油井伞集流油气水三相流流动参数的软测量方法

基于伞集流涡轮流量计与放射性持水率-密度计组合仪在油气水三相流流动环中的动态测量特性,建立了三相流总流量及分相含率的人工神经网络软测量模型.由于集流伞存在流体非线性漏失,集流后测量通道内流型复杂多变,在软测量模型中考虑了油水流型特性的影响.人工神经网络训练与学习采用了Levenbery-Marquardt非线性阻尼最小二乘算法,模型检验结果表明：对泡状流及段塞流流型,利用该模型可以实现较高精度的总流量及分相含率预测,为伞集流油气水三相流测井信息处理提供了一种有效方法.     

油水两相流相含率的软测量方法

对垂直上升管中油水两相流流动测得的电导波动信号,从时频域内提取了11个反映油水两相流流动特性的特征量.频域内特征量提取采用了语音信号处理中的线性预测方法,时域内特征量提取采用了时间序列统计分析方法.将这些特征量作为人工神经网络的输入量,在总流量10～60 m³•d^-1及含水率51%～91%范围内,采用基于Levenbery-Marquardt算法的BP人工神经网络作为相含率预估模型,较好地实现了油水两相流含水率预测,为两相流相含率测量提供了一种新的软测量途径.     

振动三相流化床对相含率的影响

利用自制的振动三相流化床设备比较了振动和非振动条件下气体速度、液体喷淋量、静床高度对相含率的影响,并考察了不同振动强度对相含率的影响。     

光纤法检测三相流局部相含率

<正>一、引 言在气-液-固三相反应器的设计和应用中,反应器内各点的相合率是极为重要的参数.传统的局部相含率检测方法加射线法、电感法和摄影法都只能在特定的场合下使用,并明显存在着较大的缺陷.为此作者开发了具有单一结构的光纤微元探头,采用激光光源,并配以微计算机系统,用于测量三相流中各相的局部含率.实验证明它具有可靠、精确和高效的优点.     

基于PSO-LSSVR的环状流截面含气率软测量方法

由于测量条件高,环状流的截面含气率直接测量往往比较困难。软测量技术的关键在于建立优良的数学模型,在分析了微粒群优化算法(PSO)和最小支持向量回归机(LS-SVR)原理的基础上,利用粒子群算法优化最小二乘支持向量回归机参数的算法,建立了软测量模型,实现了环状流的截面含气率的软测量。实验表明:该模型泛化能力强,测试精度比较高,为环状流截面含气率的测量提供了一种新的测量途径。     

水平管中油气水三相流动研究进展

对国内外油气水三相管流中的关键问题,如流型划分、油水反相以及水力计算(包括持液率和压降)等的研究成果进行综合评述,同时指出了研究中的问题所在和今后的研究方向。     

三相气升式环流反应器内上升区相含率轴向分布与循环液速的研究

常温常压下,在三相气升式内环流反应器中,将硅铝球、石英砂和瓷球分别与空气、水组成三相物系,考察了细颗粒与大颗粒物系中上升区相含率轴向分布规律、固体装载率和颗粒粒径对该规律的影响,以及各物系中上升区循环液速随表观气速的变化规律。结果表明:随轴向高度的增加,瓷球物系中上升区固含率εsr先增大后减小;硅铝球物系中εsr减小;石英砂物系中εsr均匀分布。随轴向高度的增加,瓷球物系中上升区气含率εgr增大;硅铝球物系中εgr减小;石英砂物系中εgr先增大后减小。固定表观气速,各轴向位置处的上升区气含率随固体装载率、颗粒粒径的增大而增大。当固体装载率相同时,各物系中上升区循环液速随表观气速的增大而增大。     

基于部分分离法的油气水三相流量测量的研究

针对油气水三相流流量测量的难题,设计了基于部分分离原理的油气水三相流分离装置;同时,考虑了经分离后得到的油水两相流的密度分布不均匀对流量测量的影响,将油水两相混合密度进行了修正,得到了基于文丘里管两端差压和体积含水率的油水两相流流量测量模型.采用转子流量计和文丘里管分别对分离后的气相、液相进行了流量测量实验.结果表明,本文提出的分离装置的设计思想和设计结构及基于差压法的油水两相流流量测量模型是合理的、可行的,能够实现对油气水三相流流量的测量.     

