耐高温热示踪流速测量仪设计

作     者：朱永康 韩连福 付长凤 刘兴斌 ZHU Yongkang;HAN Lianfu;FU Changfeng;LIU Xingbin

作者机构：东北石油大学物理与电子工程学院黑龙江大庆163318 常熟理工学院电气与自动化工程学院江苏苏州215500 

基　　金：国家自然科学基金面上项目“化学驱工艺下水平井携砂油气水三相流流动参数测量方法研究”(编号:51774092) 国家自然科学基金面上项目“网络模型的智能分层注水井压力脉冲数据传输方法”(编号:52174021) 江苏省高校青蓝工程项目“中青年学术带头人”(编号:202202) 黑龙江省自然科学基金项目“化学驱水平井小井筒内携砂油气水三相流流动参数测量方法研究”(编号:LH2020E012) 2022苏州市产业前瞻与关键核心技术项目“海油平台油气水三相流流动参数无分离在线测量仪研发”(编号:SYC2022150) 

出 版 物：《石油管材与仪器》 (Petroleum Tubular Goods & Instruments)

年 卷 期：2023年第9卷第6期

页      码：8-14页

摘      要：油田进入开采中后期,流体黏度增大并携带砂砾易造成涡轮流量计卡轮,热示踪法是解决此问题的有效方法。但随着勘探技术的发展,井内温度不断递增,现有热示踪流速测量仪不能满足高温工况下测量要求。针对此问题,提出一种耐高温热示踪流速测量仪设计方法。采用遗传算法优化元器件空间热布局,增设管外流体及翅片散热器进行电路散热,开展耐高温热示踪流速测量仪仿真性能验证并制作样机。仿真结果表明,在125℃的工况下,电路布局优化后的最高温度由222.19℃降至196.09℃,利用管外流体与翅片散热器进行散热后,电路最高温度进一步降至133.53℃,降幅总计高达39.91%。高温测试平台试验表明,高温试验前后流速最大相对偏差仅为1.7%,测量精度基本无变化,故该热示踪流速测量仪可在125℃工况下工作。

主 题 词：热示踪 热设计 遗传算法 COMSOL 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

D　O　I：10.19459/j.cnki.61-1500/te.2023.06.002

馆 藏 号：203124749...