王珊珊，吴凌云，余厚全 (长江大学电子信息学院，湖北 荆州 434023)

陈强 (中国石油集团测井有限公司，陕西 西安 710077)

郭帅 (中石油渤海钻探工程有限公司测井分公司，天津 300280)

一种改进音叉式流体密度检测装置的设计与实现

王珊珊，吴凌云，余厚全 (长江大学电子信息学院，湖北 荆州 434023)

陈强 (中国石油集团测井有限公司，陕西 西安 710077)

郭帅 (中石油渤海钻探工程有限公司测井分公司，天津 300280)

针对现有井下流体密度检测方法的不足，提出了一种音叉式流体密度检测方法。依据音叉传感器的谐振频率与待测流体密度成一一对应的函数关系的原理，提出了闭环自激振荡的设计方案，即将检测到的频率信号反馈给音叉传感器，使其做自激振荡。通过测量其振动频率就能测出液体密度，并据此设计了一种音叉式流体密度检测装置。试验结果表明，该检测装置电路结构简单，在密度为0.832～1.27g/cm3测量范围内，最大测量误差为0.0065g/cm3，分辨率可达到0.01g/cm3，可以满足高精度流体密度测量要求。

压电音叉；流体密度；锁相环；自激驱动；谐振频率

在油田油气开发过程中，流体密度常与持水率曲线结合使用，用于确定多相流体中油、气、水的含量及沿井筒的分布规律[1]。因此，流体密度在线测量具有非常重要的意义。

目前，最主要的流体密度测量方法有放射性密度测量法和压差密度测量法，但它们都存在着各自的缺点。放射性密度计测量范围窄，响应速度慢，灵敏性差，且需要放射性射线源，如果不能正确使用和防护会对人体、环境造成危害。……