摘要：油水两相流的含水率是油田油井地面油气水计量和油井内产出剖面测井的重要参数。已有油井内多相流含水率测量方法无法适应中国油田油井高含水、低产量、携带固体杂质的复杂情况。感应式含水率传感器具有与流体非接触、无可动部件、全场测量的特点,具有较高的可靠性及良好的应用前景。为了准确评价感应式含水率传感器对水相连续时的油水两相流含水率的响应特征,采用有限元仿真软件建立了感应式含水率传感器的仿真模型,分析了水相电导率、激励频率、线圈匝数及磁屏蔽体磁导率和厚度等参数对传感器响应特征的影响。通过原理解析和仿真数据对比验证了简化后模型的可靠性。实验结果表明,电导率的测量误差小于1.6%,说明该方法测量含水率可行。该方法中仿真设计对参数的研究有助于优化现场含水率传感器的设计参数。

摘要：为优化阻抗式含水率传感器结构 ,进行了实验研究。模拟装置的电场分布显示 ,传感器内大部分区域电场的分布是均匀的。将测量电极对置于均匀场中 ,能减小流型的影响。用在模拟装置中移动不同尺寸绝缘块的方法模拟油泡在传感器内的流动 ,得出测量电极间距应大于 1.5倍电场宽度的结论。不同电极间距的实际传感器在模拟井中对含水率的响应结果显示 ,测量电极间距为 1.5～ 2倍电场宽度时 。

摘要：构建了含水混合物介电特性模型,设计了基于此模型的开路同轴谐振腔传感器,并指出影响其传感特性的两个主要参数是保护盖介电常数和空载谐振频率。针对此问题,利用MATLAB对保护盖介电常数和空载谐振频率对传感器传感特性的影响进行了仿真和分析。加工了具有不同谐振频率的含水率传感器及不同介电常数的保护盖。实验结果表明,本文提出的模型能够很好地指导传感器的设计,同时选取Al2O3制作的保护盖和空载谐振频率为2.5G的同轴谐振腔具有较好的测量效果。