在油田开发后期的油井中不仅仅存在着油水两相流,多数情况下也存在着泥沙等异物,故消除泥沙对流量测量的影响对生产和资源开发具有非常重要的意义,但在国内现有的技术情况下做到对泥沙噪声的消除难度较大。利用双频励磁技术来进行泥沙噪声的消除一直是国内外研究的热点,尤其是在国内的油田应用中仍存在许多问题。

本文基于双频励磁技术进行了双频励磁电磁流量测量驱动电路的深入研究。

首先,研究提出了一种基于CPLD的电磁流量计双频励磁控制方法,设计了一种双频励磁驱动电路系统,并研制了一种新型的过流控制恒流源电路。利用该双频励磁控制方法,可以方便的改变其励磁频率,最终达到拓宽仪器使用范围的目的。设计的双频励磁驱动电路系统,实现较为简单,经过仿真和实验分析,其系统具有很好的稳定性和可靠性。研制的过流控制恒流源电路,具有确保系统电路整体电流恒定的功能。

其次,针对双频励磁电磁流量测量传感器输出信号存在工频和高频噪声的问题,提出了一种精确度较高的信号处理电路系统。该系统采用双路滤波电路滤除工频干扰,采用可控采样信号进行高精度采样,以提高驱动电路对信号响应的灵敏度和准确度。

最后,结合大庆油田测试研发中心自主设计研制的小管径电磁流量传感器和本文设计的双频励磁驱动电路搭建了双频励磁电磁流量计的整体系统,并在大庆油田模拟井环境下对所搭建的双频励磁电磁流量计整体系统的性能进行实验,并对多种工况下的实验测试结果进行了分析。