超声波流量测量技术研究-测试计量技术及仪器专业毕业论文.docx

中文摘要
论文题目:超声波流量测量技术研究
专 业:测试计量技术及仪器
硕士生:殷 光(签名) 指导教师:胡长岭(签名)
党瑞荣(签名)
摘 要
在油气田的开发过程中,实时流量监测对于提高生产效率及安全生产有着重要的意义。超声波流量测量技术具有非接触、高精度、低成本等优点,非常适合于油气田现场
应用。但由于油田流量测量应用中流体成分的不确定以及测试环境的复杂性,目前它的测量准确度不能完全满足油田的要求。
本文以超声波流量测量技术为研究内容,着重分析了时差法和多普勒法的测量原理
及其精确度、温度特性、适用性等。在此基础上,结合油田实际生产过程中的钻井、注水井、生产井的测量环境和测量流体的特点,确定了相应环境条件下的超声波流量测量方法的选取原则。
通过大量的理论分析可知,超声波多普勒流量测量方法在油田中的适用范围更广, 所以本文研制的流量计采用超声多普勒流量测量技术。论文中研究完成了流量计的硬件和软件的设计及实现。流量计的硬件电路包括超声信号的发射电路、接收电路、解调电
路、放大电路、滤波电路、数据存储与传输电路等,电路结构中选用高性能、低噪声的器件,提高了电路的抗干扰能力。流量计的数据采集与数据处理功能由高性能的 DSP 器件 TMS320F2812 完成,采用其内部 12 位的 A/D 转换器实现数据采集,数据处理涉及主
要内容包括频谱分析、流量计算等,另外 DSP 器件还完成了 DDS 驱动、数据存储及传输等功能。
采用本文研制的超声波多普勒流量计进行了大量的室内模拟试验,系统工作稳定,
精度满足设计要求,为后续的油田广泛应用打下可靠基础。
关键词:超声流量计;超声波多普勒;DSP;油、气、水多相流;钻井液论文类型:应用研究
(本论文获得“十一五”国家科技重大专项“深水井下流量测量技术研究”2008ZX05026-001-03 资助)
Subject : Study of Ultrasonic Flow Measurement Technique
methods Speciality:Technology & Instrument of Test and Measure Name : Yin Guang (signature)
Instructor:Hu Changling (signature)
Dang Ruirong (signature)
ABSTRACT
In the process of exploiting oil and gas field, real-time flow measurement has an important significance for improving the production efficiency and safety. Ultrasonic flow measurement technology is very suitable for applications in oil and gas field because of the advantages of non-contact, high-precision, low-cost and so on. It is a pity that this technology can't fully meet the requirement of field-test currently, as a result of the uncertainty of the fluid ingredients and plexity of test environmental affect the measurement accuracy seriously.
The research content of this paper is the ultrasonic flow measurement technology, and emphatically analyses the measurement principle, accuracy, temperature characteristics, applicability of the time difference method and Doppler method. Based on this, it determines the selection principle of ultrasonic flow measurement method in corresponding conditions, combined with the measurement environment and measuring flu