁探测器

3.4信号预处理电路设计

3.5数据采集与传输系统

3.6流量、温度、压力测量系统

第四章软件设计与数据功能的实现

4.1软件总体设计

4.2用户界面

4.3主要功能模块设计

第五章系统修正和实验结果

5.1系统修正

5.2参数的获取

5.3实验数据

第六章总结与建议

6.1总结

6.2建议

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录

致谢