仪器仪表学报

作者：陈基亮，孔德明，郝 虎，孔德瀚，刘国权

单位：陈基亮,1.燕山大学信息科学与工程学院,,孔德明,2.燕山大学电气工程学院,,郝 虎,1.燕山大学信息科学与工程学院,,孔德瀚,3.河北环境工程学院信息工程系,,刘国权,4.中国石油集团测井有限公司生产测井中心,

关键词：光纤电导一体式传感器;仿真分析;多组分监测;电导测量模块;光纤测量模块

基金：河北省自然科学基金青年科学基金(F2019203526)、河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2020118)、秦皇岛市重点研发计划科技支撑项目(202005A004)、秦皇岛市科学技术研究与发展计划项目(201902A028)资助

为了解决石油生产多组分监测问题，基于光纤技术和电导技术成功研制了一种用于石油生产多组分监测光纤电导一体式传感器。利用ZEMA光线追迹方法和FEM方法建立FOCIS仿真模型。对电导测量模块(CMM)电场分布、CMM响应特性、光纤测量模块(OFMM)返回光照强度分布、OFMM响应特性等进行了仿真分析。不同油气水三相流流型条件下CMM和OFMM测量值与标准含率值呈现出良好的线性关系，测量相含率误差均在5%以内。在内径为32mm垂直管道内进行了FOCIS现场实验测试，实验结果表明：在气流量5、20、40m?/d,油水总流量10、30、50、70m?/d,液相含水率50%、60%、70%、80%、90%等工况下，测量含水率与含气率误差在5%以内。仿真与实验均证明FOCIS油气水多组分监测是可行和有效的。

来源：2021年第6期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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