水平射孔井段油气水三相变质量流动分散流压降模型

通过对微元井段压降的分析,考虑了壁面入流的影响,那么根据质量守恒,动量守恒定理可以推导变质量流动模型。由于油气水三相变质量流动分散流的混合程度均匀,因此在研究的时候将分散流看成了一种黏度比较复杂的均质液体。考虑到存在壁面入流对射孔井段分散流压降的影响,得到水平射孔井段油气水三相变质量流动分散流的压降计算方法。     

改进的小波消噪阈值方法在油气水三相流图像信号中的应用

应用高速摄像机拍摄了油气水三相流典型流型的图像视频,提取其灰度均值构成时间序列,为了更好地研究其流动机理。需将时间序列进行消噪。在研究传统的平稳小波理论和分析传统阅值函数存在问题的基础上,提出了一种新的小波消噪阚值方法。在MATLAB实验平台上证明了这种新的阈值方法能有效弥补传统软、硬阈值的不足,并具有很好的数学性质。将基于平稳小波变换的新闻值方法应用到灰度时间序列的消噪中,实验结果表明,该方法能很好地保留油气水三相流图像信号的特征并能有效地消除噪声,有利于对油气水三相流流动特性的理解。     

倾斜下降管内油气水三相流流型转变的实验研究

对倾斜下降管倾角变化对油气水三相流流型转变的影响进行了研究 ,通过大量实验得到流型图 ,发现倾角对流型转变有重大影响 :倾角增大到 3 0°时 ,增大气流量 ,泡状流已不再转变为间歇流 ,而是分层流 ;倾角变化对环状流和间歇流之间的转变影响显著。得到的界限方程规律与实验现象及流型图符合良好     

基于图像法的稀相气／固两相流混合比及空隙率分析

通过使用高速摄影系统获得稀相气／固两相流流动图像,并利用图像处理技术对获得的图像进行均匀光照、二值化及粘连颗粒分割等预处理,统计出图像中颗粒尺寸参数。利用数学公式,计算出稀相气／固两相流流混合比与空隙率的纵向分布和横向分布,以及不同截面积的混合比与空隙率分布,并对混合比与空隙率的分布进行比较分析。最终得出在稀相气／固两相流中,混合比比空隙率能更好地描述气／固两相流流动特性的结论。     

基于空隙率的油气两相流流量测量的研究

利用文丘里管进行油气两相流流量测量的研究,在考虑了气液滑移比对流量测量的影响,对均相流流量测量模型进行了修正,得到了空隙率和文丘里管两端差压与两相流总质量流量及液相质量流量的关系式。实验结果表明利用这两个关系式,在干度小于2％,空隙率在15%～83％范围内,总质量流量测量和液相质量流量测量的均方根误差均小于5％。针对不同的流型,对关系式中的系数作了修正计算,进一步降低了测量误差。     

Void Fraction Measurement for Two‐Phase Flow Using Electrical Resistance Tomography

Measurement of void fraction of two‐phase flows remains a challenging area. In this paper the application of an electrical resistance tomography (ERT) system for this purpose has been studied. A new approach through the direct use of the voltage data measured by the ERT system is presented. The measured voltage data are first compressed through a feature extraction, and a polynomial regression procedure is followed to obtain the relationship between the void fraction and the feature extracted. Both simulation and experiment are carried out to verify the approach. The methodology of the new approach, simulation and experimental results are presented in the paper.     

基于分相流模型的气液两相流流量测量

从伯努利方程出发,基于分相流模型,推导出气液两相流流过文丘里管的流量公式.在分析了两相流通过节流装置的实际流动情况后,作者认为气液两相滑移比是影响流量公式误差的一个重要因素.在理论与实验研究的基础上,作者提出了气液两相流流过文丘里管的滑移比经验关联式.利用作者提出的滑移比经验关联式和分相流模型的流量公式测量两相流流量,体积流量误差的均方根小于5.1%,表明该方法适用流过文丘里管的两相流流量测量,尤其对于两相流动激烈的两相相互作用区域,流量误差满足测量的要求.     

The Measurement of Oil, Gas and Water Flowrates in Three-Phase Slug Flow

Three-sphase flow invo1ving oil-water two immiscible liquids and gas which is often foundin the fields of petroleum production has been studied in this paper.A new method with thecombination of a horizontal tube,a downward flow vertica1 tube and an orifice to measure theflowrates is presented.In this method the frictional pressure drop in the downward vertical tube isreplaced by that in the horizontal tube,the void fraction is derived from the gravitational pressuredrop,then the volume fraction of the individual phase can also be obtained.The individual flowratescan be calculated when the water fraction is known.This method is applicable for many kinds ofoil-wells to measure the flowrates of crude oil,natural gas and water.Compared with other methods,the presented method involves fewer measuring parameters.The experimental results proved quitegood accuracy of the method,with measurement deviation within 10%,and reliable results wereobtained under high Dressure conditions.     

流化床气固稀相流动体积空隙率的图像检测方法

介绍了应用数字图像处理技术检测流化床气固稀相流动体积空隙率的方法.使用高速摄影系统,对流化床气固稀相流动过程进行实时拍摄和图像采集,利用图像处理技术对不同时刻的图像进行消噪、边缘提取、二值化、分割等处理,然后计算出图像中目标颗粒的周长、面积、体积等参数.统计得出每幅图像中颗粒粒径分布曲线.利用数学模型,计算出稀相流动不同时刻的体积空隙率.实验结果表明,该方法较符合实际情况、且具有较高的测量精度,可以用于气固稀相流动参数的在线检测.