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原文传递一种核磁共振油水两相流参数的测量方法

专利名称：	一种核磁共振油水两相流参数的测量方法
摘要：	一种核磁共振油水两相流参数的测量方法，通过分析不同流速、不同含水率下的磁化强度矢量和核磁共振接收的FID信号，优化核磁共振系统参数，最终确定磁化长度和检测线圈长度，对核磁共振系统参数在充分考虑油水两相流参数相互作用的影响的基础上进行了优化设计；然后通过分析不同流速、不同含水率下的核磁共振接收信号特征，并将油水两相流核磁共振接收信号进行了归一化处理，建立含水率的测量计算模型，提高了测量的精度；最后考虑不同流速、不同含水率等参数的相关性，建立了平均流速的测量和计算模型，实现了油水两相流平均流速的测量，本发明油水两相流参数更加精确的测量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安石油大学
发明人：	李利品;党博;王小鑫;党瑞荣
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910049656.5
公开号：	CN109856175A
代理机构：	西安智大知识产权代理事务所
代理人：	弋才富
分类号：	G01N24/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N24
申请人地址：	710065 陕西省西安市电子二路东段18号
主权项：	1.一种核磁共振油水两相流参数的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：核磁共振系统磁化参数的确定，具体如下： (1)在待测量管路上布置传感器A、传感器B，两个传感器分别将测量到的NMR信号输出给NMR处理软件，根据处理所得数据，建立磁化强度矢量与磁化长度的关系，表达式如下：其中，M/M0为归一化的磁化强度矢量，LM为磁化长度，v为油水两相流平均流速，T1为油水两相流纵向弛豫时间，与两相流的组分比例有关； (2)按照公式1建立的关系式，分析不同平均流速v、不同含水率下的油水两相流磁化强度矢量M/M0随磁化长度的变化规律； (3)通过分析不同平均流速、不同含水率下的磁化强度矢量M/M0，找到磁化强度矢量M/M0接近最大值1时对应的磁化长度，由此确定磁化长度参数； (4)建立核磁共振接收信号FID与检测线圈长度的关系，表达式如下：其中Mi0＝SiHI,i,，Si是油水两相流中第i种成分的饱和度，HI,i是油水两相流中第i种成分的含氢指数，LD是检测线圈长度，t是采样时间，c是校正系数，T1,i是第i种成分的纵向弛豫时间，T2,i是第i种成分的横向弛豫时间； (5)按照公式2建立的关系式，分析不同平均流速v、不同含水率下的核磁共振接收信号FID； (6)求不同平均流速v、不同含水率下的核磁共振接收信号FID的积分得到SA_mixture，则每个FID信号对应一个值，求解表达式如下： (7)按照公式3建立不同平均流速v、不同含水率下SA_mixture随检测线圈长度变化的规律； (8)通过分析SA_mixture随检测线圈长度变化的规律，找到SA_mixture趋于稳定时对应的检测线圈长度，由此确定检测线圈长度参数；第二步：含水率计算模型的建立，具体如下： (1)首先输入纯水和油水两相流的核磁共振接收信号FID； (2)对纯水的接收信号FID按照如下公式进行积分运算，求出量化值SA_water； (3)对油水两相流的接收信号FID按照公式3进行积分运算，求出量化值SA_mixture； (4)计算SA_mixture与SA_water的比值，求出SN，公式如下： (5)分析不同流速、不同含水率下的FID信号特征，建立含水率WH和SN之间的关系，具体计算模型如下： WH＝-1.8343SN6+7.2239SN5-11.7927SN4+10.4519SN3-5.6919SN2+2.6557SN-0.0126 (公式6) (6)按照公式3～6，接收到油水两相流核磁共振信号FID后，可计算出对应的含水率；第三步：油水两相流平均流速的确定，具体如下： (1)输入传感器A的核磁共振接收信号SA(n)和传感器B的核磁共振接收信号SB(n)； (2)计算信号SA(n)和SB(n)的相关系数，计算公式如下： (3)根据公式7计算出的SA(n)和SB(n)相关系数ρ(τ)，求出渡越时间tR，即相关系数最大值对应的时间； (4)分析不同流速、不同含水率下的平均流速特征，建立平均流速v与传感器A、B之间的距离以及渡越时间tR的关系，平均流速计算模型如下：其中LMD为传感器A、B之间的距离。 (5)根据公式7和公式8，接收到油水两相流传感器A和B的核磁共振信号后，可计算出油水两相流对应的平均流速。 2.根据权利要求1所述的一种核磁共振油水两相流参数的测量方法，其特征在于，所述的传感器A和传感器B安装在同一管道上，且传感器A位于上游，传感器B与传感器A相距LMD＝0.3m。
所属类别：	发明专利